谷氨酸生產培養基配制谷氨酸生產培養基配制

谷氨酸生產培養基為菌體生產提供營養和能源；并構成谷氨酸的碳架和氨基的來源。谷氨酸生產菌是異養微生物。生產用菌種為生物素缺陷型菌株。

生長與代謝谷氨酸對培養基的要求不同。

1.碳源只能利用葡萄糖、果糖、蔗糖和麥芽糖等。目前國內主要采用淀粉制取葡萄糖為碳源。非發酵性物質含量較高會造成浪費和對菌體生長和谷氨酸合成的抑制作用。通過補加高濃度碳源，保持適宜濃度。碳源濃度菌體生長、代謝滲透壓

2.氮源是合成菌體蛋白質、核酸等物質和合成谷氨酸氨基的來源。無機氮源有液氨、氨水、碳酸氫銨、硫酸銨、氯化銨和硝酸銨等，無機碳源有尿素、玉米漿、麩皮水解液、米糠水解液、毛發水解液、豆餅水解液。玉米漿、豆餅粉等既能作氮源又能作碳源。

碳氮比（100︰15～100︰30）高于一般工業發酵的碳氮比。當碳氮比高于100︰11時開始積累谷氨酸。在菌體生長階段NH4+過量，抑制生長；在產酸階段NH4+不足，谷氨酸合成量少。在基礎培養基中加入有玉米漿、麩皮水解液、豆餅水解液；在發酵過程中流加尿素、液氨或氨水，用途為生產所需的大部分氮源、調節pH而形成谷氨酸、揮發逸出。3.無機鹽

微生物對無機鹽的需要量很少，但無機鹽含量對菌體生長和產物的生成影響很大。（1）磷酸鹽磷酸鹽在培養基中還具有緩沖作用。微生物對磷的需要量一般為0.005～0.01mol／L。玉米漿、糖蜜、淀粉水解糖等原料中還有少量的磷。磷含量對谷氨酸發酵影響很大（2）硫酸鎂一般革蘭陽性菌對Mg2+的最低要求量是25mg／L，革蘭陰性菌為4～5mg／L。培養基中的硫已在硫酸鎂中供給，不必另加。（3）鉀鹽谷氨酸發酵產物生成所需要的鉀鹽比菌體生長需要量高。鉀鹽少長菌體，鉀鹽足夠產谷氨酸。（4）微量元素一般作為碳、氮源的農副產品天然原料中，本身就含有某些微量元素，不必另加。

4.生長因子生物素缺陷型(biotinauxotroph)，以生物素為生長因子（1）生物素主要影響谷氨酸產生菌細胞膜的通透性，同時也影響菌體的代謝途徑。大量合成谷氨酸所需要的生物素濃度比菌體生長的需要量低，即為菌體生長需要的“亞適量”

培養基中生物素不足，菌體生長緩慢，發酵液中菌體量不足，導致耗糖緩慢，發酵周期延長，谷氨酸合成量少；若生物素過量，菌體生長迅速，菌體量過多，細胞膜通透性差，谷氨酸合成量少。當生物素過量時，而供氧不足，發酵向乳酸發酵轉化。如果供氧充足，生物素過量會促使糖代謝傾向于完全氧化。

為了滿足菌種的生長需要，種子培養基的生物素必須是過量；但為了使菌種大量合成谷氨酸，發酵培養基的生物素量必須是“亞適量”。谷氨酸發酵的最適生物素濃度因菌種、碳源種類及濃度、供氧條件、發酵周期而異。

（2）維生素B1(硫胺素)

維生素B1對某些谷氨酸菌種的發酵有促進作用。（3）提供生長因子的農副產品原料①玉米漿玉米漿主要用作氮源，但它含有乳酸、少量還原糖和多糖，含有豐富的氨基酸、核酸、維生素、無機鹽等，常用作為提供生長因子的物質。②麩皮水解液可以代替玉米漿，但蛋白質、氨基酸等營養成分比玉米漿少。③糖蜜甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜均可代替玉米漿，但氨基酸等有機氮含量較低。④酵母可用酵母膏、酵母浸出液或直接用酵母粉。

糖蜜原料的分類生物發酵工業所用的糖蜜，主要是指制糖工業上的廢糖蜜(wastemolasses)，它是甘蔗糖廠或甜菜糖廠的一種副產品。糖蜜是一非結晶糖分，本身含有相當數量的發酵性糖根據來源不同，糖蜜分為甘蔗糖蜜(canemolasses)、甜菜糖蜜(beetmolasses)和高級糖蜜(hightestmolasses)等

糖蜜的外觀是一種黏稠、黑褐色、呈半流動狀的物體，pH值5.5左右，相對密度1.43。各種糖蜜中的糖類的組成也不相同。除含有發酵性的糖分外，還含有膠體物質、灰分、維生素、氨基酸。甘蔗糖蜜中的生物素較甜菜糖蜜中高。

糖蜜的預處理預處理是指澄清處理和脫鈣處理①糖蜜澄清處理的目的糖蜜中由于含有大量的灰分和膠體，不但影響菌體生長，也影響產品的純度，特別是膠體的存在，致使發酵中產生大量的泡沫，影響發酵生產。一般澄清處理方法有加酸法、加熱加酸法和添加絮凝劑澄清處理法幾種。

谷氨酸發酵中糖蜜的預處理谷氨酸發酵中，使用生物素缺陷型菌株，發酵培養基中的生物素為5μg／L左右，而糖蜜中特別是甘蔗糖蜜中的生物素含量為1～1