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第一篇　发酵法生产L-谷氨酰胺2

第一章　L-谷氨酰胺概述2

第一节　L-谷氨酰胺的重要性2

第二节　L-谷氨酰胺的应用4

一、抗胃肠道溃疡4

二、动植物细胞培养生产新型生化药物及疫苗的原料5

三、特殊营养保健品5

四、饲料添加剂——动物的福星6

第三节　L-谷氨酰胺在自然界的存在和性质6

第四节　L-谷氨酰胺生产方法7

一、发酵法7

二、酶法9

三、化学合成法生产9

第五节　L-谷氨酰胺的品种和规格10

一、食用级L-谷氨酰胺10

二、药用级L-谷氨酰胺11

第二章 L-谷氨酰胺发酵菌种13

第一节 L-谷氨酰胺的生物合成途径和L-谷氨酰胺生产菌的基本生化特性13

一、由葡萄糖生物合成谷氨酸的代谢途径13

二、由谷氨酸生物合成L-谷氨酰胺13

三、L-谷氨酸（L-谷氨酰胺）产生菌的基本生化特征13

四、黄色短杆菌磺胺胍抗性株（SGR）的生化特征15

五、环境因素在L-谷氨酰胺发酵中的作用15

第二节　L-谷氨酰胺生产菌的微生物特性17

一、黄色短杆菌ATCC14067的微生物特性17

二、栖糖蜜棒杆菌的微生物特性18

第三节　黄色短杆菌磺胺胍抗性突变株的选育19

一、培养基组成19

二、诱变处理19

三、磺胺胍抗性菌（SGR）的筛选19

四、黄色短杆菌SGRNO18摇瓶发酵实验21

第四节　栖糖蜜棒杆菌DON抗性突变株的选育23

一、培养基组成23

二、诱变处理及DONR的筛选23

三、DONR摇瓶发酵实验23

第三章　L-谷氨酰胺发酵工艺25

第一节　发酵用原料25

一、碳源25

二、氮源28

三、有机氮源和生长因子29

四、无机盐32

五、消泡剂33

第二节　种子培养33

一、摇瓶种液的制备33

二、种子罐扩大培养34

第三节　50m3罐发酵及发酵条件控制35

一、发酵培养基及配料35

二、50m3罐批报举例36

三、发酵控制的主要参数37

四、黄色短杆菌SGRNO18发酵条件控制总结43

第四节 氨基酸发酵杂菌和噬菌体的防止43

一、染菌43

二、噬菌体45

第四章 发酵设备、功率消耗和传氧系数46

第一节　发酵罐46

一、通用式发酵罐46

二、空气提升式发酵罐50

第二节　通气搅拌功率及传氧系数50

一、发酵罐搅拌功率50

二、与溶解氧有关参数的测定与计算52

三、溶解氧控制实例56

第三节　发酵过程中热化学的动力分析及冷却列管面积计算63

一、发酵热63

二、发酵过程热化学分析63

第四节　与发酵罐配套的传感器64

一、溶解氧电极64

二、pH电极65

三、热磁式氧分析仪65

四、热导式CO2分析器66

第五章 L-谷氨酰胺的提取及精制67

第一节　L-谷氨酰胺提取精制的难点67

一、L-谷氨酰胺特殊的化学性质67

二、L-谷氨酰胺特殊的生物学性质68

三、发酵培养基中高浓度(NH4)2SO4对提取精制的影响68

四、L-谷氨酰胺、L-谷氨酸以及甘氨酸等较易结晶纯化氨基酸的比较69

五、L-谷氨酰胺极易被杂菌分解69

第二节　L-谷氨酰胺的溶解度69

第三节　发酵液去菌体70

一、机械分离法70

二、超（微）滤法70

三、絮凝法72

第四节　发酵清液纯化73

一、离子交换树脂74

二、超微滤法78

三、发酵清液脱盐79

第五节　提取精制工艺82

一、全离子交换法82

二、等电点法或浓缩等电点法89

三、冷冻浓缩或冷冻结晶法93

第六节　主要提取精制设备及计算94

一、单效升膜式薄膜蒸发器94

二、7m3内加热浓缩结晶锅95

第六章　L-谷氨酰胺的分析检验方法97

第一节　L-谷氨酰胺发酵液分析97

一、发酵液中L-谷氨酰胺的定量97

二、发酵液中残糖的测定101

第二节　成品分析103

一、感官指标及堆积密度103

二、比旋光度的测定103

三、溶液的透光率104

四、酸度104

五、含量的测定104

六、干燥失重的测定106

七、灼烧残渣106

八、重金属含量测定106

九、含砷量测定108

十、氯化物含量测定109

十一、硫酸盐含量测定111

十二、铵含量测定111

十三、铁含量测定112

十四、其他氨基酸113

第二篇　发酵法生产L-精氨酸116

第七章 L-精氨酸概述116

第一节　L-精氨酸的生理功能及其应用116

一、L-精氨酸的生理功能117

二、L-精氨酸的应用118

第二节　L-精氨酸的存在及理化性质122

第八章　L-精氨酸的生产方法124

第一节　水解法124

一、从胱氨酸母液中提取L-Arg124

二、猪毛、蹄甲、血粉提取碱性氨基酸126

第二节　发酵法126

一、国内外L-精氨酸发酵的研究进展126

二、用黏质沙雷菌生产L-精氨酸128

三、用L-谷氨酸产生菌的代谢调控突变株生产L-精氨酸132

四、L-精氨酸生物合成途径及其调节机制134

第三节　产品规格136

一、L-精氨酸碱136

二、L-精氨酸·盐酸盐136

第九章 以葡萄糖为碳源添加L-谷氨酸发酵法生产L-精氨酸138

第一节 黄色短杆菌TA174的筛选138

一、培养基组成138

二、诱变方法及抗性菌检出139

三、分析方法139

四、TA174的产酸水平140

五、黄色短杆菌TA174 L-精氨酸发酵总结142

第二节　黄色短杆菌TA188变异株的筛选143

一、培养基143

二、诱变方法及营养缺陷型变异株的选出143

三、黄色短杆菌TA188（SDR、AHVR、2-TAR、L-His-）的特点143

第三节　TA188菌株通气搅拌罐发酵水平146

一、30L自控罐发酵146

二、20m3通用型发酵罐发酵146

三、50m3通用型发酵罐发酵148

第十章 黄色短杆菌TA189的筛选及50m3罐发酵149

第一节　黄色短杆菌TA189的筛选149

一、突变株TA189的选出149

二、TA189与原株遗传性状的比较149

第二节 突变株TA189的50m3罐发酵产酸水平152

一、30L自控罐发酵152

二、50m3罐发酵153

第十一章 L-精氨酸发酵产酸能力的提高155

第一节　菌种性能的改良155

第二节　优化发酵控制156

一、前体L-谷氨酸的添加量和转化率156

二、菌体量和L-精氨酸产酸量的关系156

三、50m3罐发酵过程中的氧吸收率统计159

四、发酵过程中溶解氧及排气二氧化碳的控制159

第十二章 发酵液中L-精氨酸的提取和精制162

一、提取精制工艺流程162

二、提取精制工艺流程说明162

三、发酵法生产L-精氨酸碱的物料平衡167

四、L-精氨酸·盐酸盐制备168

五、用沉淀法从发酵液中提取L-精氨酸169

第十三章　精氨酸生产的分析检验方法171

第一节　发酵液中L-精氨酸含量测定171

一、直接比色法171

二、酶法测定172

三、高效液相色谱法174

第二节　成品分析175

一、感官指标175

二、L-精氨酸含量175

三、比旋光度177

四、溶状（透光率）177

第三篇　L-精氨酸、L-谷氨酰胺发酵的清洁生产180

第十四章　废水处理180

第一节　生产过程废水的主要来源180

一、L-精氨酸发酵生产废水180

二、L-谷氨酰胺发酵生产废水180

第二节　高浓度有机废水的处理181

一、发酵液去菌体181

二、离子交换过流液回收硫铵及生产有机复合肥料182

三、回收硫铵后母液利用182

四、膜技术的应用183

第三节 中、低浓度废水处理185

一、废水中氨氮去除工艺选择185

二、处理方法举例186

附录188

附录一　氨基酸在不同温度的水中的溶解度188

附录二　各种氨基酸对水的溶解度（S）计算公式189

附录三　氨基酸的燃烧热189

附录四 氨基酸的若干物理化学性质190

附录五　在不同温度及压力下空气在水中的饱和溶解度表191

附录六 真空度与水的沸点对照表191

附录七 氨水的相对密度与浓度（20℃）关系192

附录八　醋酸缓冲液192

附录九　磷酸盐缓冲液192

参考文献193