量要求等，以便“投其所好”。
培养基成分的确定：C/N比、重要金属非金属等、复合培养试验 发酵条件的确定：温度、起始pH值、溶解氧、氧化还原电位、渗透压等 补料：对碳及氮的代谢予以适当控制，或添加各种养料和前体物质 不断完善：在生产实践过程中不断调整改进
代粮发酵主要原料
野生植物淀粉、野生植物纤维、木屑水解物、石油原料与产品（如石蜡、醋酸、乙醇等）、空气原料（碳酸气）
前体物质、促进剂的概念
在有些氨基酸、核苷酸、抗生素等发酵中添加一些特殊物质能获得较高的产率，它们在发酵中主要起避免反馈抑制、作为产物的前身等作用，这些特殊物质称为前体物质。
在氨基酸、抗生素和酶制剂发酵过程中，可以在发酵培养基中加进某些对发酵起一定促进作用的物质，称为促进剂。
促进剂作用原理（以抗生素生产为例）
起生长因素作用 推迟菌体自溶
抑制了某些合成其它产物途径而使之向所需产物途径转化 降低了产生菌的呼吸
改变发酵液的物理性质，改善通气效果 与产物结合，防止反馈抑制
结合淀粉水解糖的制备方法与各自优缺点，思考实际生产中，该如何对方法进行选择
1、酸解法：又称酸糖化法，它是以酸（无机酸或有机酸）为催化剂，在高温高压下将淀粉水解为葡萄糖的方法。
优点： 缺点
（1）水解时间短 （1）副反应多，产物纯度低
（2）所需设备少 （2）需耐腐蚀、高温、高压设备增加了危险性与污染 （3）生产能力大 （3）对淀粉原料要求高：颗粒小而均匀，淀粉乳浓度较低 原料较精细 2、酶解法是指用淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖
优点： 缺点
（1）副反应少，产物纯度高，质量好且出糖率高（1）水解时间长
（2）条件温和，生产安全，污染少 （2）易造成过滤困难、泡沫多等问题
（3）对淀粉原料要求较低：可用粗原，淀粉乳浓度较高 3、酸酶结合法：集中酸法与酶法优点、克服两者缺点的方法，可分为： 酸酶法 酶酸法
适用于：颗粒坚硬原料 颗粒不均匀、杂质较多原料 不适用于： 正好相反
选择：从水解糖液的质量和降低糖耗、提高原料利用率来说，选择酶法； 从水解速度来说，选择酸法 ；
综合考虑各方面因素，选择酸酶结合法，尤其是酶酸法 。
甘蔗糖蜜与甜菜糖蜜的主要区别
①甜菜中蔗糖较多，而转化糖含量极少，但总糖量接近。 ②甘蔗糖蜜呈微酸性，而甜菜糖蜜则呈微碱性。 ③甜菜糖蜜中总氮量较丰富。
糖蜜作为发酵原料的适用性
含糖量很高。
主要含非结晶糖，回收困难。 含大量的可发酵性糖，无需糖化。
谷氨酸发酵糖蜜预处理的方法与各自原理 巴斯德效应机制：
好氧，进入TCA，产生的柠檬酸、ATP抑制磷酸果糖激酶。 6-磷酸果糖积累，进而6-磷酸葡萄糖积累，抑制已糖激酶。
1，6-二磷酸果糖减少，对丙酮酸激酶激活作用减弱，磷酸烯醇式丙酮酸积累，抑制已糖激酶。
啤酒生产原理：
大麦经发芽得到麦芽。
麦芽糖化所得糖在啤酒酵母作用下进行酒精发酵生成二氧化碳和乙醇。 同时，麦芽在发酵过程中产生了有机酸、高级醇 和酯类，与啤酒花共同形成啤酒独特的风味。
啤酒花的作用：
酒花油与苦味酸赋予啤酒独特的香味和爽口的苦味； 酒花树脂可提高啤酒泡沫持久性； 沉淀蛋白质，有利于啤酒澄清； 抑菌防腐。
柠檬酸的生物合成途径图
葡萄糖经过EMP途径生成丙酮酸，一方面丙酮酸氧化脱羧生成乙酰-COA；另一方面丙酮酸羧化作用生成草酰乙酸，草酰乙酸与乙酰-COA缩合生成柠檬酸。
黑曲霉生产柠檬酸，有那些特有的优势？ 见书P67-68
柠檬酸为什么能过量积累？
1、锰离子缺乏，抑制蛋白质合成，导致NH4+浓度升高，有氧时黑曲霉走不产ATP的侧系呼吸链，解除了对磷酸果糖激酶的抑制，促进EMP途径畅通。 2、丙酮酸羧化酶不被调节控制，源源不断提供草酰乙酸。
3、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰-CoA和两个CO2固定反应的平衡，及柠檬酸合成酶不被调节，增强了合成柠檬酸的能力。
4、顺乌头酸水合酶催化建立柠檬酸：顺乌头酸：异柠檬酸=90：3：7的平衡，造成柠檬酸最初的积累。
5、柠檬酸的积累使pH值下降，抑制了异柠檬酸脱氢酶和顺乌头酸水合酶的活力，促进了自身进一步积累。
柠檬酸生产调节措施？
1、菌种 选育优良菌株
2、发酵条件：锰离子缺乏、有氧、控制Fe2+含量、pH值2.0-2.5左右
谷氨酸生产工艺过程
淀粉水解糖的制备：将淀粉先用α-淀粉酶液化后在高温下加酸糖化得到葡萄糖 发酵：斜面活化 一级摇瓶种子 二级罐种子 发酵 谷氨酸提取：等电点锌盐法
粗谷氨酸制味精：谷氨酸与碳酸钠进行中和制成谷氨酸钠，才具有强力鲜味。 同时经过一系列的精制过程，才得到符合质量标准的味精。
谷氨酸生物合成途径图：
糖经酵解途径（EMP）和磷酸己糖途径（HMP）生成丙酮酸。丙酮酸经氧化脱羧生成乙酰-CoA，经CO2固定生成草酰乙酸，两者合成柠檬酸进入三羧酸循环，由三羧酸循环的中间产物α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化下，还原氨基化合成谷氨酸。
解释表5-3
现象：
（1）生物素贫乏培养基中积累大量谷氨酸，生物素丰富培养基中几乎不积累谷氨酸。
（2）生物素贫乏培养基培养的细胞内谷氨酸含量较生物素丰富的培养基中培养的少，且较容易洗出。 机理：
生物素是脂肪酸生物合成中的辅酶，生物素缺乏时，不饱和脂肪酸合成受阻，造成磷脂含量不足，细胞膜结构不完整，提高了通透性，有利于谷氨酸分泌到培养基中，消除了谷氨酸对其自身合成的抑制，同时谷氨酸也较容易洗脱。
谷氨酸生产菌种选育模型
（1）生物素缺陷型 （2）油酸缺陷型 （3）甘油缺陷型 （4）温度敏感突变株
谷氨酸生物合成人工调节措施 1、菌种：选育，如对氟乙酸抗性菌株。
2、发酵条件：生物素限制、氟乙酸控制、锰离子缺乏