基本信息出版社：化学工业出版社
页码：193 页
出版日期：2009年04月
ISBN：7122043088/9787122043085
条形码：9787122043085
版本：第1版
装帧：平装
开本：16
正文语种：中文

内容简介 《L-谷氨酰胺和L-精氨酸发酵生产》系统地介绍了发酵法生产L补劝滨０泛簿氨酸的机理、菌种选育、工艺、设备及分析检验方法；并尽可能多地介绍了这两种重要药用氨基酸的应用情况；根据书中举出的生产罐发酵批报对优化发酵控制作出探讨。紧密联系生产实际是《L-谷氨酰胺和L-精氨酸发酵生产》的特点。
作者简介 李文濂，无锡轻工业学院食品工程系发酵工学专业（1959－1964年）毕业.上海市工业微生物研究所高级工程师,长期担任氨基酸和有机酸研究室副主任，承担氨基酸、有机酸发酵的课题研究。20世纪60年代末负责深层发酵柠檬酸全国协作组新菌种筛选课题.提供了我国深层发酵柠檬酸的首支投产菌株。在氨基酸发酵方面.成果集中在谷氨酸系列氨基酸上.曾和法国桑氨基酸公司技术合作完成谷氨酸菌种温度敏感株的选育。
承担研发的发酵法生产L谷氨酰胺、L－精氨酸、L－乌氨酸（上海市科技创新基金支持项目）、L－瓜氨酸项目上的成果率先在国内实现了工业化生产。2000年底起任诚志股份江西诚志生物工程公司董事、总工程师；诚志股份北京生命科技有限公司技术顾问。现为上海聚瑞生物技术有限公司董事长。
编辑推荐 《L-谷氨酰胺和L-精氨酸发酵生产》主要读者对象为从事氨基酸开发、发酵生产的技术人员，以及专业中级的读者。L一谷氨酰胺和L一精氨酸是两种具有重要药用价值的特殊氨基酸，因其应用于保健品和药品可以带来较高的附加值．因而备受国内外研发、生产机构所关注。技术内容绝对原创：相关的菌种筛选技术、发酵工艺和设备、分离提取技术——对于从事氨基酸开发、发酵生产的技术人员极具参考价值。一线生产实践的发酵罐生产批报的相关分析——对于提高生产力、实现高收率有非常重要的意义。科研经验可借鉴：探索微生物菌种筛选和优化控制的经验之谈——从事研发工作的年轻工作者的宝贵财富。
目录
第一篇 发酵法生产L谷氨酰胺
第一章 L谷氨酰胺概述
第一节 L谷氨酰胺的重要性
第二节 L谷氨酰胺的应用
一、抗胃肠道溃疡
二、动植物细胞培养生产新型生化药物及疫苗的原料
三、特殊营养保健品
四、饲料添加剂——动物的福星
第三节 L谷氨酰胺在自然界的存在和性质
第四节 L谷氨酰胺生产方法
一、发酵法
二、酶法
三、化学合成法生产
第五节 L谷氨酰胺的品种和规格
一、食用级L谷氨酰胺
二、药用级L谷氨酰胺

第二章 L谷氨酰胺发酵菌种
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
一、由葡萄糖生物合成谷氨酸的代谢途径
二、由谷氨酸生物合成L谷氨酰胺
三、L谷氨酸（L谷氨酰胺）产生菌的基本生化特征
四、黄色短杆菌磺胺胍抗性株（SGR）的生化特征
五、环境因素在L谷氨酰胺发酵中的作用
第二节 L谷氨酰胺生产菌的微生物特性
一、黄色短杆菌ATCC14067的微生物特性
二、栖糖蜜棒杆菌的微生物特性
第三节 黄色短杆菌磺胺胍抗性突变株的选育
一、培养基组成
二、诱变处理
三、磺胺胍抗性菌（SGR）的筛选
四、黄色短杆菌SGRNO18摇瓶发酵实验
第四节 栖糖蜜棒杆菌DON抗性突变株的选育
一、培养基组成
二、诱变处理及DONR的筛选
三、DONR摇瓶发酵实验

第三章 L谷氨酰胺发酵工艺
第一节 发酵用原料
一、碳源
二、氮源
三、有机氮源和生长因子
四、无机盐
五、消泡剂
第二节 种子培养
一、摇瓶种液的制备
二、种子罐扩大培养
第三节 50m3罐发酵及发酵条件控制
一、发酵培养基及配料
二、50m3罐批报举例
三、发酵控制的主要参数
四、黄色短杆菌SGRNO18发酵条件控制总结
第四节 氨基酸发酵杂菌和噬菌体的防止
一、染菌
二、噬菌体

第四章 发酵设备、功率消耗和传氧系数
第一节 发酵罐
一、通用式发酵罐
二、空气提升式发酵罐
第二节 通气搅拌功率及传氧系数
一、发酵罐搅拌功率
二、与溶解氧有关参数的测定与计算
三、溶解氧控制实例
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
一、发酵热
二、发酵过程热化学分析
第四节 与发酵罐配套的传感器
一、溶解氧电极
二、pH电极
三、热磁式氧分析仪
四、热导式CO2分析器

第五章 L谷氨酰胺的提取及精制
第一节 L谷氨酰胺提取精制的难点
一、L谷氨酰胺特殊的化学性质
二、L谷氨酰胺特殊的生物学性质
三、发酵培养基中高浓度（NH4）2SO4对提取精制的影响
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
五、L谷氨酰胺极易被杂菌分解
第二节 L谷氨酰胺的溶解度
第三节 发酵液去菌体
一、机械分离法
二、超（微）滤法
三、絮凝法
第四节 发酵清液纯化
一、离子交换树脂
二、超微滤法
三、发酵清液脱盐
第五节 提取精制工艺
一、全离子交换法
二、等电点法或浓缩等电点法
三、冷冻浓缩或冷冻结晶法
第六节 主要提取精制设备及计算
一、单效升膜式薄膜蒸发器
二、7m3内加热浓缩结晶锅

第六章 L谷氨酰胺的分析检验方法
第一节 L谷氨酰胺发酵液分析
一、发酵液中L谷氨酰胺的定量
二、发酵液中残糖的测定
第二节 成品分析
一、感官指标及堆积密度
二、比旋光度的测定
三、溶液的透光率
四、酸度
五、含量的测定
六、干燥失重的测定
七、灼烧残渣
八、重金属含量测定
九、含砷量测定
十、氯化物含量测定
十一、硫酸盐含量测定
十二、铵含量测定
十三、铁含量测定
十四、其他氨基酸

第二篇 发酵法生产L精氨酸
第七章 L精氨酸概述
第一节 L精氨酸的生理功能及其应用
一、L精氨酸的生理功能
二、L精氨酸的应用
第二节 L精氨酸的存在及理化性质

第八章 L精氨酸的生产方法
第一节 水解法
一、从胱氨酸母液中提取LArg
二、猪毛、蹄甲、血粉提取碱性氨基酸
第二节 发酵法
一、国内外L精氨酸发酵的研究进展
二、用黏质沙雷菌生产L精氨酸
三、用L谷氨酸产生菌的代谢调控突变株生产L精氨酸
四、L精氨酸生物合成途径及其调节机制
第三节 产品规格
一、L精氨酸碱
二、L精氨酸?盐酸盐

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
第一节 黄色短杆菌TA174的筛选
一、培养基组成
二、诱变方法及抗性菌检出
三、分析方法
四、TA174的产酸水平
五、黄色短杆菌TA174L精氨酸发酵总结
第二节 黄色短杆菌TA188变异株的筛选
一、培养基
二、诱变方法及营养缺陷型变异株的选出
三、黄色短杆菌TA188（SDR、AHVR、2TAR、LHis-）的特点
第三节 TA188菌株通气搅拌罐发酵水平
一、30L自控罐发酵
二、20m3通用型发酵罐发酵
三、50m3通用型发酵罐发酵

第十章 黄色短杆菌TA189的筛选及50m3罐发酵
第一节 黄色短杆菌TA189的筛选
一、突变株TA189的选出
二、TA189与原株遗传性状的比较
第二节 突变株TA189的50m3罐发酵产酸水平
一、30L自控罐发酵
二、50m3罐发酵

第十一章 L精氨酸发酵产酸能力的提高
第一节 菌种性能的改良
第二节 优化发酵控制
一、前体L谷氨酸的添加量和转化率
二、菌体量和L精氨酸产酸量的关系
三、50m3罐发酵过程中的氧吸收率统计
四、发酵过程中溶解氧及排气二氧化碳的控制

第十二章 发酵液中L精氨酸的提取和精制
一、提取精制工艺流程
二、提取精制工艺流程说明
三、发酵法生产L精氨酸碱的物料平衡
四、L精氨酸?盐酸盐制备
五、用沉淀法从发酵液中提取L精氨酸

第十三章 精氨酸生产的分析检验方法
第一节 发酵液中L精氨酸含量测定
一、直接比色法
二、酶法测定
三、高效液相色谱法
第二节 成品分析
一、感官指标
二、L精氨酸含量
三、比旋光度
四、溶状（透光率）

第三篇 L精氨酸、L谷氨酰胺发酵的清洁生产
第十四章 废水处理
第一节 生产过程废水的主要来源
一、L精氨酸发酵生产废水
二、L谷氨酰胺发酵生产废水
第二节 高浓度有机废水的处理
一、发酵液去菌体
二、离子交换过流液回收硫铵及生产有机复合肥料
三、回收硫铵后母液利用
四、膜技术的应用
第三节 中、低浓度废水处理
一、废水中氨氮去除工艺选择
二、处理方法举例

附录
附录一 氨基酸在不同温度的水中的溶解度
附录二 各种氨基酸对水的溶解度（S）计算公式
附录三 氨基酸的燃烧热
附录四 氨基酸的若干物理化学性质
附录五 在不同温度及压力下空气在水中的饱和溶解度表
附录六 真空度与水的沸点对照表
附录七 氨水的相对密度与浓度（20℃）关系
附录八 醋酸缓冲液
附录九 磷酸盐缓冲液
参考文献
……
序言 本书系统地介绍了发酵法生产L补劝滨０泛簿氨酸的机理、菌种选育、工艺、设备及分析检验方法；并尽可能多地介绍了这两种重要药用氨基酸的应用情况；根据书中举出的生产罐发酵批报对优化发酵控制作出探讨。紧密联系生产实际是本书的特点。
本书主要读者对象为从事氨基酸开发、发酵生产的技术人员，以及专业中级的读者。
当科技部制订国家“十五”科技发展规划时，氨基酸领域只有少数几个重要品种不能配套，即俗语说的“国内生产空白”。L补劝滨０罚简称LM或GM）、L簿氨酸（简称Lrg或Arg）即属国家“十五”规划重点研发填补空白的项目之列。
本书称LM、Lrg为特殊功能氨基酸（这里指出，如没有特别说明，本书中的谷氨酰胺及精氨酸均指L型），但是并不排斥其他氨基酸的功能，例如L哺氨酸（Lro）是合成优良抗高血压药开博通（Captopril，卡托普利）的原料；L擦涟彼帷L惨炝涟彼帷L茬影彼3种氨基酸除了是必需氨基酸外，也是重要的药用氨基酸；L采氨酸具有重要的生理功能，其生产难度较大，因而是在世界范围内紧缺的必需氨基酸等。然而LM和Lrg在医药、营养保健领域应用之广泛、需要量之大，将之称为药用氨基酸中最重要的品种，这点将越来越为人们接受。
作者长期担任上海市工业微生物研究所氨基酸和有机酸研究室副主任，在1995年上报上海市科委并下达的项目中就有LM、Lrg两项，并担任LM的课题组长。2000年底作者与诚志股份生命科技有限公司（清华大学企业集团与江西省合作成立的上市公司）进行技术合作，并于2001年初实现了LM的工业化生产（60m3发酵罐6台）。Lrg发酵菌种从黄色短杆菌TA174开始到TA188再到TA189，经数年努力在国内首次实现了工业化生产（50 m3发酵罐6台）。如今我国LM大量出口美国和欧洲，年出口量数百吨，年产值数千万元人民币，稳步进入口服级产品的国际市场。
发酵法Lrg刚刚形成规模，2008年产量约500t，年产值近4000万人民币，主要供应国内市场。据诚志股份生命科技有限公司2008年初提供的参考数据，2007年我国制剂药用Lrg产量1585t（包括发酵法和水解法生产的），预计2008年达到1900t，2012年将达到3300t，如此巨大增长的需求量主要依靠发酵法生产来满足。从国际上看，2007年美国、日本、欧洲Lrg总产量14万吨，由于国外强调非动物来源（nonnimal），加上我国发酵法生产L簿氨酸有质优价廉的优势，所以国内发酵法生产Lrg虽说是刚刚起步，但发展潜力巨大。
从技术经济指标看，LM发酵产胺率8%～9%，周期40～45h，在国际上处于领先水平。Lrg发酵产酸率5%～6%，30L实验罐65%，10m3罐685%，周期70h左右，最高产酸率为830%，周期78h，提取精制收率60%以上，无疑居国际先进水平。由于LM、Lrg的重要应用价值，氨基酸生产大型跨国公司对其技术进行保护，不对外转让技术，因而我国的科技人员、企业家等经过数年努力，可以取得上述成果是值得骄傲的。在本书出版之际谨向分别领导两项目实施的诚志股份总裁清华大学研究员龙大伟、大成集团福州富成味精食品有限公司总经理吴志勇表达敬意。此外也感谢与作者一起负责技术工作的江苏省食品发酵研究所高级工程师吕庆林。
本书从技术角度介绍了两项目从研发到投产的过程，从中可以看到数年中技术经济指标提高的轨迹；本书也综合介绍了两产品工艺生产过程（包括发酵、提取精制等）的工艺参数、操作要点及相应设备等。
本书介绍的是两个氨基酸空白品种如何从实验室走向工厂再进入市场的，那么哪些内容值得读者重点阅读呢？
笔者以为首先是菌种的筛选。俗话说：“戏法人人会变，各有巧妙不同”，多年来筛选代谢调控突变株已形成一套几乎固定的操作模式，在固定模式之下还可采取一些经过深思熟虑的讨巧做法，其最终目的是以较少的工作量获得性能优良的菌株。这点在黄色短杆菌SGRNO18的筛选上有所介绍。
微生物发酵是一门实验性很强的学科，从业者长年累月、默默无闻地穿梭于无菌室、实验室和摇瓶室是不待说的。变异菌种性能的表达充满变化，要全身心投入、细心观测。例如Lrg发酵，对于TA188菌株需要添加LA前体，而笔者在一次TA188 NTG处理摇瓶发酵筛选中发现某些菌株产Lrg不低、但不消耗添加的LA，循此意外发现TA189，使菌种筛选又前进了一步。
其次，在菌种确定之后发酵控制最优化就显得特别重要了。本书在这点上用了相当多的篇幅来加以论述。以LM为例，从2001年初投产到2007年的7年间菌种未变而发酵水平几乎提高一倍，原因何在？请读者自己揣摩。
十多年来膜技术发展迅速，本书也介绍了膜技术在LM、Lrg提取精制上的应用。事实上我国发酵产品质量可与欧美、日本媲美，其中膜技术的应用功不可没。
迄今为止，我国高等院校相关专业教材及其他生物类出版物对传统的味精、L怖蛋彼岱⒔偷冉樯艿媒舷晗福但在L补劝滨０贰L簿氨酸方面却介绍得较少，引用文献内容也较陈旧，这是由于“巧妇难为无米之炊”之故。作者希望本书的出版能在一定程度上丰富高校有关专业的授课内容。
本书共分三篇，第一篇为发酵法生产L补劝滨０罚第二篇为发酵法生产L簿氨酸，第三篇是清洁生产设计方案。
感谢上海市工业微生物研究所老所长、中国食品协会发酵工程研究会会长、教授级高级工程师冯容保对本书写作及出版提供的支持和帮助；感谢北京协和医院蒋朱明医师的鼓励，我记得他在发酵法生产LM鉴定会上鼓励作者撰写本书，正是他主译的《The Ultimate Nutrient Glutamine》（中译本名《基本营养素L补劝滨０贰罚┮皇榧し⒘宋倚醋鞅臼榈脑竿，因为我希望中国也有一本与《The Ultimate Nutrient Glutamine》相呼应的技术著作出版。
2008年是原无锡轻工业学院建院五十周年，谨以本书向母校表达感恩之情。
文摘 插图：


2.挑取SG
在添加抗性药剂（SG）的基本培养基平板上常温培养菌株3－10天，只有基因损伤小、代谢活性强的优势抗性菌才能提前长成大菌落，而后期长出的小菌落往往同时携带除抗性外的其他变异，笔者挑选3—5天内长成的大菌落移接于含同样SG浓度的空白平板上，然后转接于肉汤斜面保藏，待摇瓶确证其产GM的能力。结果筛选出SGNO18（培养3天长成的大菌落），斜面直接摇瓶发酵60h产GM4.3 ％。
3.提高N018菌株SG抗性实验将NO18分离纯化后再用NTG处理同前，筛选出另一GM高产菌株，该菌株能抗SG600μg／mL。用一级种子液种量10％，摇瓶发酵42h产GM5.8 ％，副产GA也有下降。
4.对诱变及SG菌株选出方法的评价
关于代谢调控突变株的选育迄今一般的做法是离心收集处理后的菌体经适当稀释后，涂布于添加了抗性药剂的基本培养基平板上，常温培养3－10天，乎板上长出的菌落即为抗性菌。本书作者对这一方法进行改进，在涂布前不但不加稀释反而在肉汤培养基中振荡培养富集，在此过程中不仅抗性菌的遗传性状稳定而且个体数量也呈几何级数增加；虽然负突变及未突变的细胞个体数量也同样增加，但在随后涂布的添加抗性药剂的基本培养基平板上不能生长（未突变细胞）或生长迟缓（大多数负突变细胞）而予以淘汰，从而使得筛选效率大大提高。
上已述及，在添加抗性药剂的基本培养基平板上常温培养3－10天，只有基因损伤小、代谢活性强的优势抗性菌才能提前长成大菌落，笔者只挑选3—5天长成大菌落的优势抗性菌。以后摇瓶及发酵罐生产实践表明，这种优势抗性菌发酵GM产率高、周期短，还同时具备适应维生素H范围较宽的特点，因此这一抗性菌选育方法值得借鉴。