绪论
一，什么是氨基酸发酵工业？
答：氨基酸发酵是典型的代谢控制发酵,由发酵所生成的产物氨基酸,都是微生物的中间代谢产物,它的积累是建立于对微生物正常代谢的抑制。在脱氧核糖核酸(DNA)的分子水平上改变、控制微生物的代谢,使有用产物大量生成、积累。氨基酸发酵工业是利用微生物的生长和代谢活动,发酵生产氨基酸的现代工业.
第一章，淀粉水解糖的制备
二，氨基酸的生产方法
1.抽提法
2.化学合成法
3、生物法：.酶转化法，微生物发酵法
三，水解淀粉为葡萄糖的方法。
酸解法，酶酸法，酸酶法，双酶法。
1.酸解法
（1）工艺流程：
淀粉、水、盐酸→调浆→进料→水解→冷却、中和→脱色→过滤→糖化液
（2.）工艺特点
高温、高压
糖化时间短
副产物多、糖化收率低
3）水解工艺条件：
a.淀粉乳的浓度控制在18-22%。
b.盐酸的用量为干淀粉的0.6-0.7%，通常控制淀粉乳的pH值为1.5左右。
c.进料压力0.02-0.03MPa。
d.水解压力0.28-0.3 MPa。
e.水解终点检查采用无水乙醇检查无白色反应为止。
4）中和、脱色的工艺条件
淀粉水解后，在水解液中尚含有少量蛋白质等胶体物质，除去这些物质的方法：以Na2CO3调整水解液的pH值到这些杂质的等电点，约为4.8-5.0，这个过程称为中和。中和的温度控制在70-80℃。
糖液的脱色一般采用粉末活性炭脱色，具体工艺条件如下：
用量：为糖液的0.1-0.2%
温度：65-80℃
时间：30min
pH：4.8-5.0
5）过滤
2.酶酸法
原料→粉碎→调浆→液化→灭酶→过滤→调酸→糖化→中和→脱色→过滤→糖化液
α-淀粉酶的用量：10-12u/干淀粉。
3.双酶法
原料→粉碎→调浆→液化→灭酶→调整pH→糖化→灭酶→中和→过滤→糖化液α-淀粉酶的用量：10-12u/干淀粉。
糖化酶的用量：100-120 u/干淀粉。
α-淀粉酶
（1）生产菌
枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、米曲霉、黑曲霉、拟内孢霉等等。
（2）类型
常温和高温
固态粉末和液体
（3）作用方式
可以切断α-1，4糖苷键
不能切断α-1，6糖苷键
4）特性
热稳定性
60 ℃以下稳定
作用温度
60-70℃；90-110℃
pH稳定性
6.0-
7.0稳定，5.0以
下失活严重
糖化酶
（1）生产菌
黑曲霉。
（2）类型
固态粉末和液体
（3）作用方式
可以从非还原性末端切断
α-1，4糖苷键；
缓慢切断α-1，6糖苷键
4）特性
作用温度
40-65℃；最佳58-60℃
pH稳定性
3.0-5.5稳定
最适4.0-4.5
四，双酶法工艺特点
1）副产物少，糖液纯度高；
2）生产工艺条件温和；
3）淀粉浓度高，可以使用粗原料；
4）糖液质量高；
5）周期长，设备多。
五，双酶法制糖工艺。
双酶法生产葡萄糖工艺，是以作用专一的酶制剂作为催化剂，反应条件温和，复合分解反应较少，因此采用双酶法生产葡萄糖，提高了淀粉或大米等原料的转化率及糖浓度，改善了糖液质量，是目前最为理想的制糖方法。
六，淀粉的液化
淀粉的糊化（参看淀粉的性质）
液化的方法
（1）间歇液化法
85-90 ℃保温30-60min 。碘液检查合格（呈棕红色）。
经常使用中温酶
2）喷射液化法：喷射器形式：1，高压蒸汽喷射液化法2，低压蒸汽喷射液化法。 七，DE 值
表示淀粉水解程度或糖化程度。也称葡萄糖值。
八，DX 值
糖液中葡萄糖含量占干物质的百分率。
第二章 谷氨酸发酵机制
一，谷氨酸的生物合成途径
主要包括EMP 、HMP 、TCA 循环、乙醛酸循环、CO2固定反应。
二，生成谷氨酸的主要酶反应
谷氨酸脱氢酶(GHD)所催化的还原氨基化反应
转氨酶(AT)催化的转氨反应
谷氨酸合成酶(GS)催化的合成反应
(还原氨基化为主导性反应)
三,谷氨酸生物合成的理想途径
计算题会考葡萄糖生物合成谷氨酸：C6H12O6+NH3+1.5O2 →C6H9O4N+CO2+3H2O %100)(⨯⨯=）
糖液相对密度（）干物质浓度（还原糖浓度d DE ωρ%100)(⨯⨯=）糖液相对密度（）干物质浓度（葡萄糖浓度d DE ωρ
四，控制谷氨酸合成的重要措施
谷氨酸生产菌应具备的生化特点
1.α-酮戊二酸氧化能力微弱
2.谷氨酸脱氢酶活性强
3.细胞膜对谷氨酸的通透性强
第三章谷氨酸生产菌的特征，育种以及扩大培养
一，现有谷氨酸生产菌主要是棒状杆菌属、短杆菌属、小杆菌属及节杆菌属中的细菌。
其中常用黄色短杆菌，棒状杆菌，。
二，谷氨酸棒状杆菌
为生物素营养缺陷型：没有生物素合成酶。
现有谷氨酸生产菌的主要特征：
细胞形态球形，短杆形、棒形；
革兰氏阳性菌，无鞭毛，无芽孢，不能运动；
需氧型微生物；
生物素缺陷型；
脲酶强阳性；
不分解淀粉、纤维素、油脂、酪蛋白、明胶等；
发酵中菌体发生明显形态变化，同时细胞膜渗透性改变；
二氧化碳固定反应酶系强；
异柠檬酸裂解酶活力欠缺或微弱，乙醛酸循环弱；
α-酮戊二酸氧化能力微弱；
柠檬酸合成酶、乌头酸酶、异柠檬酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶活性强；
具有向环境泄露谷氨酸的能力；
不分解利用谷氨酸，并能耐高谷氨酸，产谷氨酸8%以上；
能利用醋酸，不能利用石蜡。
还原型辅酶2（nadph2）进入呼吸链能力弱。
三，谷氨酸发酵的代谢控制育种
1）日常菌种工作2）选育耐高渗透压菌种3）选育不分解利用谷氨酸菌株4）选育细胞膜渗透性好的菌株5）选育强化CO2固定反应的菌株6）强化柠檬酸到α-酮戊二酸代谢菌株7）选育减弱乙醛酸循环的突变株8）解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶反馈调节9）强化能量代谢10）减弱HMP途径后段酶活性的突变株
第四章谷氨酸发酵过程控制
一，谷氨酸生产的影响
内因：具有一定生理特性的菌种。
外因：环境因素。
二，发酵培养基：1,、碳源：目前所发现的谷氨酸产生菌均不能利用淀粉,只能利用葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖等,有些菌种能够利用醋酸、乙醇、正烷烃等作碳源。
我国主要使用：玉米、大米、淀粉、糖蜜。
2、氮源：合理的碳氮比：100（15-30）。氮源的来源：无机氮源:
