第五章 谷氨酸的發(fā)酵控制課件

第五章谷氨酸的發(fā)酵控制

第五章谷氨酸的發(fā)酵控制第一節(jié)發(fā)酵培養(yǎng)基配比組成及其特點第二節(jié)主要發(fā)酵參數(shù)分段控制原則及其特點第三節(jié)提高發(fā)酵產(chǎn)率的主要措施第四節(jié)糖蜜原料生產(chǎn)谷氨酸的發(fā)酵技術(shù)第五章谷氨酸的發(fā)酵控制第一節(jié)發(fā)酵培養(yǎng)基配比組成及其特點一、國內(nèi)谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)工藝的分類

1．按碳源原料劃分

淀粉糖：玉米、馬鈴薯、木薯、大米等糖蜜甘蔗糖蜜甜菜糖蜜碳源原料因為多采用生物素缺陷型菌株，故兩種發(fā)酵工藝主要區(qū)別在于發(fā)酵過程是否需要添加青霉素、表面活性劑等，為什么？

第五章谷氨酸的發(fā)酵控制一、國內(nèi)谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)工藝的分類2．按產(chǎn)生菌株的類型劃分

生物素缺陷型菌株溫度敏感型菌株第五章谷氨酸的發(fā)酵控制一、國內(nèi)谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)工藝的分類

3．按培養(yǎng)基含生物素量劃分

（1）生物素“亞適量”工藝

:5～6μg／L（2）生物素“超亞適量”工藝:8～12μg／L

（4）生物素“豐富量”工藝

（3）生物素“亞富量”工藝采用淀粉糖原料

采用糖蜜原料或溫度敏感型菌株發(fā)酵：第五章谷氨酸的發(fā)酵控制一、國內(nèi)谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)工藝的分類4．按接種量劃分

小種量：接種量為1%～3%大種量：接種量為5%～10%第五章谷氨酸的發(fā)酵控制一、國內(nèi)谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)工藝的分類5．按發(fā)酵初糖濃度劃分低初糖工藝：初糖濃度為80～120g／L

。中初糖工藝：初糖濃度為140～160g／L

。高初糖工藝：初糖濃度為180～200g／L

。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制一、國內(nèi)谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)工藝的分類

6．按發(fā)酵過程補加糖液劃分

需要補糖工藝不需要補糖工藝高濃度流加糖工藝

低濃度流加糖工藝中濃度流加糖工藝第五章谷氨酸的發(fā)酵控制

二、國內(nèi)谷氨酸發(fā)酵工藝及其發(fā)酵水平的現(xiàn)狀

采用生物素缺陷型菌株的發(fā)酵工藝：

1.淀粉糖原料、小種量、一次高初糖的生物素“亞適量”工藝2.淀粉糖原料、小種量、中初糖流加低濃度糖液的生物素“亞適量”工藝5.糖蜜原料、大種量、中初糖流加中濃度糖液的生物素“豐富量”工藝3.淀粉糖原料、大種量、中初糖流加中濃度或高濃度糖液的生物素“超亞適量”工藝4.淀粉糖原料、大種量、中初糖流加高濃度糖液的生物素“亞富量”工藝第五章谷氨酸的發(fā)酵控制采用溫度敏感型菌株的發(fā)酵工藝：

淀粉糖原料、大種量、中初糖流加高濃度糖液的生物素“豐富量”工藝第五章谷氨酸的發(fā)酵控制發(fā)酵水平的現(xiàn)狀：發(fā)酵周期為28～32h，產(chǎn)酸水平為90～160g／L，糖酸轉(zhuǎn)化率為55％～63％。

第五章谷氨酸的發(fā)酵控制三、發(fā)酵培養(yǎng)基對谷氨酸發(fā)酵的影響1.碳源谷氨酸產(chǎn)生菌均不能利用淀粉，只能利用葡萄糖、蔗糖、麥芽糖等；有些菌種能利用醋酸、乙醇、正烷烴等作碳源。淀粉水解糖的質(zhì)量對發(fā)酵影響很大。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制2.氮源（1）氮源的作用一般發(fā)酵工業(yè)碳氮比為100：(0.2～2.0)，谷氨酸的碳氮比為100：(15～30)，當碳氮比在100：11以上才開始累積谷氨酸。（2）碳氮比第五章谷氨酸的發(fā)酵控制（3）常用的氮源2.氮源無機氮：尿素、液氨有機氮：玉米漿、麩皮水解液、米糠水解液、豆餅水解液、糖蜜等第五章谷氨酸的發(fā)酵控制3.無機鹽(1)磷酸鹽是某些蛋白質(zhì)和核酸的組成成分，參與一系列的代謝反應(yīng)，ADP、ATP是重要的能量傳遞者。需要量一般為0.005～0.01mol／L。工業(yè)生產(chǎn)上常用K2HPO4·3H2O、KH2PO4、Na2HPO4·12H2O、NaH2PO4·2H2O等磷酸鹽，也可用磷酸。對谷氨酸發(fā)酵的影響：磷濃度過高時，菌體的代謝轉(zhuǎn)向合成纈氨酸，但磷含量過低，菌體生長不好。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制3.無機鹽(2)硫酸鎂鎂離子是許多重要的酶(如己糖磷酸化酶、異檸檬酸脫氫酶、羧化酶等)的激活劑。發(fā)酵培養(yǎng)基配用0.25～1g/L時，Mg2+濃度40～60mg／L。硫存在于細胞的蛋白質(zhì)中，是含硫氨基酸的組成成分。培養(yǎng)基中的硫已由硫酸鎂供給，不必另加。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制3.無機鹽(3)鉀鉀是許多酶的激活劑。對谷氨酸發(fā)酵的影響：谷氨酸發(fā)酵產(chǎn)物生成所需要的鉀鹽比菌體生長需要量高，鉀鹽少利于長菌體，鉀鹽充足利于產(chǎn)谷氨酸。菌體生長需鉀約為1.0～1.5mmol／L，谷氨酸生成需鉀約為2.0～10.0mmol／L。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制

(4)微量元素錳：是某些酶的激活劑。羧化反應(yīng)必需錳，如谷氨酸生物途徑中，草酰琥珀酸脫羧生成α-酮戊二酸是在Mn2+存在下完成的。一般培養(yǎng)基配用MnSO4·4H2O2mg／L。鐵：是細胞色素氧化酶、過氧化氫酶的成分，又是若干酶的激活劑。3.無機鹽第五章谷氨酸的發(fā)酵控制4．生長因子

生長因子只是對于某些自己不能合成這些成分的微生物才是必不可少的營養(yǎng)物。

從廣義來說，凡是微生物生長不可缺少的微量的有機物質(zhì)，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等均稱為生長因子。

生物素缺陷型的谷氨酸產(chǎn)生菌以生物素為生長因子。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制生物素缺陷型谷氨酸生產(chǎn)菌對生物素的要求：適時、適量

當菌體內(nèi)生物素從20μg/g干菌體降到0.5μg/g，菌體就停止生長，繼續(xù)發(fā)酵，在適宜的條件下就大量積累谷氨酸。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制成分玉米漿麩皮甘蔗糖蜜甜菜糖蜜米糠酵母豆餅水解液干物質(zhì)含量%>458170水分%13蛋白質(zhì)含量%>4016.44.45.5脂肪含量%3.58淀粉含量%9.03還原糖含量%8轉(zhuǎn)化糖含量%5051灰分%<241011.5生物素含量μg/kg180200120053270600～1800120維生素B1含量μg/kg2500120083001300某些有機氮源的主要成分第五章谷氨酸的發(fā)酵控制第二節(jié)主要發(fā)酵參數(shù)分段控制原則及其特點一、中初糖流加高濃度糖液的生物素“超亞適量”工藝第五章谷氨酸的發(fā)酵控制1.流程圖第五章谷氨酸的發(fā)酵控制2．谷氨酸發(fā)酵記錄表第五章谷氨酸的發(fā)酵控制第五章谷氨酸的發(fā)酵控制3.培養(yǎng)基的配方

（1）二級種子培養(yǎng)基葡萄糖300kg；KH2PO412kg；MgSO4·7H2O6kg；糖蜜100kg；玉米漿200kg；純生物素150mg；消泡劑1.5kg；定容7000L，實消，121℃保溫10min。

（2）發(fā)酵基礎(chǔ)培養(yǎng)基葡萄糖18800kg；85％的H3PO4120kg；KCl200kg,MgSO4·7H2O140kg；糖蜜200kg；玉米漿600kg；純生物素300mg；消泡劑10kg；定容102m3，連消溫度121～122℃

，維持8～10min。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制二、發(fā)酵過程的控制

1．溫度的控制應(yīng)滿足菌體生長所需的最適溫度。

（1）發(fā)酵前期：若溫度偏高，菌生長快易衰老；若溫度偏低，菌生長慢發(fā)酵周期延長。（2）發(fā)酵中期

應(yīng)將溫度提高到最適產(chǎn)酸溫度。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制谷氨酸產(chǎn)生菌產(chǎn)生谷氨酸的最適溫度是35～37℃。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制應(yīng)根據(jù)工藝的要求，總結(jié)出一個比較合適的溫度控制模式。根據(jù)實際工藝所用菌株特性、生物素濃度、發(fā)酵周期等情況，形成一個多級溫度控制模式。

第五章谷氨酸的發(fā)酵控制2.pH的控制二、發(fā)酵過程的控制

（1）pH的范圍和測定方法發(fā)酵前期控制pH在7.3左右。發(fā)酵中期控制pH在7.2左右。發(fā)酵后期控制pH在7.0左右。將放罐時，為了后續(xù)提取，pH6.5～6.8左右。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制（2）pH對微生物的生長和代謝產(chǎn)物形成的影響①影響酶的活性。②影響微生物細胞膜所帶電荷。③影響培養(yǎng)基某些營養(yǎng)物質(zhì)和中間代謝產(chǎn)物的離解，影響微生物對這些物質(zhì)的利用。④pH的改變會引起菌體代謝途徑的改變，使代謝產(chǎn)物發(fā)生變化。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制（3）發(fā)酵過程中pH的控制①添加碳酸鈣法當采用酸性銨鹽作為碳源時，NH4+被利用，剩下的酸根引起pH下降，此時使用。缺點：用量大，操作時易染菌，對產(chǎn)物提取有影響。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制②尿素流加法優(yōu)點：尿素的分解、利用和pH變化具有一定規(guī)律性，容易控制。流加量和次數(shù)根據(jù)pH的變化，菌體生長、耗糖量、發(fā)酵階段來確定。③液氨添加法液氨的作用：作為氮源；調(diào)解pH。使用方法：根據(jù)pH的變化自動控制流加。(NH2)2CO熱2H2O(NH4)2CO32NH3+CO2+H2O熱第五章谷氨酸的發(fā)酵控制3.發(fā)酵過程中供氧的控制（1）臨界溶解氧濃度

在此溶解氧濃度之下，微生物的呼吸速率隨溶解氧濃度降低而迅速下降，此時的溶解氧濃度稱為臨界溶解氧濃度，以C臨界表示，或以臨界溶解氧分壓PL臨界表示。

一般好氣性微生物的臨界溶解氧濃度均很低，為0.003～0.03mmol/L。谷氨酸產(chǎn)生菌PL臨界是0.00326atm。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制（2）好氧型微生物對氧的需求1mol葡萄糖徹底氧化分解需6mol的氧；當糖用于合成代謝產(chǎn)物時，1mol葡萄糖約需1.9mol的氧。

氧在發(fā)酵液中的溶解度：0.22mmol/L。在谷氨酸發(fā)酵時，生產(chǎn)菌只要14s就能耗盡。谷氨酸發(fā)酵中氧氣的利用率為40%～60%。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制（3）供氧對谷氨酸發(fā)酵的影響

供氧要滿足菌體生長的要求；當發(fā)酵液中PL>PL臨界時，供氧充足，菌體生長速率達最大值。但是再提高供氧反而對菌體生長起到抑制作用。發(fā)酵前期：谷氨酸合成期，需要大量的氧。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制（4）對供氧的控制

即發(fā)酵前期逐步提高通氣量，發(fā)酵中期控制通氣量在最高值并維持6～10h，發(fā)酵后期逐步降低氣量。在整個過程中，提高、維持以及降低通氣量根據(jù)實際生產(chǎn)時菌體生長和產(chǎn)物生成的需氧量而定。多級控制模式：

工廠中一般是根據(jù)OD值的變化和耗氧速率的變化來控制通氣量。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制第五章谷氨酸的發(fā)酵控制第五章谷氨酸的發(fā)酵控制

國內(nèi)有條件的工廠，發(fā)酵過程中使用覆膜電極測量發(fā)酵液的溶解氧來指導(dǎo)通氣量的控制。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制4.泡沫的消除二、發(fā)酵過程的控制（1）泡沫的種類表面泡沫：正常形成內(nèi)部泡沫：染菌時形成，細小，均勻第五章谷氨酸的發(fā)酵控制（2）泡沫形成的原因①與發(fā)酵過程中的攪拌、通氣有關(guān)。②與培養(yǎng)基的性質(zhì)有關(guān)。糖的水解程度滅菌方法③與染菌有關(guān)。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制（3）消泡的方法①物理方法：如改變溫度②機械消泡：如耙式消泡器優(yōu)點：節(jié)省消泡劑，減少污染。缺點：不能從根本上消除引起泡沫穩(wěn)定的因素。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制（3）消泡的方法③化學(xué)消泡：加入消泡劑優(yōu)點：消泡效果好，作用快，用量少。缺點：可能會影響菌體生長或代謝產(chǎn)物的生成；增加染菌機會；添加過量會影響氧的傳遞。④發(fā)酵工業(yè)上采用機械消泡與化學(xué)消泡結(jié)合的方法。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制（４）常用的消泡劑和使用方法天然油脂類高碳醇、脂肪酸和脂類聚醚類硅酮類味精廠普遍采用ＢＡＰＥ（聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚）或ＰＰＥ（聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚）作為消泡劑。使用方法一次加入法中間流加法上述兩種方法結(jié)合第五章谷氨酸的發(fā)酵控制二、發(fā)酵過程的控制5.流加糖的控制

①間歇流加法一般在發(fā)酵殘?zhí)菨舛葹?0ｇ／L左右時進行第一次流加?？刂屏骷犹堑牧髁浚拱l(fā)酵殘?zhí)菨舛染S持在10～

15ｇ／L。

要求：估算流加糖的量。②連續(xù)流加法一般在發(fā)酵殘?zhí)菨舛葹?0～15ｇ／L時，才開始流加糖液。控制流加糖的流量，使發(fā)酵殘?zhí)菨舛染S持在10～

15ｇ／L。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制二、發(fā)酵過程的控制6.發(fā)酵指標及其計算產(chǎn)酸率是單位體積發(fā)酵液中含有谷氨酸的量，通常用g／L或g／１００mL來表示。單罐產(chǎn)量可計算如下：單罐的谷氨酸產(chǎn)量＝產(chǎn)酸率×放罐體積（１）產(chǎn)酸率第五章谷氨酸的發(fā)酵控制放罐體積是發(fā)酵結(jié)束以后移交給提取工序的發(fā)酵液體積，通常以m3或L來表示。放罐體積=培養(yǎng)基配制的體積+培養(yǎng)基滅菌耗用蒸汽的冷凝水體積+種子液體積+發(fā)酵過程所有流加物料的體積－發(fā)酵過程從排氣帶走水分的體積（2）放罐體積第五章谷氨酸的發(fā)酵控制是產(chǎn)出的谷氨酸量與投入的葡萄糖總量的百分比。（3）糖酸轉(zhuǎn)化率第五章谷氨酸的發(fā)酵控制發(fā)酵周期是指發(fā)酵開始至結(jié)束整個過程的時間。一個操作周期（ｈ）＝培養(yǎng)基滅菌、降溫的時間+發(fā)酵罐空消的時間+接種的時間+發(fā)酵周期+放罐時間+其它輔助時間(如洗罐、拆檢閥門等時間)?？捎嬎愠鲆粋€發(fā)酵罐在一個月或一年內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)量。例如：

（4）發(fā)酵周期第五章谷氨酸的發(fā)酵控制二、發(fā)酵過程的控制1.溫度的控制2.pH的控制3.發(fā)酵過程中供氧的控制4.泡沫的消除5.流加糖的控制

小結(jié)第五章谷氨酸的發(fā)酵控制第三節(jié)提高發(fā)酵產(chǎn)率的主要措施

一、選育高產(chǎn)菌種，改良菌種性能

使新菌株生長、耗糖和產(chǎn)酸速率進一步提高，耐高溫、高糖和高酸的性能有所改進。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制二、改進發(fā)酵工藝１．高初糖發(fā)酵優(yōu)點：操作方便，設(shè)備利用率高，谷氨酸濃度高，容易提取。缺點：菌體不適應(yīng)；氧傳遞阻力大，需強化供氧。解決辦法：篩選耐高滲透壓的菌種，并控制好發(fā)酵工藝條件。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制如，在高初糖谷氨酸發(fā)酵中，高玉米漿用量和高生物素用量可以明顯降低高初糖對菌體細胞的抑制作用；且在接種量１０％，玉米漿用量為０．５５％，生物素用量為１０μｇ／Ｌ，初糖１９０ｇ／Ｌ的谷氨酸發(fā)酵中，流加５００ｇ／Ｌ的濃糖，３０ｈ的產(chǎn)酸率達到１４５．８ｇ／Ｌ，糖酸轉(zhuǎn)化率達到６０．３２％。１．高初糖發(fā)酵第五章谷氨酸的發(fā)酵控制２．降低發(fā)酵初糖濃度，連續(xù)流加糖發(fā)酵優(yōu)點：降低滲透壓，有利于菌體生長和代謝產(chǎn)物的分泌，同時提高氧的傳遞速率，發(fā)酵周期短。適合于細胞壁被破壞的菌種發(fā)酵。如，以ＡＴＣＣ１３８６９為菌種，當發(fā)酵初糖濃度為６０ｇ／Ｌ，流加糖濃度控制在２０～４０ｇ／Ｌ時，總糖達２００ｇ／Ｌ，谷氨酸濃度為９３ｇ／Ｌ，糖酸轉(zhuǎn)化率達到４６．３％。當初糖濃度改為５ｇ／Ｌ，流加糖濃度控制在２～５ｇ／Ｌ時，總糖１９８ｇ／Ｌ，谷氨酸濃度為１００ｇ／Ｌ，糖酸轉(zhuǎn)化率達到５１％，提高１０％。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制３．混合碳源發(fā)酵淀粉糖、糖蜜、醋酸、正烷烴如，采用葡萄糖為基礎(chǔ)碳源，以發(fā)酵初糖濃度為160g／L的培養(yǎng)基進行谷氨酸發(fā)酵，以糖蜜與葡萄糖的混合液為流加碳源，結(jié)果表明當糖蜜中還原糖占混合液總還原糖30％時，發(fā)酵產(chǎn)酸水平和糖酸轉(zhuǎn)化率分別達到142.2g／L和64．88％，與葡萄糖作為唯一流加碳源的谷氨酸發(fā)酵工藝比較，其發(fā)酵水平十分相近。但生產(chǎn)谷氨酸的碳源成本可降低5％左右。

第五章谷氨酸的發(fā)酵控制４．改進發(fā)酵設(shè)備（１）改進攪拌器

改進10m3種子罐的攪拌器，由六彎葉圓盤渦輪攪拌器改造為六半圓葉圓盤渦輪攪拌器后,溶氧系數(shù)是改造前的2.36倍,最終濕菌體量達到25.42%,是改造前的2.88倍。

第五章谷氨酸的發(fā)酵控制（２）改進發(fā)酵罐的氣液分離系統(tǒng)提高裝液量，增強通氣量。如，改進后，發(fā)酵罐的裝填系數(shù)由７５％提高到８５％，糖酸轉(zhuǎn)化率由５９％提高到６１％。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制（３）應(yīng)用先進的計量和自控技術(shù)實現(xiàn)在線顯示及自控操作

發(fā)酵過程中的ｐＨ、溫度、溶解氧、消泡、流加物料等都能夠準確的在線顯示，實現(xiàn)了自動控制。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制第四節(jié)糖蜜原料生產(chǎn)谷氨酸的發(fā)酵技術(shù)

優(yōu)點：省去淀粉糖化工序；降低成本；節(jié)約能源；節(jié)約酸、堿；簡化操作；便于采用大種量、添加青霉素（或表面活性劑）低糖流加發(fā)酵工藝。糖蜜是國外主要的碳源。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制與淀粉糖原料工藝相比，糖蜜原料發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸具有以下特點：①省去淀粉糖化工序，簡化設(shè)備。降低生產(chǎn)成本。②便于實施高濃度糖液的流加工藝，有利于提高產(chǎn)酸。③采用生物素缺陷型菌株發(fā)酵谷氨酸時，在發(fā)酵過程中需適時、適量添加青霉素或吐溫-60等物質(zhì)；需密切跟蹤原料各組分變化。工藝控制復(fù)雜。糖蜜原料發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸的特點廣東順德糖廠的糖蜜按下列要求分三級：

一級糖蜜：含糖分為50％以上；

二級糖蜜：含糖分為48—50％；

三級糖蜜：含糖分為48％以下。出廠價大約按季節(jié)不同在700至900范圍。

木薯淀粉：2850--2950一級馬鈴薯淀粉

5800元/噸

特級玉米淀粉長春2550元第五章谷氨酸的發(fā)酵控制④糖蜜預(yù)處理時需脫除膠體物質(zhì)。⑤發(fā)酵前要進行脫鈣處理。⑥糖蜜含有黑褐色素，影響成品色澤，在味精精制工序需加強脫色操作。糖蜜原料發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸的特點第五章谷氨酸的發(fā)酵控制一、甜菜糖蜜添加吐溫發(fā)酵工藝1.工藝：以甜菜糖蜜為碳源，采用高生物素、大接種量、添加表面活性劑（吐溫-60）的強制發(fā)酵工藝。

2.添加表面活性劑的基本原理（1）作用機制

對生物素有拮抗作用，拮抗脂肪酸的生物合成，導(dǎo)致磷脂合成不足；形成不完全的細胞膜，提高了谷氨酸向膜外漏出的滲透性。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制2.添加表面活性劑的基本原理（2）影響產(chǎn)酸的關(guān)鍵

控制添加的時間與濃度。要達到的效果：添加藥劑之后，細胞再次進行分裂增殖，使細胞完成從長菌型細胞向產(chǎn)酸型細胞的轉(zhuǎn)變。添加時間：

一般在發(fā)酵對數(shù)生長期的早期（4～5h），添加藥劑之后OD值與菌體重量約凈增一倍。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制3.WTH-1菌株的形態(tài)、培養(yǎng)與生理特征WTH-1是一株適合甜菜糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸的高產(chǎn)菌株。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制第五章谷氨酸的發(fā)酵控制第五章谷氨酸的發(fā)酵控制4.工藝條件一、甜菜糖蜜添加吐溫發(fā)酵工藝（1）菌株

WTH-1菌株或D110菌株。（2）一級種子培養(yǎng)基

葡萄糖2.5%～3.5%，磷酸二氫鉀0.15%～0.2%，玉米漿2.5%～3.0%，硫酸鎂0.04%～0.05%，尿素0.5%，錳離子、鐵離子個2mg/L，pH6.7～7.0。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制（3）二級種子培養(yǎng)基

甜菜糖蜜3.5%，磷酸二氫鉀0.15%，玉米漿3.0%，純生物素30μg/L，硫酸鎂0.04%，尿素0.5%，pH6.7～7.0，滅菌115℃保溫8min，接種量0.5%。（4）發(fā)酵培養(yǎng)基

甜菜糖蜜15%～17%，玉米漿0.3%，純生物素70～100μg/L，磷酸0.075%～0.09%，氫氧化鉀0.075%～0.09，硫酸鎂0.04%，初尿素2.0%（分消），消泡劑0.03%，pH7.5～7.7，滅菌110～115℃保溫6min，接種量4%～5%。（5）發(fā)酵控制劑發(fā)酵4～5h，添加0.2%吐溫-60。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制一、甜菜糖蜜添加吐溫發(fā)酵工藝5.發(fā)酵工藝控制要點（1）添加吐溫-60的時間與添加量第五章谷氨酸的發(fā)酵控制（2）接種量的影響5.發(fā)酵工藝控制要點初糖%接種量%發(fā)酵周期h吐溫-60產(chǎn)酸%16442～441016839～41添加時間提前1h12h產(chǎn)酸3%412h產(chǎn)酸2%第五章谷氨酸的發(fā)酵控制5.發(fā)酵工藝控制要點（3）pH的控制pH不宜低于6.4，應(yīng)控制在6.5以上；后期，若高于7.0，OD值下降，菌體發(fā)生自溶。（4）溫度的控制發(fā)酵時間h溫度℃0～1230～3312～2433～3424～3634～35第五章谷氨酸的發(fā)酵控制5.發(fā)酵工藝控制要點（5）風(fēng)量控制

根據(jù)生產(chǎn)菌在發(fā)酵過程中的代謝變化，由排出CO2的含量，反饋控制通氣強度，以實現(xiàn)排氣CO2量的恒定。（6）放罐處理

在殘?zhí)墙档?.3%～1.4%時，如放罐前1～2h時，采用低通風(fēng)、適當溫度等工藝處理，可取得較好的效果。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制第五章谷氨酸的發(fā)酵控制二、甘蔗糖蜜添加青霉素流加糖發(fā)酵工藝

以甘蔗糖蜜為原料，采用大接種量，在發(fā)酵對數(shù)生長早期添加青霉素，之后連續(xù)流加糖的發(fā)酵工藝，是國外谷氨酸發(fā)酵普遍采用的方法。1.添加青霉素的基本原理

抑制糖肽轉(zhuǎn)移酶，影響細胞壁肽聚糖的生物合成，進而抑制菌體細胞壁合成，達到使菌體形成不完整細胞壁的目的。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制青霉素添加時間的選擇（關(guān)鍵）

在菌體進入對數(shù)生長期的早期（3～5h）添加，添加青霉素的時間與濃度，因菌種、接種量、培養(yǎng)基的組成及發(fā)酵條件而異。是否補加？

因發(fā)酵過程中的菌體形態(tài)、產(chǎn)酸、OD值、耗糖等變化情況而定。菌體形態(tài)變化：

多呈現(xiàn)伸長、膨潤的菌型，即向谷氨酸積累型細胞轉(zhuǎn)變。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制二、甘蔗糖蜜添加青霉素流加糖發(fā)酵工藝2.工藝條件（1）菌株

S9114、F415菌株或其他菌株。（2）一級種子培養(yǎng)基葡萄糖2.5%～3.5%，磷酸氫二鉀0.15%～0.2%，玉米漿2.5%，酵母膏0.5%，硫酸鎂0.04%～0.05%，尿素0.5%，錳離子、鐵離子個2mg/L，pH6.7～7.0。第五章谷氨酸的發(fā)酵控制（3）二級種子培養(yǎng)