第一节 培养基选择和配制的原则
一、培养基的类型和用途
⒈ 根据来源，可分为天然、合成和半合成培养基
天然培养基是采用化学成分不清楚或化学成分不恒定的各种植物、动物组织或微生物的浸出物、水解液等物质(例如牛肉膏、酵母膏、麦芽汁、蛋白胨等)制成的。适合于各类微生物的生长，而一般自养生物不能生长。合成培养基是使用化学成分和数量完全了解的物质配制而成的，成分精确，重复性强，可以减少不能控制因素，使用于实验室范围作为有关营养、代谢、分类鉴定、生物测定及选育菌种、遗传分析定量研究工作。半合成培养基(semi-defined medium)为既含有天然成分又含有纯化学试剂的培养基。
⒉ 根据主要成分或使用目的，可分为基础、增殖、鉴别和选择培养基
⒊ 根据生产工艺的要求，可分为孢子、种子和发酵培养基
二、培养基的选择
⒈ 根据微生物的特点选择培养基
⒉ 根据发酵方式选择培养基
⒊ 从生产实践和科学试验的不同要求选择
⒋ 从经济效益方面考虑选择生产原料
三、培养基的配制原则
⒈ 根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基
⒉ 营养成分的恰当配比
一般情况下，碳氮比偏小，能导致菌体的旺盛生长，易造成菌体提前衰老自溶，影响产物的积累；碳氮比过大，菌体繁殖数量少，不利于产物的积累；碳氮比较合适，但碳源、氮源浓度高，仍能导致菌体的大量繁殖，增大发酵液粘度，影响溶解氧浓度，容易引起菌体的代谢异常，影响产物合成；碳氮比较合适，但碳源、氮源浓度过低，会影响菌体的繁殖，同样不利于产物的积累。
⒊ 渗透压
⒋ pH值
⒌ 氧化还原电位
四、培养基成分配比的选择
需要注意的是考虑碳源、氮源时，要注意快速利用的碳(氮)源和慢速利用的碳(氮)源的相互配合，发挥各自优势，避其所短，选用适当的碳氮比（C/N）。氮源过多，则菌体繁殖旺盛，pH值偏高，不利于代谢产物的积累；氮源不足，则菌体繁殖量少，从而影响产量。碳源过多，则容易形成较低的pH值；碳源不足，菌体衰老和自溶。

第二节 工业发酵培养基
一、工业上常用的碳源
在微生物发酵过程中，普遍以碳水化合物作为碳源。
二、工业上常用的氮源
工业生产上所用的微生物都能利用无机或有机氮源，无机氮源包括氨水、铵盐或硝酸盐等；有机氮源包括玉米浆(corn steep liquor，CSL)、豆饼粉、花生饼粉、棉籽粉、鱼粉、酵母浸出液等。
三、无机盐
⒈ 磷酸盐 ⒉ 硫酸镁 ⒊ 钾盐 ⒋ 微量元素
四、生长因子
从广义来说，凡是微生物生长不可缺少的微量有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称为生长因子。
⒈ 生物素
生物素的作用主要影响谷氨酸产生菌细胞膜的通透性，同时也影响菌体的代谢途径。生物素浓度对菌体生长和谷氨酸积累都有影响，大量合成谷氨酸所需要的生物素浓度比菌体生长的需要量低，即为菌体生长需要的“亚适量”。
⒉ 维生素B1(硫胺素)
⒊ 提供生长因子的农副产品原料
⑴ 玉米浆 玉米浆是用亚硫酸浸泡玉米而得的浸泡液的浓缩物，也是玉米淀粉生产的副产品。
⑵ 麸皮水解液 可以代替玉米浆，但蛋白质、氨基酸等营养成分比玉米浆少。
⑶ 糖蜜 甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜均可代替玉米浆，但氨基酸等有机氮含量较低。
⑷ 酵母 可用酵母膏、酵母浸出液或直接用酵母粉。
五、前体物质和促进剂
⒈ 前体物质
某些化合物加到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程结合到产物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但产物的量却因加入而有较大的提高，这类化合物称为前体物质。
⒉ 发酵过程中的促进剂和抑制剂
在氨基酸、抗生素和酶制剂发酵生产过程中，可以在发酵培养基中加入某些对发酵起一定促进作用的物质，称为促进剂或刺激剂。

第三节 淀粉水解糖的制备
能够作为谷氨酸发酵工业原料的水解糖液，必须具备以下条件。
① 糖液中还原糖的含量要达到发酵用糖浓度的要求。
② 糖液洁净，是杏黄色或黄绿色，有一定的透光度。
③ 糖液中不含糊精。
④ 糖液不能变质。
一、淀粉水解糖的制备方法
⒈ 酸解法(acid hydrolysis method)
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转化为葡萄糖的方法。
⒉ 酶解法(enzyme hydrolysis method)
酶解法是用专一性很强的淀粉酶及糖化酶将淀粉水解为葡萄糖的工艺。利用α-淀粉酶将淀粉液化转化为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，这个过程称为液化(1iquification)。利用糖化酶将糊精及低聚糖进一步水解转化为葡萄糖，这个过程在生产中称为糖化(saccharification)。
⒊ 酸酶结合法(acid-enzyme hydrolysis method)
酸酶结合水解法是集中酸法和酶解法制糖的优点而采用的结合生产工艺。根据原料淀粉性质可采用酸酶水解法或酶酸水解法。
⑴ 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。
⑵ 酶酸法 将淀粉乳先用α-淀粉酶液化到一定的程度，然后用酸水解成葡萄糖的工艺。
总之，采用不同的水解制糖工艺。各有其优点和存在的问题，但从水解糖液的质量和降低糖耗、提高原料利用率方面来考虑，酶解法最好，其次是酸酶法，酸解法最差。从淀粉水解整个过程所需的时间来看，酸解法最短，酶解法最长。
二、淀粉酸水解原理
淀粉是由数目众多葡萄糖单位[(C6H10O5)n]经由糖苷链缩合脱水而成的多糖。用淀粉质原料生产葡萄糖，很早以来，人们就采用无机酸(通常用盐酸)为催化剂，在高温高压条件下使淀粉发生水解反应，转变为葡萄糖。
⒈ 淀粉水解过程中的变化
⒉ 淀粉制糖过程考察指标
⑴ 葡萄糖的理论收率 淀粉转化为葡萄糖的理论收率为：
⑵ 实际收率 葡萄糖的实际收率可按下式计算。
⑶ 淀粉转化率 淀粉转化率的计算可按下式进行。
⑷ 葡萄糖值——DE值(dextrose equivalent value) 工业上用DE值(也称葡萄糖值)表示淀粉糖的含糖量，液化液或糖化液中的还原糖含量(所测得的糖以葡萄糖计算)占干物质的百分率为DE值。
⑸ DX值 糖化液中葡萄糖含量占干物质的百分率为DX值。

第四节 糖蜜原料
一、糖蜜原料的分类
生物发酵工业所用的糖蜜，主要是指制糖工业上的废糖蜜(waste molasses)，它是甘蔗糖厂或甜菜糖厂的一种副产品。
二、糖蜜原料的性质和组成
三、糖蜜的预处理
⒈ 糖蜜澄清处理的目的
糖蜜中由于含有大量的灰分和胶体，不但影响菌体生长，也影响产品的纯度，特别是胶体的存在，致使发酵中产生大量的泡沫，影响发酵生产。因此，应进行适当的澄清处理。
⒉ 谷氨酸发酵中糖蜜的预处理
在使用糖蜜原料发酵生产谷氨酸时，必须想方设法降低糖蜜中生物素含量。