1.简述淀粉和水加热分为哪几个阶段：（12分）
答：淀粉和水加热分为三个阶段：
a.可逆的缓慢吸收组成，淀粉粘度几乎无变化，颗粒膨胀大；
b.当温度至650c左右，淀粉颗粒不可逆很快吸收，颗粒膨胀50~100倍，粘度增大；
c.当温度继续上升，淀粉颗粒变化无定形的空囊，大部分可溶性淀粉，从颗粒中颗粒脱落，称为半透明均质胶体。
2. 简述谷氨酸生产菌的主要特征？（17分）
答： 1.菌体的形态特征：棒、椭圆、短杆，在纤维中单位的成对的八字形的；
无芽孢，不运动、无鞭毛；
3.在通气条件下才能产生谷氨酸。；
4.均需生物素作为生长因子，加硫胺素刺激as1.299，比其他多；
5.脲酶反应，强，阳性；
6.不分解淀粉、脂肪、蛋白质；
7.发酵中有明显形态变化；
8.二氧化碳固定反应强；
酮戊二酸继续向下氧化能力强；
10.柠檬酸合成酶强；
11.不分解利用ga；
12.乙醛酸循环弱；
菌能裂解醋酸，不能裂解石蜡；
14.还原性coⅱ(nadph++h），再氧化进入呼吸链微弱；
15.平板，隆起要高，饱满，圆形白色；
生产菌耐高糖，耐ga；
17.产酸4%以上。
3. 谷氨酸积累应具备哪些那些理想途径，：（18分）
答：（1）一定的糖酵解速度，不能走向乳酸等的发酵。
2）生成丙酮酸后，一部分氧化脱羧生成乙酰coa，一部分固定co2生成草酰乙酸或苹果酸，草酰乙酸与乙酰coa在柠檬酸合成酶作催化作用下，缩合成柠檬酸，再经下面的氧化还原共轭的氨基化反应生成谷氨酸。
3）生成的乙酰coa不向脂肪酸途径转化，全部趋于合成柠檬酸。
4）α-酮戊二酸氧化能力微弱，即不转化为琥珀酸，而成为马蹄形不完整的三羧酸环。
5）异柠檬酸裂解酶活性弱，即不形成二羧酸环。
6）异柠檬酸脱氢酶活性强。
7）l-谷氨酸脱氢酶活性强，在nh3存在下，由α-酮戊二酸转化为谷氨酸。（这点特别重要）
8）nadph再氧化能力欠缺。谷氨酸菌有两种该类酶，即异柠檬酸脱氢酶和l-谷氨酸脱氢酶。
9）造成强的细胞膜透性，以便克服终产物反馈抑制和阻遏，使生产菌产生的谷氨酸不断地渗到细胞外进入培养基中。
4.简述谷氨酸生产中温度对发酵的影响及其控制（13分）
答：温度提高，反应速度加快，生长繁殖快，产物生成提前，但酶很容易受热失活，温度越高失活越快，菌体易老化，温度还能影响生物合成方向。
谷氨酸菌生长最适温度30~32 0c，产生谷氨酸的最适温度一般比生长的温度高为34~37 0c .国内常用的ga菌最适温度：
谷氨酸发酵前期的长菌阶段和种子培养应满足菌体生长最适温度。菌体生长达一定程度后再开始产生氨基酸，因此菌体生长最适温度和氨基酸合成的最适温度是不同的。
菌体生长温度过高，则菌体易衰老，ph高，糖耗慢，周期长，酸产量低。
采取措施：少量多次流加尿素，维持最适生长温度，减少风量等，促进菌体生长。必要时补加玉米浆以促进菌体生长。
发酵前期长菌阶段控制在30~32 0c ，发酵中后期为34~37 0c .
在发酵的中后期菌体生长已基本停止，需要维持最适的产酸温度以利于ga的合成。
5. 在谷氨酸生产中如何克服生物素过量带来的问题？（28分）
答：（1）、 选用油酸缺陷型：在大量的研究工作中发现培养基中缺乏生物素时，只要加入油酸，就能起到和生物素相同的效果。
生物素的作用在于影响细胞膜中的脂肪酸，而油酸的加入直接增加了合成磷脂所需的不饱和脂肪酸，所以选育油酸缺陷型就成为了重要的替代手段。当选用油酸缺陷型时，只要控制油酸的亚适量，就能控制细胞膜的透性，而与生物素的含量无关。
2）、 选用甘油缺陷型：试验证明，限量甘油（0.02%）培养，细胞膜的磷脂含量只有非甘油缺陷型菌株的50%。只有甘油的加入量起作用，而与生物素以及油酸的含量无关。
这些现象都可以解释一个问题，那就是因为磷脂是由脂肪酸、甘油、磷酸和r（胆碱、乙醇酸、丝氨酸、肌醇）4部分组成，缺少其中的一个都不可能合成，控制其中之一，都可以控制磷脂的含量。
（3）、选育温度敏感性变异株： 当细菌进行诱变处理后，可以获得温度敏感性变异株。例如在30゜c时生长旺盛，而在较高温度（37゜c ）则不生长，或稍生长，而能大量生成谷氨酸。
于是可用这样的变异株在富含生物素的培养基中，前期进行30゜c培养，当菌的生长达到最大时，提高温度至40゜c ，使其大量积累谷氨酸。
4）、 在生物素丰富的条件下，添加聚氧乙烯乙二醇的棕榈酸（c18）、十七烷酸（c17）、硬脂酸（c16）等的饱和脂肪酸酯类或饱和脂肪酸，都能使大量谷氨酸排出于菌体外。表面活性剂、高级饱和脂肪酸的作用，不在于它的表面效果，而是在不饱和脂肪酸的合成过程中，作为抗代谢物具有抑制作用，对生物素或油酸又拮抗作用，阻遏脂肪酸生物合成，于是磷脂形成减少，膜透性加大，有利于谷氨酸向外渗漏。
5）、在生物素丰富时，培养中途如果添加青霉素、头孢霉素c，可以使谷氨酸生成。青霉素的作用机制与控制生物素、控制油酸或添加表面活性剂以及控制甘油的机制都不同。添加青霉素是抑制细菌细胞壁的后期合成，对细胞壁糖肽生物合成系统起作用。
这是因为青霉素取代合成糖肽的底物而和酶的活性中心结合，使网状结构连接不起来，结果形成不完全的细胞壁。没有细胞壁保护的细胞膜由于膜内外的渗透压差，是细胞膜受到机械损伤，失去了作为渗透障碍物的作用，从而使谷氨酸排出。另一种解释是：
青霉素虽不能抑制磷脂的合成，但能造成磷脂向胞外分泌。
6. 简述在提高谷氨酸产率的途径中添加青霉素，流加糖工艺？（20分）
答：对数生长时菌体正处于大量繁殖时，加入一定量的青霉素，破坏菌体细胞壁，改变细胞对ga的渗透性并抑制菌体增殖，利用菌体所具有的ga合成酶系，控制在适宜的条件下，大量形成ga并泄漏到菌体外。
加青霉素的时间和量是极其重要的，如加得过早会抑制菌体生长；如加得太晚，菌体已形成，青霉素不起作用。
操作要点：(1)大接种量20%，高生物素20~30ug/ml大青霉素量8u/ml；（2）添加青霉素时间2~4hr；（3）补糖：一次补加1。
5%（降2%时才加）多次补加，可补糖蜜（4）加尿素：16hr前ph7.2~7.
3；16~24hrph7.1；24hr以后ph7.0.
7. 简述ga发酵液的组成特征？（12分）
答：（1）发酵液所含的谷氨酸为l-型，一般一谷氨酸铵盐形式存在；
2）发酵液无机盐、残糖、色素、尿素等；此外也有消泡用的花生油、豆油or合成消泡剂等。
3）大量菌体、蛋白质等固形物悬浮在发酵液中，湿菌体约占发酵液的2~5%；
4）发酵液中含有一些少量的发酵副产物：有机酸类（乳酸、a-酮戊二酸和琥珀酸等）；氨基酸类（天冬氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、甘氨酸、亮氨酸、组氨酸、谷氨酰胺等）。含量小于1%。
5）发酵液中含有铵离子0.6~0.8%，残糖1%一下。
6）含有一些初级产物，腺嘌呤和尿嘧啶。
8. 味精生产中常见的质量问题有哪些？ （28分）
答：（1）、味精发红的原因。
含铁高(除不尽)结晶过程中铁离子解析到溶液中；
2）、发灰的原因。
活性炭粉末残留在母液中。
3）、发黄的原因。
生成色素，母液脱色不完全，烘的时间太长。
4）、味精发糊的原因。
底料太多，投进的晶种带入小晶种，温度波动太大，蒸发速度快，过滤温度高，补料的浓度太大，结晶中杀假晶，母液循环次数太乱。
5）、结晶味精出现大头的原因。
质量不好，杀假晶时使水和假晶接触损伤。
6）、无光泽的原因。
长时间高温操作，烘干时温度太高，时间太长，7）、结晶味精发脆的原因。
结晶过程中高温时间太长，低温时间太长，母液中残留的杂质太多，结晶罐中浓度太高。
9.什么是自然起晶，刺激起晶和投晶种起晶法？（10分）
答：（1）自然起晶：溶液经蒸发浓缩在不饱和区结晶；
2）刺激起晶法：用减压浓缩的方法，溶液在不稳区，用降低温度的方法结晶；
3）投晶种起晶法：把溶液处于介稳区，再投晶种使之结晶。
10. 按照起始物可将氨基酸的合成分为几个家族？（18分）
答： ㈠谷氨酸族（α-酮戊二酸族）
包括：谷氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、赖氨酸和脯氨酸；
㈡丙酮酸族包括：丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸；
㈢天冬氨酸族（早酰乙酸族）
包括：天冬氨酸、天冬酰胺、苏氨酸和异亮氨酸；
㈣磷酸甘油酸族包括：甘氨酸、丝氨酸和半胱氨酸；
㈤芳香族包括：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸；
另外，组氨酸的合成为单独的一条途径。
11. 6. 合成谷氨酸的反应有几种？（12分）
答：12. .谷氨酸合成的调节机制有几种？（12分）
答：（1）谷aa比天冬aa优先合成。
2）谷aa脱氢酶谷aa对其反馈抑制和反馈阻遏。
3）柠檬酸合成酶 tca的关键酶，受能荷调节，谷aa反馈阻遏，乌头酸反馈抑制。
4）异柠檬酸脱氢酶 α-酮戊二酸反馈抑制。
5）α-酮戊二酸脱氢酶先天丧失或微弱。
6）pep受天冬aa反馈抑制，受谷aa和天冬 aa反馈阻遏。
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