生物工藝學(xué)復(fù)習(xí)資料

生物工藝學(xué)：應(yīng)用自然科學(xué)及工程學(xué)的原理，依托生物作用劑的作用將物料進(jìn)行加工以及提供產(chǎn)品為社會(huì)服務(wù)。代謝控制發(fā)酵：運(yùn)用生物化學(xué)或遺傳學(xué)的措施，人為地變化或控制微生物代謝，使其有用產(chǎn)物大量積累的措施。生理酸性物質(zhì)經(jīng)微生物生理作用（代謝）的能形成酸性的無(wú)機(jī)氮源稱為生理酸性物質(zhì)生理堿性物質(zhì)經(jīng)微生物生理作用（代謝）的能形成堿性的無(wú)機(jī)氮源稱為生理酸性物質(zhì)生長(zhǎng)因子：微生物生長(zhǎng)不可缺乏的微量的有機(jī)物（微量的一類調(diào)整微生物正常代謝所必需，但不能用簡(jiǎn)樸的碳、氮源自行合成的有機(jī)物）。DE值：淀粉水解程度及糖化程度。是指葡萄糖（所有測(cè)定的還原糖權(quán)當(dāng)葡萄糖來(lái)計(jì)算）占干物質(zhì)的百分率。代謝產(chǎn)物糖類厭氣代謝產(chǎn)物特點(diǎn)：（1）微生物類型，厭氣性菌或兼性厭氣菌，這種類型發(fā)酵都在厭氣性環(huán)境下進(jìn)行的厭氣性發(fā)酵；（2）代謝途徑明確，EMP、HMP、丙酮酸循環(huán)；（3）產(chǎn)物率高、產(chǎn)量大、原料廣，與消耗碳源有準(zhǔn)量關(guān)系，產(chǎn)物有：酒精、丙酮。糖類好氣性代謝產(chǎn)物特點(diǎn)：（1）好氣性微生物，有氧呼吸好氣發(fā)酵。菌體生長(zhǎng)速度減少或停止生長(zhǎng)時(shí)，產(chǎn)物才能大量生長(zhǎng)；（2）代謝途徑清晰；（3）與消耗碳源無(wú)準(zhǔn)量關(guān)系。次級(jí)代謝產(chǎn)物定義：既不作為細(xì)菌或酶的構(gòu)導(dǎo)致分，也不是一般的細(xì)胞儲(chǔ)存物質(zhì)，它對(duì)產(chǎn)生菌自身的生理功能物不明確的一類代謝產(chǎn)物。培養(yǎng)基定義：指一切可供微生物細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖所需的一組營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和原料。同步培養(yǎng)基也為微生物提供除營(yíng)養(yǎng)外的其他生長(zhǎng)所必需的條件。（營(yíng)養(yǎng)、環(huán)境條件）規(guī)定：（1）都必須要具有作為合成細(xì)胞構(gòu)成的原料；（2）滿足一般生化反應(yīng)的基本條件；（3）一定的PH條件；（4）工業(yè)生產(chǎn)培養(yǎng)基所用的原材料還必須①來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，質(zhì)量穩(wěn)定；②根據(jù)生產(chǎn)菌的營(yíng)養(yǎng)特性與產(chǎn)物合成兩者兼顧；③符合工藝、設(shè)備的規(guī)定（配制培養(yǎng)基時(shí)要有助于發(fā)酵液質(zhì)量）。作用：培養(yǎng)基的構(gòu)成和配比與否恰當(dāng)對(duì)微生物的生長(zhǎng)、產(chǎn)物的形成、提取工藝選擇、產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量均有很大的影響。培養(yǎng)基成分碳源：（1）形式：糖類、油脂、有機(jī)酸、低碳醇等（2）功能：①為微生物菌種的生長(zhǎng)繁殖提供能源和合成菌體所必需的碳成分；②為合成目的產(chǎn)物提供所需的碳成分。1、迅速運(yùn)用的糖為培養(yǎng)基，有時(shí)反而會(huì)克制產(chǎn)物合成，在菌體生長(zhǎng)過(guò)程作為碳源的來(lái)源2、慢速運(yùn)用的糖為培養(yǎng)基，常會(huì)增進(jìn)產(chǎn)物合成，在產(chǎn)物合成過(guò)程作為碳的來(lái)源原因：迅速運(yùn)用碳源的分解產(chǎn)物克制了產(chǎn)物形成的關(guān)鍵酶生產(chǎn)上采用的措施：（1）緩慢運(yùn)用碳源的使用（2）流加葡萄糖（3）用混合碳源氮源：（1）種類：有機(jī)、無(wú)機(jī)（2）作用：構(gòu)成細(xì)胞構(gòu)質(zhì)，含N代謝物（3）不一樣氮源差異①有機(jī)氮源②無(wú)機(jī)氮源與有機(jī)N相比，更輕易被微生物吸取1°生理酸性物質(zhì)：經(jīng)微生物生理作用，能形成酸性物質(zhì)的無(wú)機(jī)氮源2°生理堿性物質(zhì)：經(jīng)微生物生理作用，能形成堿性物質(zhì)的無(wú)機(jī)氮源無(wú)機(jī)鹽及微量元素：（1）作用：為微生物生理活性物質(zhì)的構(gòu)成或生理活性作用的調(diào)整物。一般低濃度時(shí)，對(duì)微生物合成產(chǎn)物增進(jìn)，高濃度對(duì)微生物合成產(chǎn)物形成克制。（2）各元素作用①P：核酸和蛋白質(zhì)必要成分，ATP，代謝調(diào)整②Ca：細(xì)胞透性③Mg：多數(shù)酶激活劑，芽孢的重要成分④S：含硫AA的構(gòu)成和某些酶（CoA）活性劑⑤Fe：細(xì)胞色素，細(xì)胞色素氧化酶和過(guò)氧化酶成分⑥Cl：?jiǎn)}菌必需，改善啤酒味⑦Na+，K+：Na維持滲透性，K滲透壓和透性⑧微量元素：酶的輔基和激活劑，機(jī)體對(duì)其需求很少前體：某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中可直接被微生物合成中結(jié)合到產(chǎn)物中去，而其自身的構(gòu)造并沒(méi)有多大變化，但產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而有較大提高。增進(jìn)劑：非常營(yíng)養(yǎng)，非前體物，卻能提高產(chǎn)量的添加劑。克制劑：發(fā)酵中加入克制劑會(huì)克制某些代謝途徑進(jìn)行，同步使另一代謝途徑活躍，從而獲得人們所需的某種產(chǎn)物，或使正常代謝的某一中間代謝產(chǎn)物積累起來(lái)。生長(zhǎng)因子：生物素、VB1、提供成長(zhǎng)因子的農(nóng)副產(chǎn)物培養(yǎng)基配置原則：（1）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)滿足微生物需要；（2）營(yíng)養(yǎng)物濃度及配比應(yīng)當(dāng)合適；（3）物理化學(xué)條件合適；（4）根據(jù)培養(yǎng)基的目的。培養(yǎng)基種類：（1）天然培養(yǎng)基：凡運(yùn)用生物的組織、器官及其他抽取或制品配成的培養(yǎng)基。長(zhǎng)處：配制以便，經(jīng)濟(jì)，營(yíng)養(yǎng)缺陷：化學(xué)成分不清晰或不穩(wěn)定（2）合成培養(yǎng)基：使用成分完全理解的化學(xué)藥物配制而成的培養(yǎng)基。長(zhǎng)處：成分已知，精確，反復(fù)性好缺陷：價(jià)格昂貴，培養(yǎng)微生物生長(zhǎng)較慢（3）半合成培養(yǎng)基：由部分天然材料和部分已知的純化藥物構(gòu)成的培養(yǎng)基。（4）液體培養(yǎng)基：各營(yíng)養(yǎng)成分按一定比例配制而成的液體狀態(tài)或水溶液狀的培養(yǎng)基。（5）固體培養(yǎng)基：液體培養(yǎng)基中加入一定量的凝固劑配制而成的固體狀態(tài)的培養(yǎng)基，此外，固體營(yíng)養(yǎng)物與水和鹽等混合構(gòu)成的疏松狀培養(yǎng)基也屬于固體培養(yǎng)基。理想固體培養(yǎng)基凝固劑條件：1、不被微生物液化、分解和運(yùn)用2、在微生物生長(zhǎng)的溫度范圍內(nèi)保持固體狀態(tài)，凝固點(diǎn)溫度對(duì)微生物無(wú)害3、不會(huì)因消毒、滅菌而破壞4、配制以便，價(jià)格低，透明性好（6）半固體培養(yǎng)基：指瓊脂加入量為0.2~0.5%而配制的固體狀態(tài)的培養(yǎng)基（7）種子培養(yǎng)基：是為下一步發(fā)酵提供數(shù)量較多、強(qiáng)健而整潔的種子細(xì)胞。一般規(guī)定氮源、維生素豐富、原料要精（8）發(fā)酵培養(yǎng)基：碳為重要元素，用于生產(chǎn)預(yù)定發(fā)酵產(chǎn)物的培養(yǎng)基（9）繁殖和保藏培養(yǎng)基：用于菌種保藏，采用斜面培養(yǎng)基（10）基本培養(yǎng)基：滿足某種野生型菌株最低營(yíng)養(yǎng)規(guī)定的合成的培養(yǎng)基（11）加富培養(yǎng)基：一般培養(yǎng)基加入血、血清、動(dòng)植物組織液或其他營(yíng)養(yǎng)物，用于培養(yǎng)某種或某些營(yíng)養(yǎng)規(guī)定苛刻的異樣型微生物或選擇性培養(yǎng)（分離、富集）某種微生物使自身大量繁殖，其他菌受克制。（12）選擇性培養(yǎng)基：根據(jù)微生物某種對(duì)特定營(yíng)養(yǎng)規(guī)定或物化條件，運(yùn)用此根據(jù)把某種或某類微生物從混雜的微生物群體中分離出來(lái)。（13）鑒別培養(yǎng)基：一類在成分中加有能與目的菌的無(wú)色代謝產(chǎn)物發(fā)生顯色反應(yīng)的指示劑，從而到達(dá)只須用肉眼鑒別顏色就能以便地從近似菌落中找出目的菌菌落的培養(yǎng)基。種子擴(kuò)大培養(yǎng)定義：將休眠的生產(chǎn)菌種經(jīng)斜面培養(yǎng)基活化，經(jīng)扁平或搖瓶及種子罐逐層擴(kuò)大數(shù)量，至一定數(shù)量和質(zhì)量的純種的過(guò)程。種子培養(yǎng)任務(wù)：保持生產(chǎn)菌種的優(yōu)良生產(chǎn)性能，得到比較純凈的種子，菌強(qiáng)健，還要有足夠的量，以供大規(guī)模生產(chǎn)用，好壞關(guān)系到產(chǎn)物產(chǎn)量和質(zhì)量。生產(chǎn)菌種的基本規(guī)定：一種發(fā)酵產(chǎn)物可有多種生產(chǎn)菌，但產(chǎn)生菌不等同于生產(chǎn)菌，作為生產(chǎn)菌要有一定條件和規(guī)定產(chǎn)生菌：可產(chǎn)出所需代謝產(chǎn)物的菌生產(chǎn)菌：用于生產(chǎn)所用的產(chǎn)生菌（1）高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性能、合成能力高，遺傳性相對(duì)穩(wěn)定，菌種不衰退，難變異；（2）規(guī)定粗放，較易培養(yǎng)，生長(zhǎng)繁殖較快，可運(yùn)用比較多的原料，比原料規(guī)定經(jīng)濟(jì)易得；（3）非病原菌，對(duì)發(fā)酵操作如此，且發(fā)酵產(chǎn)品用于食品、醫(yī)藥有很大部分，用于此類的菌還規(guī)定不產(chǎn)生毒素；（4）最佳能耐受自身代謝產(chǎn)物，最佳是可耐高下溫，可耐高溫則熱天可生產(chǎn)，省下冷卻水，最佳可耐酸、堿，產(chǎn)泡沫少，泡沫多需消耗消泡劑多，產(chǎn)品提煉困難。發(fā)酵生產(chǎn)措施的類型按發(fā)酵過(guò)程狀態(tài)分：（1）間歇①培養(yǎng)基的加入和發(fā)酵液放出是一致的②發(fā)酵一次一次進(jìn)行（2）持續(xù)①培養(yǎng)液加入到放出是持續(xù)的②培養(yǎng)罐中處在穩(wěn)定狀態(tài)（3）半持續(xù)發(fā)酵：培養(yǎng)基持續(xù)加入發(fā)酵液分批或分別放出分批發(fā)酵定義：一封閉系統(tǒng)內(nèi)具有初始限量基質(zhì)的發(fā)酵方式。特點(diǎn)：環(huán)境在發(fā)酵過(guò)程中不停變化。物理、化學(xué)、生物參數(shù)都隨時(shí)間而變化，是一種不穩(wěn)定的體系。長(zhǎng)處：操作簡(jiǎn)樸，操作引起染菌的概率低，不會(huì)產(chǎn)生菌種老化和變異等穩(wěn)定。缺陷：非生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)備運(yùn)用率低。持續(xù)發(fā)酵定義：培養(yǎng)基料液持續(xù)輸入發(fā)酵罐并同步放出具有產(chǎn)品的相似體積發(fā)酵液，使發(fā)酵罐內(nèi)料液量維持恒定，微生物在近似恒定狀態(tài)（恒定的基質(zhì)濃度、恒定的產(chǎn)物濃度、恒定的PH、恒定菌體濃度、恒定的比生長(zhǎng)速率）下生長(zhǎng)的發(fā)酵方式。長(zhǎng)處：能維持低基質(zhì)濃度，可提高設(shè)備運(yùn)用率和單位時(shí)間產(chǎn)量，便于自動(dòng)控制。缺陷：菌種發(fā)生變異也許性大，規(guī)定嚴(yán)格的無(wú)菌條件。半持續(xù)（補(bǔ)料分派比）發(fā)酵定義：在發(fā)酵過(guò)程中，間歇或持續(xù)地補(bǔ)加新鮮培養(yǎng)基的發(fā)酵方式。長(zhǎng)處：使發(fā)酵系統(tǒng)中維持很低的基質(zhì)濃度和持續(xù)相比，不需要嚴(yán)格的無(wú)菌不產(chǎn)生菌種老化、變異等問(wèn)題。缺陷：存在一定的非生產(chǎn)時(shí)間和分批發(fā)酵比，中途要流加新鮮培養(yǎng)基，增長(zhǎng)了染菌的危險(xiǎn)。類型：（1）補(bǔ)料方式：持續(xù)流加、不持續(xù)流加、多周期流加（2）補(bǔ)料成分：?jiǎn)我唤M分流加多組分流加（3）控制方式：反饋控制、無(wú)反饋控制發(fā)酵過(guò)程的動(dòng)力學(xué)類型發(fā)酵動(dòng)力學(xué)：多種發(fā)酵中變量在活細(xì)胞下變化規(guī)律，以及多種條件對(duì)變量變化速度的影響，以數(shù)學(xué)、工程學(xué)的原理定量描述。產(chǎn)量常數(shù)=產(chǎn)物的量/基質(zhì)的量=Z/S類型Ⅰ類型Ⅱ類型Ⅲ（一）類型Ⅰ乳酸發(fā)酵1、特點(diǎn)：①菌生長(zhǎng)的比碳源消耗速率Mc比，產(chǎn)物形成速率Mp均有一種高峰；②三個(gè)高峰同步出現(xiàn)，基本平行；③產(chǎn)物和碳源消耗有一定的化學(xué)劑量關(guān)系，可進(jìn)行理論計(jì)算。2、產(chǎn)物類型：菌體、代謝產(chǎn)物、次級(jí)代謝產(chǎn)物（二）類型Ⅱ谷氨酸發(fā)酵1、特點(diǎn)：①分為兩個(gè)時(shí)期：菌體生長(zhǎng)期、產(chǎn)物形成期；②c源運(yùn)用的比速度有兩個(gè)高峰，在產(chǎn)物形成期菌株第二次生長(zhǎng)；③c源運(yùn)用和產(chǎn)物形成無(wú)明確的化學(xué)劑量關(guān)系，但還是有一定關(guān)系。2、產(chǎn)物類型：①在產(chǎn)物形成時(shí)有中間產(chǎn)物積累②無(wú)中間產(chǎn)物積累（三）類型Ⅲ大多次級(jí)代謝產(chǎn)物（抗生素）1、特點(diǎn)：①分為兩個(gè)時(shí)期，但產(chǎn)物形成比類型Ⅱ早，在菌體靠近或到達(dá)最大值時(shí)產(chǎn)物開(kāi)始生長(zhǎng)；②菌體生長(zhǎng)碳源運(yùn)用無(wú)第二個(gè)高峰；③c源運(yùn)用與產(chǎn)物形成無(wú)量化關(guān)系，為次級(jí)代謝產(chǎn)物，產(chǎn)物量占發(fā)酵液0.1~2%。2、產(chǎn)物類型：①將預(yù)知某個(gè)發(fā)酵按什么狀況進(jìn)展②作為發(fā)酵的中間產(chǎn)物控制的理論基礎(chǔ)，實(shí)踐上指導(dǎo)生產(chǎn)、監(jiān)督生產(chǎn)③持續(xù)發(fā)酵的設(shè)計(jì)上，（Ⅰ）用于單級(jí)，（Ⅱ）（Ⅲ）用于二級(jí)以上使菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成都得到保證持續(xù)發(fā)酵動(dòng)力學(xué)持續(xù)發(fā)酵長(zhǎng)處：1、提高了生產(chǎn)率，罐運(yùn)用率上升，減少菌的非旺盛生長(zhǎng)期2、便于管理控制T溫度對(duì)發(fā)酵的影響及其控制一、影響發(fā)酵溫度的原因（1）產(chǎn)熱原因：生物熱，攪拌熱（2）散熱原因：蒸發(fā)熱，輻射熱生物熱定義：分解營(yíng)養(yǎng)物釋放出大量能量用途：高能化合物，生長(zhǎng)代謝，熱量散發(fā)影響原因：運(yùn)用營(yíng)養(yǎng)速率越大，培養(yǎng)基成分越豐富，旺盛期，呼吸強(qiáng)度發(fā)酵熱的測(cè)定：（1）冷卻水流量，進(jìn)出口溫度；（2）罐溫自動(dòng)控制，罐溫到達(dá)恒定再關(guān)閉，測(cè)溫度隨時(shí)間上升的速率。二、溫度對(duì)發(fā)酵的影響1、T低，反應(yīng)速度低，周期長(zhǎng)2、T高，反應(yīng)速度低，但菌易衰老，影響產(chǎn)量3、菌合成與產(chǎn)物合成溫度規(guī)定不一樣三、影響途徑1、影響多種酶的反應(yīng)速率和蛋白質(zhì)性質(zhì)；2、影響發(fā)酵液物理性質(zhì)；3、影響生物合成的方向。四、最適溫度確實(shí)定：在該溫度下最適干菌的生長(zhǎng)或發(fā)酵產(chǎn)物的生成。五、溫度的控制發(fā)酵罐：夾套（10立方米如下）、盤(pán)管（10立方米以上）微生物的耗氧量及氧的供應(yīng)影響：生長(zhǎng)代謝、變化代謝途徑需氧量與如下原因有關(guān)（1）菌種特性（2）生理狀態(tài)（3）培養(yǎng)基成分與濃度（4）細(xì)胞濃度（5）溫度氧的溶解度：25℃25℃25℃1atm空氣氧的傳遞：（1）攪拌成為細(xì)胞，阻力有培養(yǎng)液和微生物細(xì)胞（2）氧局限性，微生物缺氧窒息（3）耗氧，溶氧要平衡（4）溶氧低于耗氧，氧下降生長(zhǎng)受影響溶氧速率：?jiǎn)挝惑w積的培養(yǎng)液在單位時(shí)間里溶耗的氧量，單位mM/l.h提高培養(yǎng)液溶解氧速率常用措施：1、提高氧分壓（1）通入的空氣中摻入純氧（2）提高罐壓；2、提高氧的吸取速率（最重要的一種措施）（1）攪拌，適合細(xì)菌生產(chǎn)（2）提高通氣量，帶走液體水分使發(fā)酵液濃縮；3、減少培養(yǎng)液粘度，粘度越大，就湍流下降，液膜變厚，氣泡越穩(wěn)定性；4、減少培養(yǎng)液溫度，在容許的條件下減少，可增長(zhǎng)溶解速率；5、添加某些物質(zhì)增長(zhǎng)溶氧。表面活性劑可增長(zhǎng)溶氧，但不得對(duì)菌生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，不使產(chǎn)物提純度難，要經(jīng)濟(jì)；6、與培養(yǎng)液液柱體積有關(guān)。PH值、二氧化碳、基質(zhì)濃度對(duì)發(fā)酵的影響PH影響及控制背景（1）菌類在一定的PH內(nèi)繁殖代謝（2）發(fā)酵過(guò)程中PH變化。外界變化不大時(shí)，菌自身可以調(diào)整，但有限引起PH下降的原因：（1）CN比C過(guò)多，中間補(bǔ)空氣溶氧局限性（2）消泡油過(guò)多（3）生理酸性物存在，氨被運(yùn)用引起PH上升的原因：（1）CN比N過(guò)多，AA釋放（2）中間補(bǔ)料中氨水或尿素等堿性物加入過(guò)多（3）生理堿性物質(zhì)過(guò)多PH值控制：（1）培養(yǎng)基的配比（2）中間補(bǔ)料控制PH值，補(bǔ)Glc或補(bǔ)氨水、尿素（3）PH電極控制加補(bǔ)料或酸、堿來(lái)控制PH二氧化碳和呼吸商RE＝CER／OURCER：二氧化碳釋放率RQ：呼吸商O(píng)UR：菌的耗氧速率對(duì)發(fā)酵影響：（1）對(duì)菌體有克制作用微生物的糖代謝和呼吸率下降，對(duì)產(chǎn)物合成影響著詳細(xì)產(chǎn)品，多為克制，少為增進(jìn)（2）對(duì)發(fā)酵的增進(jìn)作用半鏈球菌發(fā)酵生產(chǎn)多糖（3）影響發(fā)酵液酸堿平衡控制：一般通過(guò)調(diào)整痛通風(fēng)和攪拌來(lái)控制基質(zhì)濃度對(duì)發(fā)酵影響及補(bǔ)料控制補(bǔ)料：（1）采用豐富培養(yǎng)基，成分全，濃度高達(dá)10~15%（2）補(bǔ)料：在發(fā)酵過(guò)程中，中途補(bǔ)加的料液，賠償作用長(zhǎng)處：（1）控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度控制菌生長(zhǎng)速率，不致太快衰老，自溶推遲，到達(dá)增長(zhǎng)合成時(shí)間，提高產(chǎn)量作用（2）作為控制，扭生異常發(fā)酵的手段（3）增長(zhǎng)發(fā)酵液的總體積泡沫的產(chǎn)生影響、控制產(chǎn)生：通氣攪拌，代謝氣體逸出，培養(yǎng)基中糖、蛋白質(zhì)、代謝物等表面活性劑增進(jìn)影響：（1）減少裝料系數(shù)；（2）增長(zhǎng)菌群非均一性；（3）增長(zhǎng)染菌機(jī)會(huì)；（4）產(chǎn)物損失；（5）消泡劑的加入增長(zhǎng)提取困難?？刂疲簷C(jī)械攪拌、消泡劑、分散劑發(fā)酵終點(diǎn)的判斷：（1）放罐時(shí)間晚，菌自溶，延長(zhǎng)過(guò)濾處理時(shí)間，產(chǎn)物不穩(wěn)定；（2）放罐時(shí)間早，殘留過(guò)多養(yǎng)分，不利提?。唬?）縮短發(fā)酵周期，可提高總得生產(chǎn)率；（4）放罐前，補(bǔ)料謹(jǐn)慎。生產(chǎn)率（kg/m3h）得率（kg產(chǎn)物/kg基質(zhì)）發(fā)酵系數(shù)（kg產(chǎn)物/罐容積m3發(fā)酵周期h）污染的防止與挽救污染：微生物發(fā)酵為純種發(fā)酵，如有其他菌侵入稱為污染（雜菌污染、噬菌體污染）雜菌污染的防治與挽救體現(xiàn)：（1）生產(chǎn)菌生產(chǎn)受克制，測(cè)OD值，菌濃度下降；（2）C、N消耗加速，PH值的不正常變化；（3）泡沫一般增多，粘稠顏色加深，使培養(yǎng)液發(fā)酵發(fā)臭；（4）發(fā)酵周期縮短，產(chǎn)量下降。影響：1、產(chǎn)物產(chǎn)量2、影響產(chǎn)物提煉，使產(chǎn)物質(zhì)量不得保證，如溶媒存在，使培養(yǎng)液乳化，不易分層①有機(jī)溶劑萃取工藝；②離子互換工藝3、對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響（內(nèi)在質(zhì)量和產(chǎn)品外觀）4、對(duì)過(guò)濾的影響粘度提高，菌體大多自溶，發(fā)酵不徹底，基質(zhì)的殘留濃度影響設(shè)備的周轉(zhuǎn)使用，破壞生產(chǎn)平衡，大幅度減少過(guò)濾吸率5、染菌對(duì)三廢處理的影響與危害程度有關(guān)的幾種方面與產(chǎn)品的品種有關(guān)，酒精和丙酮丁酸較小，AA破壞嚴(yán)重染菌與發(fā)酵周期有關(guān)，發(fā)酵周期長(zhǎng)，較易染菌，如前中期染菌后果較嚴(yán)重染菌類型時(shí)間越早、量多，危害越大④染菌原因：公共系數(shù)引起染菌，影響面大，后果嚴(yán)重，公共系數(shù)為空氣，總過(guò)濾器，空氣管道不嚴(yán)密、公共補(bǔ)料系數(shù)、公共系統(tǒng)染菌就會(huì)引起持續(xù)染菌、大面積染菌。發(fā)酵過(guò)程染菌的檢查判斷檢查措施：①顯微鏡檢查②平板劃線檢查③肉湯培養(yǎng)檢查檢查中注意事項(xiàng)：（1）檢查成果以AB成果為重要根據(jù)（2）做三個(gè)平行樣（3）定期取樣（4）放罐后12h，確定為無(wú)菌時(shí)方可棄去（5）取樣時(shí)防外界雜菌混入引起染菌的重要途徑和原因生產(chǎn)環(huán)節(jié)1、種子培養(yǎng)階段也許染菌①生產(chǎn)菌種在保留、轉(zhuǎn)移時(shí)②種子擴(kuò)大培養(yǎng)，種子罐也許染菌，培養(yǎng)基帶菌防治措施：抗污染強(qiáng)的菌株，定期進(jìn)行分離，嚴(yán)格無(wú)菌操作，培養(yǎng)基首先要進(jìn)行無(wú)菌試驗(yàn)，種子自身也要無(wú)菌試驗(yàn)。2、培養(yǎng)基規(guī)定滅菌徹底，培養(yǎng)基盡量不能破壞，滅菌過(guò)程中培養(yǎng)基要到達(dá)預(yù)定體積，培養(yǎng)基滅菌后泡沫不可太多。培養(yǎng)基滅菌措施：持續(xù)滅菌（長(zhǎng)處：高溫、短時(shí)間、培養(yǎng)基破壞?。?shí)罐滅菌、空消培養(yǎng)基滅菌的幾種環(huán)節(jié)易導(dǎo)致染菌的：①冷空氣排除不徹底導(dǎo)致假壓，有空氣混入水蒸汽（三路進(jìn)氣：列管、排料管、進(jìn)空氣管）②防止蒸汽走短路，由于空氣走阻力小的管路③負(fù)壓抽吸，無(wú)菌空氣保壓④泡沫過(guò)多（由于其傳熱性差，使其中雜質(zhì)保留）3、空氣系數(shù)過(guò)濾系統(tǒng)出問(wèn)題，重要是過(guò)濾介質(zhì)失效4、設(shè)備滲透安裝不妥，有死角存在狀況分析1、雜菌類型染芽孢：設(shè)備死角，使芽孢存活，培養(yǎng)基不徹底染霉菌：培養(yǎng)基滅菌不徹底染球菌：大部分從空氣來(lái)，重要是空氣過(guò)濾系數(shù)失效染G-：大部分從水中來(lái)，是由于設(shè)備的滲透2、染菌規(guī)模多罐：同步，同類型——公共系統(tǒng)染菌單罐持續(xù)——大多設(shè)備問(wèn)題，染菌時(shí)間會(huì)往前推偶爾染菌狀況較復(fù)雜，幾種狀況都也許，偶爾單罐染菌，操作不慎引起3、從染菌時(shí)間來(lái)分析（1）初期：也許是種子罐培養(yǎng)基滅菌不徹底，設(shè)備滲透，管道有死角，操作不慎，染菌防治，以防為主；（2）應(yīng)把染菌的位置時(shí)間和染菌的類型等多種現(xiàn)象加以綜合分析，才能對(duì)的判斷從而采用對(duì)應(yīng)的對(duì)策和措施；（3）嚴(yán)格無(wú)菌操作，加強(qiáng)對(duì)染菌的檢測(cè)。發(fā)酵染菌的原因及防止1、種子帶菌的原因①無(wú)菌室的無(wú)菌條件不符合規(guī)定；②培養(yǎng)基滅菌不徹底；③操作不妥。2、種子帶菌的防止種子帶雜菌是發(fā)酵前期染菌的重要原因之一每次接種后，取少許的種子懸浮液進(jìn)行平板檢測(cè)，肉湯培養(yǎng)基闡明與否染菌染菌后的挽救措施種子罐染菌：先滅菌再倒灌，再空消取用備種或倒種發(fā)酵罐染菌：根據(jù)染菌時(shí)間不一樣采用對(duì)應(yīng)的措施前期染菌：染菌危害不大，采用補(bǔ)種措施，使生產(chǎn)菌在發(fā)酵罐中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)染菌危害大，先補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng)再重新滅菌，再接種染菌危害極大，先放掉一部分發(fā)酵液，新配培養(yǎng)基加入，先滅菌接種，再發(fā)酵中后期發(fā)酵：①用減少罐溫，調(diào)PH，變化通氣量，減少染菌繁殖發(fā)酵；②對(duì)分法，減少染菌數(shù)量及有害物質(zhì)濃度；③加抑菌體、殺菌劑，如抗生素、添加量根據(jù)試驗(yàn)來(lái)定；④提前放罐提煉雜菌會(huì)分解產(chǎn)物狀況下，可加磷、玉米漿，讓菌加速代謝，提前放罐。噬菌體的污染防治比染菌要嚴(yán)重得多，極其一般①其個(gè)體極小，過(guò)濾介質(zhì)都易受之污染，甚至厭氣性發(fā)酵也會(huì)受之污染；②其繁殖快，引起生產(chǎn)菌大量裂解，子代數(shù)量大；③會(huì)產(chǎn)生發(fā)酵侵染噬菌體的惡性循環(huán)，也許引起整個(gè)車間持續(xù)倒灌。污染途徑：①溶源菌為生產(chǎn)菌，其感染的溫和噬菌體，在轉(zhuǎn)移中，由于條件的變化，也許發(fā)生變異，也許變?yōu)榱呀庑曰蛄倚允删w，從而引起危害②感染的三個(gè)基本條件：環(huán)境中有噬菌體，環(huán)境中有活菌體，要有接解條件工廠周圍一般均有噬菌體，通過(guò)氣流、塵埃、人車來(lái)往，因而也許從生產(chǎn)的多種環(huán)節(jié)中侵染環(huán)境中活菌體，隨排氣，從泡沫中排出，倒灌中取樣口，洗罐液中防止措施：①消滅噬菌體，檢查出噬菌體，對(duì)周圍環(huán)境普查，瓊脂平板，生產(chǎn)菌為指標(biāo)菌，檢查噬菌斑。有威脅時(shí)，常常檢查種子液、發(fā)酵液與否正常倒灌前要滅菌，洗罐取樣要集中在一種地方，廢氣也要藥物處理②選育抗噬菌體的菌株注意：（1）耐受性因變異而消失（2）噬菌體變異③采用專一性不一樣的生產(chǎn)菌株選噬菌體不侵染的種，噬菌體侵染特性不一樣的菌株④采用藥物防治的措施在生產(chǎn)已受到噬菌體的威脅和侵染時(shí)，可采用藥物防治，螯合劑、表面活性劑、抗生素、聚胺類挽救措施：種子罐：重消→倒罐→空消前期：補(bǔ)料→重消（溫度可低一點(diǎn)80~90℃中后期：加熱處理再提取，適于產(chǎn)物耐熱耐熱，藥物處理染了噬菌體都要滅菌，最佳用甲醛熏蒸氨基酸工藝學(xué)氨基酸發(fā)酵工業(yè)是運(yùn)用微生物的生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)生產(chǎn)多種AA的現(xiàn)代工業(yè)。氨基酸發(fā)酵代謝控制（1）控制發(fā)酵條件（2）控制細(xì)胞滲透性（3）控制旁路代謝（4）減少反饋?zhàn)饔梦餄舛龋?）消除終產(chǎn)物的反饋克制與阻遏作用（6）增進(jìn)ATP的積累，以利氨基酸的生物合成谷氨酸發(fā)酵機(jī)制（1）菌體代謝調(diào)整機(jī)制；（2）細(xì)胞膜通透性的特異調(diào)整；（3）菌種選育模型與控制措施。谷氨酸生長(zhǎng)水平好壞有關(guān)原因：（1）菌種、工藝、設(shè)備條件協(xié)同配合（2）正常條件下，菌體產(chǎn)生谷氨酸在發(fā)酵液中為1mg/ml（1%）（3）谷氨酸代謝調(diào)整，細(xì)胞膜透性調(diào)整與環(huán)境條件協(xié)調(diào)配合谷氨酸生物合成途徑（1）二氧化碳固定1Glc~1Glc81.7%（2）乙醛酸循環(huán)1.5Glc~1Glc54.4%包括EMP、HMP、TCA、DCA（乙醛酸循環(huán)）、二氧化碳固定谷氨酸合成的理想途徑：（1）產(chǎn)生菌必須具有（內(nèi)在原因）①a-kGAC脫氫酶活性微弱或缺失②谷氨酸產(chǎn)生菌體內(nèi)的NADPH的氧化能力欠缺或喪失③DCA關(guān)鍵酶—異檸檬酸裂解酶④菌有強(qiáng)烈的谷氨酸脫氫酶活性體系中存在二氧化碳固定反應(yīng)，二氧化碳酶需Mn離子，培養(yǎng)基中加入微量Mn離子生物素：由一種噻吩環(huán)和一種脲基構(gòu)成的雙環(huán)化合物，作為羧基的載體在多種酶促催化反應(yīng)中接受和供出羧基提高生產(chǎn)能力詳細(xì)體現(xiàn)：①?gòu)?qiáng)化二氧化碳固定，詳細(xì)措施，控制好Mn離子和生物素濃度②控制溶氧濃度氨導(dǎo)入：還原氨基化反應(yīng)為主導(dǎo)（2）外在原因1、生物素對(duì)GA發(fā)酵的影響：①參與糖代謝，影響糖降解速度，不影響EMP、HMP比率②控制生物素濃度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)DCA的封閉當(dāng)生物素缺乏時(shí)：①PEP有氧氧化就會(huì)減弱，則乙酰輔酶A的生成就會(huì)少，醋酸濃度減少，它的誘導(dǎo)作用減少；控制生物素，異檸檬酸裂解酶活性消失；②生物素對(duì)TCA的增進(jìn)作用下降，使琥珀酸上升，阻遏作用加強(qiáng)。乙醛酸循環(huán)基本上是封閉的，代謝流向異檸檬酸→a-kGAC→谷氨酸，兩者作用使異檸檬酸喪失，DCA封閉；③生物素對(duì)氮代謝的影響。生物素豐富時(shí)，出現(xiàn)“只張菌，不產(chǎn)酸”現(xiàn)象，GA發(fā)酵中晚期，一定量的生物素是必須的，但在產(chǎn)物合成期，則要限制生物素濃度，以保證產(chǎn)物正常合成。生物素缺乏時(shí)，銨離子影響N代謝速度生物素豐富時(shí)，銨離子不影響N代謝速度④生物素對(duì)菌的細(xì)胞膜通透性，生物素是菌體合成細(xì)胞膜的必需物2、供氧濃度：低，需氧發(fā)酵；高，NADPH氧化，產(chǎn)物少。3、銨離子濃度①PH②產(chǎn)物形成低，不利于a-kGAC還原氨基化；高，產(chǎn)生Gln銨離子的供應(yīng)體：液氨、流加尿素4、磷酸鹽過(guò)量①促EMP，積累PEP，產(chǎn)生乳酸；②產(chǎn)生并積累纈氨酸纈氨酸①克制Glc→PEP，使GA的生物合成受到制止；②消耗了PEP，減少了糖酸化；③纈氨酸嚴(yán)重影響了GA結(jié)晶提取。谷氨酸生產(chǎn)菌的特性、育種及擴(kuò)大培養(yǎng)谷氨酸生產(chǎn)菌的重要特性與菌學(xué)性質(zhì)既有葡萄糖生產(chǎn)重要是四個(gè)屬：短桿菌屬（短桿菌科），棒桿菌屬、小桿菌屬、節(jié)桿菌屬（棒桿菌科）既有谷氨酸生產(chǎn)菌的重要特性：1、細(xì)胞形態(tài)為球形，棒形以至短桿2、G+無(wú)芽孢，無(wú)鞭毛，不能運(yùn)動(dòng)3、都是需氧型微生物4、都是生物素缺陷型5、腺酶強(qiáng)陽(yáng)性6、不分解淀粉、纖維素、油脂、酪蛋白及明膠等7、發(fā)酵中菌體發(fā)生明顯的形態(tài)變化，同步發(fā)生細(xì)胞滲透性的變化8、、二氧化碳固定酶系活力強(qiáng)9、異檸檬酸裂解酶活力欠缺或微弱，乙醛酸循環(huán)弱10、a-酮戊二酸能力缺失或微弱11、還原性輔酶Ⅱ進(jìn)入呼吸鏈能力弱12、檸檬酸合成酶、烏頭羧酶，異檸檬酸脫氫酶以及谷氨酸脫氫酶活力強(qiáng)13、能運(yùn)用醋酸，不能運(yùn)用石蠟14、具有向環(huán)境中泄露谷氨酸的能力15、不分解運(yùn)用谷氨酸，并能耐高濃度谷氨酸，產(chǎn)生谷氨酸5%以上國(guó)內(nèi)谷氨酸生產(chǎn)菌及其比較發(fā)酵過(guò)程中形態(tài)變化Glu菌對(duì)生物素有蓄積，因此在種子罐中適量不過(guò)量1、種子的菌體形態(tài)斜面菌稍小，一、二級(jí)種子菌體大而粗壯0~7h生物素處在貧乏16~20h生物素耗完非積累型→積累型2、Glu發(fā)酵不一樣階段的菌體形態(tài)0~8h/0~10h長(zhǎng)菌型細(xì)胞：短桿至棒狀，單個(gè)/成對(duì)/“V”字型8~18h/10~20h轉(zhuǎn)移期細(xì)胞：伸長(zhǎng)、膨大，長(zhǎng)菌型與產(chǎn)酸型同存16~20h產(chǎn)酸型細(xì)胞（含磷脂局限性），伸長(zhǎng)、膨大、不規(guī)則，細(xì)胞長(zhǎng)，多展現(xiàn)明顯的多節(jié)細(xì)胞，類似花生狀，產(chǎn)酸高3、Glu發(fā)酵代謝控制育種（1）平常菌種工作①定期分純；②小劑量誘變劑刺激，淘汰生長(zhǎng)微弱菌株；③高產(chǎn)菌種制作安培瓶。（2）選育耐高滲透壓菌株①耐高溫選育在20~30%葡萄糖的平板上生長(zhǎng)好的突變株②耐高谷氨酸選育15~20%味精的平板上（3）選育不分解運(yùn)用谷氨酸的突變株使用不分解運(yùn)用的GA切斷a-酮戊二酸繼續(xù)向下氧化的反應(yīng)，即選育以葡萄糖為唯一碳源，菌體不長(zhǎng)或生長(zhǎng)微弱的突變株（4）選育細(xì)胞膜滲透性好的突變株①抗Vp類衍生物；②溶菌酶敏感突變株；③選育溫度敏感突變株（5）選育強(qiáng)化二氧化碳固定反應(yīng)的突變株①選育以琥珀酸為唯一碳源的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)快、大的菌株；②選育氟丙酮酸脫氫酶敏感的菌株。（6）選育減弱乙醛酸循環(huán)的突變株①選育琥珀酸敏感型突變型；②選育不運(yùn)用醋酸的突變株。（7）選育強(qiáng)化TCA中從檸檬酸酸-a-酮戊二酸代謝的突變株①選育檸檬酸合成酶強(qiáng)的突變株；②選育抗氟乙酸、氟化鈉、氟檸檬酸等突變株。（8）選育解除谷氨酸對(duì)谷氨酸脫氫酶反饋調(diào)整的突變株（9）選育強(qiáng)化能量代謝的突變株①抗呼吸鏈克制劑突變株；②抗ADP磷酸化克制的突變株；③抗克制能量代謝抗生素的突變株。（10）選育減弱HMP途徑后段酶活性的突變株①選育莽草酸缺陷型或添加芳香族AA能增進(jìn)生長(zhǎng)的突變株；②抗嘌呤、嘧啶類似物的突變株；③選育抗核酸類抗生素突變株。菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)和種子質(zhì)量規(guī)定斜面菌株→一級(jí)種子培養(yǎng)→二級(jí)種子培養(yǎng)→發(fā)酵罐種子的擴(kuò)大培養(yǎng)1、斜面的擴(kuò)大培養(yǎng)：有助于菌種生長(zhǎng)而不長(zhǎng)酸，菌種純度高，不得有雜菌、噬菌體，培養(yǎng)基多具有機(jī)氮而不含或少含糖為原則①斜面培養(yǎng)基葡萄糖0.1%，蛋白胨1.0%，牛肉膏1.0%，氯化鈉0.5%，瓊脂2.0~75%，PH7.0~7.2②培養(yǎng)條件7338、B930~32℃T6-1333~34一級(jí)種子目的：培養(yǎng)大量繁殖活力強(qiáng)的菌體培養(yǎng)基：少含糖，多具有機(jī)氮，利于菌體生長(zhǎng)培養(yǎng)條件：1000ml三角瓶，滅菌后置于沖程7.6cm,頻率96次/min往復(fù)式搖床，（10~20%）震蕩培養(yǎng)12h一級(jí)種子的質(zhì)量規(guī)定：種齡12h，PH值6.3~6.5，光密度凈增OD值0.5以上，殘?zhí)?.5%如下無(wú)菌檢查、噬菌體檢查鏡檢：菌體生長(zhǎng)均勻、粗壯、排列整潔二級(jí)種子種子罐容積取決于發(fā)酵罐容積大小和接種量比例培養(yǎng)基構(gòu)成：根據(jù)菌種生長(zhǎng)狀況增減生物素用量，隨時(shí)間整培養(yǎng)基構(gòu)成培養(yǎng)條件靠近于發(fā)酵生產(chǎn)的條件：接種量0.8~1.0%，溫度32無(wú)菌檢查、噬菌體檢查、殘粒0.1%左右，鏡檢：生長(zhǎng)旺盛、排列整潔影響種子質(zhì)量的原因：培養(yǎng)基構(gòu)成、溫度、PH值、溶解度、接種量、培養(yǎng)時(shí)間淀粉水解糖制備意義及規(guī)定1、意義：碳源是構(gòu)成葡萄糖的碳架，同步提供能量糖需預(yù)處理：減少生物素含量→活性炭處理、水解活性炭處理、樹(shù)脂處理2、具有規(guī)定：①含糖量>16%；②糖液清凈；③糖液不能模糊精；④糖液不變質(zhì)；⑤分光率90%以上；⑥轉(zhuǎn)化率90%左右。轉(zhuǎn)化率=水解糖液數(shù)量（升）*含糖量（%）*100%/(投入淀粉量*原料淀粉中含純淀粉*1.11)DE值：淀粉水解程度及糖化程度。是指葡萄糖（所有測(cè)定的還原糖權(quán)當(dāng)葡萄糖來(lái)計(jì)算）占干物質(zhì)的百分率。DE值=還原糖/干物質(zhì)*100%DX值：糖化液中葡萄糖含量占干物質(zhì)的百分率。淀粉水解糖的制備措施酸水解、原理：以無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸為催化劑，在高溫高壓下將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖的措施。特點(diǎn)：生產(chǎn)以便、設(shè)備簡(jiǎn)樸，水解時(shí)間短，設(shè)備生產(chǎn)能力大規(guī)定：設(shè)備耐腐蝕、耐高溫、耐高壓，對(duì)原料規(guī)定嚴(yán)格淀粉酸水解工藝（1）工藝流程①淀粉乳濃度的選擇淀粉水解時(shí)，淀粉乳的濃度越低，水解液的Glc值越高，糖液色澤越淺，淀粉乳的濃度越高，易發(fā)生復(fù)合分解反應(yīng)，故一般控制在10~11°Beˊ。②酸種類的影響常用的酸：鹽酸、硫酸和草酸催化效率：鹽酸最強(qiáng)，另一方面是硫酸、草酸加酸量—加鹽酸0.5~0.8%，控制PH值在1.5左右酸添加措施：③壓力和時(shí)間的選擇④糖化設(shè)備的選擇2、酶解法a-淀粉酶液化后在酸水解葡萄糖3、雙酶法淀粉酶+糖化酶條件溫和、原料粗放、生產(chǎn)周期長(zhǎng)4、酸酶法先將淀粉水解制成糊精、低聚糖，再水解成Glc酶解法制糖工藝原料（淀粉、水、鹽酸）→液化→糖化→冷卻→中和、脫色→過(guò)濾→糖液（1）淀粉乳溶度的選擇，10~11°Be′淀粉乳濃度越低，水解液的葡萄糖值越高，糖液色澤越低淀粉乳濃度越高，易發(fā)生復(fù)合分解反應(yīng)（2）酸的種類和影響催化效率：鹽酸最強(qiáng)，另一方面是硫酸、草酸鹽酸：產(chǎn)生氯化物，增長(zhǎng)糖液灰分，影響結(jié)晶、分離和收率，顏色淺硫酸：用硫酸鈣中和時(shí)，生成的硫酸鈣在蒸發(fā)時(shí)易生成結(jié)垢，影響傳熱草酸：用碳酸鈣中和時(shí)，生成的草酸可基本除去，糖液純度高，顏色淺，但催化能力較低加酸量：以淀粉的PH值為指標(biāo)，當(dāng)采用10~11°Be′的淀粉乳時(shí)，加鹽酸0.5~0.8%，控制PH在1.5左右添加措施：一般先將1/3的酸稀釋放入鍋內(nèi)，其他酸放入粉漿中，再泵入（3）壓力和時(shí)間的選擇245~392Kpa高溫短時(shí)，壓力大水解快（4）糖化設(shè)備的選擇高徑比中和、脫色、除雜中和：純堿，氫氧化鈉，溫度140~150脫色、除雜：活性炭用量0.2~0.8%，溫度70~80℃雙酶法制糖工藝（1）淀粉液化措施：升溫液化法，高溫液化法，噴射液化法、分段液化法（2）糖化：曲霉糖化劑：60℃，PH跟酶：55℃Glu發(fā)酵控制（一）發(fā)酵培養(yǎng)基：需要大量C、N源，控制生物素（1）碳源淀粉水解糖規(guī)定：①糖濃度高：影響氧溶解濃度，Glu對(duì)糖的轉(zhuǎn)化率低②淀粉水解糖的質(zhì)量：水解局限性運(yùn)用率低，產(chǎn)泡沫水解過(guò)度復(fù)合水解產(chǎn)生龍膽二糖、異麥芽糖等物質(zhì)（2）氮源作用：合成菌體Pro、核酸等合成物質(zhì)，一部分用于調(diào)整PH。一般發(fā)酵工業(yè)C/N為100:0.2~2.0GluC/N100:15~30當(dāng)C/N在100:1以上才開(kāi)始積累GAC/N對(duì)發(fā)酵的影響極大GA發(fā)酵合成菌長(zhǎng)菌：銨離子過(guò)量會(huì)克制菌生長(zhǎng)產(chǎn)酸：銨離子局限性會(huì)使a-酮戊二酸積累菌運(yùn)用無(wú)機(jī)N比有機(jī)N快：銨鹽、尿素、氨水①尿素高濃度尿素抑菌，滅菌溫度不適宜過(guò)高作用：構(gòu)成菌體含氮物質(zhì)；構(gòu)成GA的氨基；調(diào)整PH值，可分批流加②液氨99~99.8%含氨量，20%含氨水③碳酸氫銨N17.6%有機(jī)氮有助于長(zhǎng)菌，GA發(fā)酵對(duì)有機(jī)氮需要量不多（3）無(wú)機(jī)鹽①P過(guò)高——轉(zhuǎn)向合成纈氨酸、Ala過(guò)低——菌生長(zhǎng)，代謝不好②硫酸鎂Mg最低25PPmm酶的激活劑③K酶的激活劑菌生長(zhǎng)0.1g/LGA生成0.2~1.0g/L少——長(zhǎng)菌體多——產(chǎn)GA④微量元素酶的激活劑量多既有有毒性⑤有害元素Hg、硫酸銅（4）生長(zhǎng)因子定義：微生物生長(zhǎng)不可缺乏的微量的有機(jī)物目前以糖質(zhì)原料為碳源的Glu生產(chǎn)菌均為生物素缺陷型，以生物素為生長(zhǎng)因子，有些還以硫胺素為生長(zhǎng)因子，油酸缺陷型則以油酸為生長(zhǎng)因子。①生物素作用：影響到細(xì)胞透性及代謝途徑菌體吸取培養(yǎng)液中生物素的速度是極高，遠(yuǎn)超過(guò)菌體所需②維生素B1硫胺素③提供生長(zhǎng)因子的原料：玉米漿亞硫酸浸泡玉米面得到浸泡水濃縮物0.4~0.8%用量麩皮水解液Pro、AA等成分較玉米漿少1%左右用量廉價(jià)糖蜜AA、有機(jī)氮低0.1~0.4%用量酵母酵母膏、酵母浸出粉(二)PH對(duì)GA發(fā)酵影響（1）影響酶活性；（2）影響微生物細(xì)胞膜電荷；（3）影響培養(yǎng)基某些培養(yǎng)物中產(chǎn)物代謝物的離解，既而影響微生物對(duì)這些物質(zhì)的運(yùn)用；（4）往往引起代謝途徑的變化。采用尿素流加措施來(lái)控制（分批次）長(zhǎng)處：由于尿素分解，運(yùn)用及PH值變化有一定規(guī)律易控制流加量和次數(shù)根據(jù)：PH值變化和菌生長(zhǎng)消耗、發(fā)酵不一樣階段來(lái)決定前期PH7.5（控制雜菌）中期PH7.2后期PH7.0放罐PH6.5~6.8（以利于提?。倬L(zhǎng)較慢、耗糖慢，應(yīng)少許多次PH低以利長(zhǎng)菌，脲酶活力弱，耐尿力強(qiáng)②生長(zhǎng)和耗糖快，流加尿素可多，一直菌體生長(zhǎng)③后期，少加還是不加殘?zhí)巧?，靠近放罐時(shí)，防止導(dǎo)致提取困難④氨水對(duì)PH值影響大，持續(xù)流加（三）溫度對(duì)GA發(fā)酵的影響GA發(fā)酵屬動(dòng)力學(xué)類型Ⅱ，菌生長(zhǎng)到一定階段再生產(chǎn)GA，最適溫度30~32GA合成溫度34~37℃采用措施：少許多次流加尿素，維持最適溫度，減少風(fēng)量等（四）供氧對(duì)GA發(fā)酵的影響當(dāng)Pl<Pl臨界，菌的需氧量得不到滿足。供氧太多導(dǎo)致?lián)]霍，高氧水平克制菌生長(zhǎng)和GA生長(zhǎng)一般培養(yǎng)基豐富、糖濃度高、生物素含量高、需氧量大長(zhǎng)菌階段，供氧過(guò)量，生物素限量下，一直菌體生長(zhǎng)，體現(xiàn)為耗糖慢、長(zhǎng)菌慢，PH較高，且不易下降發(fā)酵階段，供氧過(guò)量，競(jìng)爭(zhēng)氫離子，阻礙代謝導(dǎo)致a-酮的積累發(fā)酵前期以低通風(fēng)量為宜；發(fā)酵中、后期為高通風(fēng)量（五）泡沫的形成和消除發(fā)酵中PH前高后低（原因：發(fā)酵前期細(xì)菌生長(zhǎng)需要較高PH，也可以克制雜菌生長(zhǎng)，后期克制其生長(zhǎng)需要減少PH）；溫度前低后高（原因：在前期溫度過(guò)高，菌易衰老，PH高，糖耗慢，周期長(zhǎng)，產(chǎn)酸量低）谷氨酸發(fā)酵（一）發(fā)酵過(guò)程重要變化和中間代謝物的控制（1）適應(yīng)期（3h）PH上升，糖不運(yùn)用（2）對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期（3~8/4~10h）長(zhǎng)菌期，糖耗快，尿素大量分解使PH上升，氨被運(yùn)用后PH又下降。溶氧急劇下降后維持在一定水平，菌體濃度增大，形態(tài)為排列整潔的八字形，不產(chǎn)酸。及時(shí)供應(yīng)菌體生長(zhǎng)必須的氮源及調(diào)整PH，維持30~32（3）轉(zhuǎn)化期（8~14/10~18h）繁殖型變?yōu)楫a(chǎn)酸型，膜變得不完整（4）產(chǎn)酸期（14~32/18~36h）提高溫度為36~37℃提供必須的氨及PH維持在7.2~7.4，大量通氣，控制溫度34~37（二）提高發(fā)酵產(chǎn)率的安全措施（1）優(yōu)良的高產(chǎn)菌種；（2）合適的環(huán)境條件；（3）原料質(zhì)量好；（4）合理的發(fā)酵