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1、氨基酸工艺学1.DE值与DX值：DE值（葡萄糖值）：淀粉的水解程度或糖化程度。糖化液中还原性糖占干物质的百分比。DX值：糖液中葡萄糖含量占干物质的百分率。2.淀粉的糊化、液化和糖化淀粉的糊化: 淀粉在高温下溶胀、分裂形成均匀糊状溶液的特性，称为淀粉的糊化。此时的温度称为糊化温度.淀粉的溶解（液化）:利用淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖,使淀粉的可溶性增加的过程淀粉的糖化：是利用糖化酶（也称葡萄糖淀粉酶）将淀粉液化产物糊精及低聚糖进一步水解成葡萄糖的过程3.诱变育种：在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种。4.菌种衰退与复壮菌种的衰退：菌种
2、在培养或保藏过程中，由于自发突变的存在，出现某些原有优良生产性状的劣化、遗传标记的丢失等现象，称为菌种的衰退。菌种的复壮：菌种的复壮有狭义的复壮和广义的复壮。狭义的复壮指的是菌种已经发生衰退后，再通过纯种分离和性能测定等方法，从衰退的群体中找出尚未衰退的少数个体，以达到恢复该菌种原有典型性状的一种措施。广义的复壮是指在菌种的典型特征或生产性状尚未衰退前，就经常有意识地采取纯种分离和生产性状测定工作，以期从中选择到自发的正突变个体。5.谷氨酸的提炼：将谷氨酸生产菌在发酵过程中积累的L-谷氨酸从发酵液中提取出来,再进一步中和、除铁、脱色、加工精制成谷氨酸单钠盐（味精）叫谷氨酸提炼。6.代谢互锁与分
3、解代谢阻遏代谢互锁：所谓代谢互锁就是从生物合成途径来看，似乎是受一种完全无关的中产物的控制，它只是在较高浓度下才发生，而且这种抑制作用是部分性的、不完全的。分解代谢阻遏：分解代谢物阻遏中,只有当一种称为分解物激活蛋白(CAP)首先结合到启动子上游后,RNA聚合酶才能与启动基因结合.这种激活蛋白是一种变构蛋白,当它与cAMP结合后构象发生变化,这时才能与DNA结合并促进RNA聚合酶的结合.无论在原核生物或高等生物中cAMP都是多种调控系统的重要因素.cAMP由腺苷酸环化酶催化ATP而产生,葡萄糖能抑制cAMP形成并促进cAMP分泌到胞外.葡萄糖进入细胞后,胞内的cAMP水平下降,RNA聚合酶不能
4、与启动子结合.7.操纵子：指启动基因、操纵基因和一系列紧密连锁的结构基因的总称。转录的功能单位。8.脱敏作用：变构酶经过特殊处理后，不丧失酶活性而失去对别构效应物的敏感性，称为脱敏作用1. 谷氨酸发酵生产菌的主要特征：（形态及生理方面）（1） 细胞形态为球形、棒形以致短杆形；（2） 革兰氏染色阳性，无芽抱，无鞭毛，不能运动：（3） 都是需氧型微生物；（4） 都是生物素缺陷型；（5） 脲酶强阳性（6） 不分解淀粉、纤维素、油脂、酪蛋白以及明胶等（7） 发酵中菌体发生明显的形态变化，同时发生细胞膜渗透性的变化；（8） CO2固定反应酶系活力强（9） 异柠檬酸裂解酶活力欠缺或微弱，乙醛酸循环弱；（1
5、0） a-酮戊二酸氧化能力微弱（11） 还原型辅酶II(NADPH2)进入呼吸链能力弱（12） 柠檬酸合成酶、乌头酸酶、异柠檬酸脱氢酶和谷氨酸脱氢酶活力强；（13） 能利用醋酸，不能利用石蜡（14） 具有向环境中泄露谷氨酸的能力（15） 不能分解利用谷氨酸，并能耐高浓度的谷氨酸，产谷氨酸5%以上。2. 不同水解淀粉工艺的优劣（淀粉水解方法及其优缺点）（1） 酸解法（最差）：以无机酸为催化剂，在高温高压下将淀粉水解为葡萄糖的方法.优点：用酸解法生产葡萄糖，具有工艺简单、水解时间短、生产效率高、设备周转快等优点缺点：由于水解作用是在高温、高压及一定酸度条件下进行的，因此，酸解法要求有耐腐蚀、耐高温
6、、耐高压的设备。淀粉在酸水解过程中副反应所生成的副产物多，影响糖液纯度，使淀粉转化率降低酸水解法对淀粉原料要求较严格，要求用纯度较高的精制淀粉酸解法淀粉乳浓度不能太高，否则对糖化不利，副产物多，糖液质量受影响（2） 双酶法（最好）：是用专一性很强的淀粉酶及糖化酶为催化剂，将淀粉水解为葡萄糖的工艺。优点：由于酶具有较高专一性，淀粉水解的副产物少，因而水解糖液的纯度高，淀粉转化率(出糖率)高。淀粉水解是在酶的作用下进行的，酶解反应条件较温和。因此不需耐高温、耐高压、耐酸的设备。可在较高淀粉乳浓度下水解，而且可采用粗原料。用双酶法制得的糖液颜色浅，较纯净，无异味，质量高，有利于糖液的充分利用。缺点：
7、酶反应时间长，生产周期长，夏天糖液容易变质。酶本身是蛋白质，易引起糖液过滤困难。需要的设备较多。（3） 酸酶法：是先将淀粉酸水解成糊精或低聚糖，然后再用糖化酶将其水解成葡萄糖的工艺。此法的优点是酸液化速度快，糖化时可采用较高的淀粉乳浓度，提高生产效率。酸用量少，产品颜色浅，糖液质量高。（4） 酶酸法：将淀粉乳先用-淀粉酶液化，过滤除去杂质后，然后用酸水解成葡萄糖的工艺。有些淀粉原料，颗粒大小不一，如果用酸法水解，则常使水解不均匀，出糖率低。生产中应用酶酸法，可采用粗原料淀粉，淀粉浓度较酸解法要高，生产易控制，时间短，而且酸水解时pH值可稍高些，以减轻淀粉水解副反应的发生。3. 防止氨基酸生产菌
8、产生回复突变的措施（防止恢复突变株的产生与增值）（1） 定向选育增加遗传标记的产生菌株：通过增加遗传标记的方法，提高菌株抗回复突变的能力（2） 选育遗传性稳定的菌株：反复传代培养 紫外线照射（3） 改良培养基的组成：如添加结构类似物（4） 添加药剂，抑制回复突变株的产生与增值：利用某些抗生素，对菌株的抑制浓度不同（5） 生产管理：定期纯化，减少种子级数4. 提取谷氨酸的常用方法及原理（1） 等电点法：利用谷氨酸是两性电解质的性质，将发酵液加硫酸调pH至谷氨酸的等电点，使谷氨酸沉淀析出。常温等电点法、水解等电点法、低温等电点法（产率最高，用得最多）、等电-离子交换法和浓缩连续等电点法等。（2）
9、离子交换法：先将发酵液稀释至一定难度，用盐酸将发酵液调至一定的pH采用阳离子交换树脂吸附谷氨酸，然后用洗脱剂将谷氨酸从树脂上洗脱下来，达到浓缩和提纯谷氨酸的目的。利用离子交换树脂对发酵液中谷氨酸与其它离子吸附能力的差别，将这些离子选择性地吸附到树脂上，然后用洗脱剂洗脱，从而得到谷氨酸的过程。氨基酸是两性电解质，在酸性溶液中，氨基酸以阳离子状态存在，因而能被阳离子交换树脂交换吸附；在碱性溶液中，氨基酸以阴离子状态存在，因而能被阳离子交换树脂交换吸附；在碱性溶液中，氨基酸以阴离子状态存在，因而能被阴离子交换树脂交换吸附。（3） 金属盐法：利用谷氨酸与Zn2+、Ca2+、Co2+等金属离子作用生成难
10、溶于水的谷氨酸的目的。（4） 离子交换膜电渗析法：根据渗透膜对各种离子物质的选择透性不同而将谷氨酸分离，如电渗析和反渗透法。5. 影响谷氨酸结晶的因素（1） 菌体的影响（2） 谷氨酸浓度对晶体的影响：太低（8.0%），-型结晶比例增加（3） 温度对结晶的影响：30oC，-型结晶明显增加。（4） 加酸速度对结晶的影响：加酸速度过快是-型结晶产生的重要原因。（5） 起晶方式对结晶的影响（6） 搅拌对温度的影响（7） 残糖对结晶的影响（8） 其他氨基酸和谷氨酰胺对结晶的影响（9） 杂菌和噬菌体对结晶的影响（10） 水解糖液质量对晶型的影响（11） 发酵液放罐PH对晶型的影响6. 影响种子质量的主要因
11、素（1） 培养基构成：氮源丰富、生物素充足、碳源较少（2） 温度：避免温度过高和波动较大（3） pH：培养初始不宜过高，培养结束时不宜过低（4） 溶解氧：溶氧水平不宜过高（5） 接种量：1%2%（6） 种龄：78小时7. 制味精工艺中利用中和液除铁的方法和原理（1） 硫化钠除铁：利用硫化钠使溶液中存在的少量铁变成硫化亚铁沉淀。硫化钠在水中可以变成硫化氢和氢氧化钠。总反应式：Na2S+Fe2+FeS+2Na+（2）树脂除铁：中和液中的铁与谷氨酸螯合，形成络合物形式存在。利用带有酚氧基团的树脂(表面具有较强的配位基团）使络合铁与树脂螯合成新的更稳定的络合物，以达到除铁的目的。8. 氨基酸生产中代谢
12、拮抗物的作用机制P252氨基酸结构类似物（即代谢拮抗物）的作用机理：作为假反馈调节剂、作为假反馈阻遏剂、与变构酶的变构部位结合、阻遏酶的合成、抑制氨酰基-tRNA合成酶活性、抑制对应氨基酸向细胞内摄取正常的合成代谢的最终产物对于有关酶的合成具有阻遏作用，对于合成途径的第一个酶具有反馈抑制作用。这是由于它能与阻遏蛋白以及变构酶相结合的缘故。由于这种结合是可逆的，所以当代谢最终产物例如某一氨基酸渗入蛋白质而在细胞中浓度降低时，它就不在与阻遏物以及变构酶相结合，这时有关的酶的合成以及它们的催化作用便又可继续进行。代谢拮抗物由于与代谢终产物结构相似，所以同样能与阻遏物以及变构酶相结合，可是它们往往不能
13、代替正常的氨基酸而合成为蛋白质，也就是说它们在细胞中的浓度不会降低，因此与阻遏物以及变构酶的结合是不可逆。这使得有关酶不可逆地停止了合成，或是酶的催化作用不可逆地被抑制。9. 谷氨酸生产菌选育的方法及主要实验步骤：（1） 应用原生质体融合新技术:标记菌株的筛选原生质体的制备原生质体的再生原生质体的融合融合子的选择实用菌株的筛选（2） 诱变育种：合适的出发菌株制备待处理悬浮液诱变处理筛选保藏和扩大实验（3） 转化法：a:制备DNA转化有感受能力的原生质体b:细胞对DNA的吸收c:转化子的选择与再生（4） 转导法：a：选择供体菌、受体菌以及温和噬菌体b：通过温和噬菌体为媒介，将细胞供体中DNA片段
14、携带到受体细胞中c：对获得的转导分字分别进行初筛和复筛，找出高产转导子，进而选育出谷氨酸高产菌（5） 重组DNA技术构建谷氨酸工程菌株：a选择工具酶和载体b制备目的基因cDNA体外重组和外源基因的无性繁殖与表达d把重组DNA导入受体菌中e筛选重组体10.国内谷氨酸生产菌的类型：天津短杆菌（T613）及其突变株，钝齿棒杆菌AS1.542及其突变株，北京棒杆菌(AS1.299)11.杂菌污染产生的原因发酵早期染菌的原因：种子带菌、培养液灭菌或设备灭菌不彻底。中、后期染菌的原因：空气过滤不彻底、中间补料染菌、设备渗漏、泡沫封顶以及操作不当12味精带有颜色的原因及解决措施：P19613谷氨酸发酵过程中应主要控制的工艺参数P78-91
