【正文】 精制工藝進(jìn)展： 全粉炭脫色、硫化堿除鐵 → 顆粒炭脫 色、樹脂除鐵。 發(fā)酵工藝進(jìn)展 ：亞適量生物素水平（產(chǎn)酸 4～ 6g／ dl） → 高生物素水平（產(chǎn)酸 12～ 15g／ dl）。在谷氨酸鈉結(jié)晶的干燥方面，常用的有真空干燥和氣流干燥等。加入晶種后，慢慢攪拌。 ? 濃縮 ? 在 65～ 70℃ 條件下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，當(dāng)溶液濃度達(dá)到 30～ ，即可加入谷氨酸鈉晶種進(jìn)行結(jié)晶。 四、 濃縮與結(jié)晶 ?經(jīng)過上述中和、除鐵、脫色處理以后，得到較純的谷氨酸鈉溶液。 ? 脫色是在谷氨酸中和、除鐵以后進(jìn)行，中和液的 pH為 ～ 。 ? 采用粉末狀活性炭進(jìn)行谷氨酸鈉溶液的脫色時(shí)，一般是將粉末狀的活性炭按溶液體積的 1%～ 2%的比例加到谷氨酸中和液中，不斷攪拌 2h左右，使活性炭充分吸附色素，然后通過過濾除去，以達(dá)到脫色目的。 ? 采用離子交換樹脂除鐵，除鐵較完全，而且不會(huì)有殘留的硫化鈉存在于谷氨酸鈉產(chǎn)品之中，在實(shí)際生產(chǎn)中較多采用?？梢圆捎眠m當(dāng)?shù)碾x子交換樹脂進(jìn)行離子交換而除去。 ? Fe2+ + Na2S → FeS + 2Na+ ? 由于硫化亞鐵在堿性條件下幾乎不溶于水，而在酸性條件下溶解度較大，所以在操作時(shí)為了除鐵較完全，應(yīng)控制好 pH，并加入稍過量的硫化鈉。所以谷氨酸鈉產(chǎn)品必須控制鐵離子的含量，一般要求低于 5mg／ kg。 二 、除鐵 ? 在谷氨酸加堿中和后，中和液還需要進(jìn)行除鐵過程，即通過一些處理，以除去存在于中和液中過量的鐵離子。 pH過低，則中和不完全； pH過高，則生成較多谷氨酸二鈉，都會(huì)使谷氨酸鈉生成率降低。 ? 中和作用所使用的堿是氫氧化鈉，使用的堿性鹽為碳酸氫鈉或碳酸鈉。 四、過濾與膜分離 ? 粗濾 ? 常壓、加壓、減壓過濾 ? 膜分離技術(shù) ?加壓膜分離 ?靜壓膜分離 ? 微濾、超濾、反滲透 ?電場(chǎng)膜分離 ?擴(kuò)散膜分離 第六節(jié) 谷氨酸鈉的生產(chǎn) ? 谷氨酸鈉，又稱麩酸鈉，谷氨酸一鈉，學(xué)名為一氨基戊二酸一鈉 ?谷氨酸鈉的生產(chǎn)是在前述獲得的純化的谷氨酸的基礎(chǔ)上，再經(jīng)中和、脫色、濃縮、結(jié)晶、分離等步驟制造而成。 ? 在溶液的 pH小于 ，谷氨酸分子帶正電荷，可以用陽離子交換樹脂進(jìn)行層析分離。 三 、谷氨酸的離子交換層析 ? 原理： ? 它是利用離子交換劑上的可解離的基團(tuán)對(duì)各種離子的親和力的不同，而使不同物質(zhì)分離的技術(shù)。 ? 加熱沉淀法 ? 經(jīng)加熱使混合液中微生物菌體和蛋白質(zhì)變性而沉淀。它除與溶液的 pH有關(guān)，溫度越低，溶解度越小，很多生產(chǎn)廠采用低溫等電點(diǎn)法。 ? 等電點(diǎn)沉淀法 ? 等電點(diǎn)沉淀法是利用兩性電解質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)溶解度最低，以及不同的兩性電解質(zhì)具有不同的等電點(diǎn)這一特性，通過改變?nèi)芤旱?pH，而對(duì)兩性電解質(zhì)進(jìn)行分離的技術(shù)。 ? 常速離心機(jī) 轉(zhuǎn)速 ≤8000r/min，相對(duì)離心力 ≤10kg ? 高速 x 104 r/min，相對(duì)離心力 10 100kg ? 超速 – 8 x 104 r/min，相對(duì)離心力 8 x 108kg 二 、沉淀分離 ? 沉淀分離是通過改變某些條件，使混合液中某種溶質(zhì)的溶解度降低，從溶液中沉淀析出，而與其他溶質(zhì)分離的技術(shù)。 ? 谷氨酸分離純化的方法主要有 離心分離、沉淀分離、過濾與膜分離、層析分離 等。 第五節(jié) 谷氨酸的分離純化 ? 谷氨酸發(fā)酵液、提取液和水解液中，還含有許多雜質(zhì) : ? 諸如丙氨酸、天門冬氨酸等其他氨基酸；乳酸、酮酸等有機(jī)酸； ? 各種糖類；各種無機(jī)離子； ? 微生物菌體等。 ? 溫度、 ? 發(fā)酵前期、中期溫度過高，細(xì)胞易衰老；溫度過低，發(fā)酵周期長(zhǎng)。 ? 如磷鹽過多，糖的降解都通過 EMP和TCA，菌體增殖快。磷在微生物細(xì)胞中含量較高，它是合成核酸、核蛋白、磷脂、各種核苷酸和輔酶的重要元素。 ? 生物素過量，葡萄糖的消耗被用于菌體增殖。 ? ③ 培養(yǎng)基配比差錯(cuò)引起的發(fā)酵異常 ? ? 生物素是谷氨酸生產(chǎn)菌不可缺少的生長(zhǎng)因子。 ② 種子質(zhì)量差引起的發(fā)酵異常 ? 將種齡過長(zhǎng)或活力弱的種子接入發(fā)酵罐后，在發(fā)酵中、后期，糖耗就變得緩慢， pH不下降、波動(dòng)不活躍，谷氨酸生成量少。 如果發(fā)酵中期發(fā)現(xiàn)感染噬菌體，將培養(yǎng)基在70℃ 加熱 10min殺死噬菌體，補(bǔ)料補(bǔ)種， 重新發(fā)酵。發(fā)酵液中很少有谷氨酸蓄積。 如果發(fā)酵后期染菌，一般對(duì)發(fā)酵影響不大 。 ?處理： 如果發(fā)酵前期發(fā)現(xiàn)雜菌污染，可將培養(yǎng)基重新滅菌，并酌加培養(yǎng)基成分，重新接種后再發(fā)酵。 ? 生物素過量，則發(fā)酵過程菌體大量繁殖，不產(chǎn)或少產(chǎn)谷氨酸，你謝產(chǎn)物中乳酸和琥珀酸明顯增多。 谷氨酸發(fā)酵控制 ? （ 1）生物素：作為催化脂肪酸生物合成最初反應(yīng)的關(guān)鍵酶乙酰 CoA的輔酶，參與脂肪酸的生物合在，進(jìn)而影響磷酯的合成。 ? 目前谷氨酸發(fā)酵常用的消泡劑有： 花生油、豆油、玉米油、棉子油、泡敵和硅酮等。 ? 因此，控制 OD值的增長(zhǎng)，是保證菌體在胞外大量蓄積谷氨酸的重要手段。當(dāng)培養(yǎng)基的生物素將被耗盡時(shí)，細(xì)菌就停止增殖。 ? 當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入平衡期后， OD值已達(dá)到最大值，此時(shí)細(xì)胞數(shù)不再增加，但因?yàn)榧?xì)胞個(gè)體還會(huì)繼續(xù)伸長(zhǎng)增大，所以 OD值會(huì)略有上升。 5 OD值的控制 ? OD值是細(xì)菌個(gè)數(shù)、菌體大小和發(fā)酵液色澤深淺的綜合反應(yīng)。 ? 供氧不足時(shí)產(chǎn)酸受輕微影響的天冬氨酸族氨基酸發(fā)酵 溶解氧的控制 ? 在實(shí)際生產(chǎn)中，攪拌轉(zhuǎn)速固定不變，通常用調(diào)節(jié)通風(fēng)量來改變供氧水平。 氧對(duì)氨基酸發(fā)酵的影響及其控制 ? 要求供氧充足的谷氨酸族氨基酸發(fā)酵：生物合成與 TCA循環(huán)有關(guān)。 ? 在長(zhǎng)菌體階段，通風(fēng)量過大，生物素缺乏，抑制菌體生長(zhǎng)。過多，菌體嬌嫩，不強(qiáng)壯，提前衰老自溶，后期產(chǎn)酸量不高。 ? 一級(jí)種子控制在 1112h，二級(jí)控制在 78h。 種齡長(zhǎng)短關(guān)系到種子活力的強(qiáng)弱，影響下一次增殖的適應(yīng)期長(zhǎng)短。過高轉(zhuǎn)為谷氨酰胺，過低氨離子不足。 ? 谷氨酸脫氫酶最適 pH為 ，轉(zhuǎn)氨酶最適 pH 。 ? 發(fā)酵過程中，由于菌體不斷利用氨，以及有機(jī)酸和谷氨酸等代謝產(chǎn)物進(jìn)入發(fā)酵液，使 N源不足和發(fā)酵液 pH下降，需再次流加尿素 。 pH的控制 ? 前期 ? 一般發(fā)酵前期 pH控制在 ，發(fā)酵中、后期 pH控制在 ～ ，調(diào)低 pH的目的在于提高與谷氨酸合成有關(guān)的酶的活力 。 ? （ 3）發(fā)酵后期，殘?zhí)巧?，接近放罐時(shí)，少加或不加尿素，以免造成氨基酸提取困難。 ? 控制 pH方法：流加尿素和氨水 ? 流加方式：根據(jù)菌體生長(zhǎng)、 pH變化、糖耗情況和發(fā)酵階段等因素決定。 ? 0～ 12h的發(fā)酵前期，主要是長(zhǎng)菌階段； ? 發(fā)酵 12h后，菌體進(jìn)入平衡期，增殖速度變得緩慢； ? 溫度提高到 34～ 36℃ ，谷氨酸的生成量就增加。 溫度的控制。 ? 菌體生長(zhǎng)溫度過高，則菌體易衰老， pH高，糖耗慢，周期長(zhǎng)，酸產(chǎn)量低。 發(fā)酵周期一般為 30h。 發(fā)酵后期： 菌體衰老，糖耗慢，殘?zhí)堑汀?措