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子情境：谷氨酸发酵过程控制-谷氨酸发酵系统设备及工艺流程介绍

通过引导文的学习，请回答以下问题1、谷氨酸发酵的工艺流程？2、发酵培养基配制需要考虑哪些因素？3、为什么需要对谷氨酸发酵条件进行控制？4、谷氨酸发酵过程需要控制哪些发酵参数？发酵工艺流程及发酵系统设备1、谷氨酸发酵工艺流程：1、培养基的配制谷氨酸发酵培养基组成包括碳源、氮源、无机盐和生长因子等。①碳源谷氨酸生产菌均不能利用淀粉，只利用葡萄糖、果糖等，有些菌种还能利用醋酸、正烷烃等做碳源。在一定范围内，谷氨酸产量随葡萄糖浓度的增加而增加，但葡萄糖浓度过高，造成渗透压过大，对菌体生长不利，谷氨酸对糖的转化率降低，国内谷氨酸发酵糖浓度为125-150g/L。发酵工艺流程及发酵系统设备发酵工艺流程及发酵系统设备②氮源常用无机氮源：尿素、液氨、碳酸氢铵；常见有机氮源：玉米浆、豆粕、糖蜜。C/N比一般控制在100:15-30。③生物素生物素的作用主要影响谷氨酸生产菌细胞膜的通透性，同时影响菌体的代谢途径。生物素对发酵的影响是全面的，在发酵过程中要严格控制其浓度。2、谷氨酸发酵条件①pH发酵液的pH影响微生物的生长和代谢途径。发酵前期如果pH偏低，则菌体生长旺盛，长菌而不产酸；如果pH偏高，则菌体生长缓慢，发酵时间拉长。谷氨酸生产菌的最适pH一般在7.0-8.0。发酵前期：pH在7.5左右；发酵中后期：7.2左右对提高谷氨酸产量有利。发酵工艺流程及发酵系统设备发酵工艺流程及发酵系统设备②温度谷氨酸发酵前期（0-12h):30-32℃;对数生长期:菌体浓度迅速增大(12h),糖消耗快，维持温度30-32℃；发酵中、后期：是谷氨酸大量积累的阶段，而催化谷氨酸合成的谷氨酸脱氢酶的最适温度为谷氨酸合成的最适温度32-36℃。发酵工艺流程及发酵系统设备③通风谷氨酸生产菌是兼性好氧菌，有氧、无氧条件下都能生长，只是代谢产物不同。在谷氨酸发酵过程中，通风必须适度。过大菌体生长慢，过小产物谷氨酸变成乳酸。发酵前期以低通风量为宜；发酵中、后期以高通风量为宜。实际生产中，以气体转子流量计来检查通气量。发酵工艺流程及发酵系统设备4、泡沫的控制发酵罐泡沫来源：发酵过程强烈通风和菌体代谢产生CO2，使培养液产生大量泡沫。泡沫的危害：氧在发酵液中的扩散受阻，影响菌体的呼吸和代谢。消泡方法：机械消泡：耙式、离心式、刮板式、蝶式消泡器化学消泡：天然油脂、聚酯类、醇类、硅酮等发酵工艺流程及发酵系统设备3、发酵过程参数测定①谷氨酸棒杆菌细胞浓度：定期取样，采用分光光度计间接法测定，及时了解细胞生长情况②谷氨酸浓度：定期取样，采用分光光度计间接法测定，及时了解细胞生长情况知识拓展谷氨酸发酵过程中，生产菌种的特性、培养基、发酵温度、pH值

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