（3）生物素
含硫水溶性維生素，是B族維生素的一種，又稱維生素H或輔酶R。廣布於動物及植物組織，已從肝提取物和蛋黃中分離，是多種羧化酶輔基的成分。生物素的作用主要影響穀氨酸生產菌細胞膜的通透性，同時也影響菌體的代謝途徑。生物素對發酵的影響是全麵的，在發酵過程中要嚴格控製其濃度（具體可看控製膜滲透性）。
（4）種子擴大培養
首先是斜麵培養，穀氨酸生產菌適用於糖質原料，需氧，以生物素為生長因子，32℃培養18～24h。然後一級種子在搖瓶機上振蕩培養，培養基1000mL裝200～250mL振蕩，32℃，培養12h。二級種子用種子罐培養，料液量為發酵罐投料體積的1％，用水解糖代替葡萄糖於32℃進行通氣攪拌7～10h。二級種子培養過程中，pH的變化有一定規律，從pH6.8上升到pH8左右，然後逐步下降。二級種子培養結束時，無雜菌或噬菌體汙染，菌體大小均一，呈單個或八字排列，活菌數為108～109/mL，活力旺盛處於對數生長期。各條件均逐步接近發酵條件。工藝流程：保藏菌種→斜麵活化→搖瓶種子培養→種子罐→發酵罐。
（5）穀氨酸發酵
①適應期。尿素分解氨使pH上升，糖不利用，2～4h。接種量和發酵條件控製使該期縮短。
②對數生長期。糖耗快，尿素大量分解使pH上升，氨被利用pH又迅速增大，菌體形態為排列整齊的八字形，不產酸，12h。采取流加尿素辦法及時供給菌體生長必需的氮源及調節pH在7.5～8.0，維持溫度30～32℃。
③菌體生長停止期。穀氨酸合成，糖和尿素分解產生α酮戊二酸和氨用於合成穀氨酸。及時流加尿素以提供足夠的氨並使pH維持在7.2～7.4。大量通氣，控製溫度34～37℃。
④發酵後期。菌體衰老糖耗慢，殘糖低。營養物耗盡酸濃度不增加時，及時放罐。
不同的穀氨酸生產菌其發酵時間有所差異。低糖（10％～12％）發酵，其發酵時間為36～38h，中糖（14％）發酵，其發酵時間為45h。發酵後期菌體衰老，糖耗慢，殘糖低。當營養物耗盡酸濃度不增加時，及時放罐。一般發酵周期為30h。
（三）穀氨酸發酵的工藝控製
穀氨酸生產菌是營養缺陷型，對生長繁殖、代謝產物的影響非常明顯。
1）環境控製
穀氨酸生產菌的最適pH一般是中型或微堿性，pH7.0～8.0條件下累計穀氨酸，發酵前期的pH值以7.5左右為宜，中、後期以7.2左右對提高穀氨酸產量有利。
2）溫度
穀氨酸發酵前期應采取菌體生長最適溫度為30～32℃。對數生長期維持溫度30～32℃。穀氨酸合成的最適溫度為34～37℃。催化穀氨酸合成的穀氨酸脫氫酶的最適溫度在32～36℃，在發酵中、後期需要維持最適的產酸溫度，以利穀氨酸合成。
3）通風量
穀氨酸生產菌是兼性好氧菌，有氧、無氧的條件下都能生長，隻是代謝產物不同。穀氨酸發酵過程中，通風必須適度，過大菌體生長慢，過小產物由穀氨酸變為乳酸。應在長菌期間低風量，產酸期間高風量，發酵成熟期低風量。其中，穀氨酸發酵罐現均采用氣—液分散較理想的圓盤渦輪式多層葉輪攪拌器。
4）泡沫
穀氨酸發酵時好氣性發酵，因通風、攪拌和菌體代謝產生的CO2，使培養液產生泡沫是正常的，但泡沫過多不僅使氧在發酵液中的擴散受阻，影響菌體的呼吸代謝，也會影響正常代謝以及染菌。因此，要控製好泡沫是關鍵。消泡方法有機械消泡（靶式、離心式、刮板式、蝶式消泡器）和化學消泡（天然油脂、聚酯類、醇類、矽酮等化學消泡劑）兩種方法。
5）染菌
穀氨酸生產菌對雜菌及噬菌體的抵抗力差。一旦染菌，就會造成減產或無產現象的發生，預示著穀氨酸發酵生產的失敗，這會使廠家造成不同程度的損失，因此預防及挽救很重要。
常見雜菌有芽孢杆菌、陰性杆菌、葡萄球菌和黴菌。針對芽孢杆菌，打料時，檢查板式換熱器和維持管壓力是否高出正常水平。如果堵塞，容易造成滅菌不透。板式換熱器要及時清洗或拆換。維持罐要打開檢查管路是否有泄漏或短路。閥門和法蘭是否損壞。針對陰性杆菌，對照放罐體積，看是否異常。如果高於正常體積，可能是排灌泄漏，對接觸冷卻水的管路和閥門等處進行檢查。針對葡萄球菌，流加糖罐和空氣過濾器要進行無菌檢查，如果染菌要統一殺菌處理。針對黴菌，加大對環境消毒力度，對環境死角進行清理。
噬菌體不耐高溫，一般升溫至80℃噬菌體就會死亡。在發酵2～10h汙染噬菌體，判斷正確後，把發酵液加熱至45℃10min把穀氨酸菌殺滅。在發酵10～14h汙染噬菌體，仍是把發酵加熱至45℃10min，壓出發酵罐，進行分罐處理，一般可分成兩罐來處理。發酵18h後出現OD值下跌，此時殘糖在3％左右，出現耗糖緩慢或停止。鏡檢沒有發現菌體碎片，可能是溶原菌或發酵前期出現高溫現象，造成菌體自溶。處理方法補入4～5u單位純生物素，壓入相對同期的發酵液10％的量，繼續發酵。發酵結果比同期發酵結果略差。
（四）穀氨酸提取工藝
穀氨酸提取是發酵液濃縮、高溫連續等電、轉晶、多級分離、穀氨酸中和、高溫帶壓連續水解的有機組合，產品為中和液。
穀氨酸分離提取主要根據它的兩性電解質性質、溶解度和吸附劑的作用以及穀氨酸成鹽作用等。目前常用的提取方法是等電點法。
1）穀氨酸等電點結晶法
（1）等電點提取穀氨酸原理
穀氨酸的等電點是它呈電中性時所處環境的pH值，即穀氨酸解離成兼性離子時所處環境的pH值，習慣上常以pI代表。穀氨酸在等電點時，正負電荷相等，總靜電荷等於零，形成偶極離子，在直流電場中既不向陽極移動，也不向陰極移動，此時，由於穀氨酸分子之間的相互碰撞，並通過靜電引力的作用，會結合成較大的聚合體而沉澱析出。因而在等電點時，穀氨酸的溶解度最小。工業生產中等電點法提取穀氨酸就是根據這一特性，將發酵液pH調至3.2，使穀氨酸處於過飽和狀態而結晶析出。
味精公司的提取技術是先用高速離心法從發酵液中分離出菌體，再濃縮3倍後加硫酸調pH使穀氨酸結晶，提取收率約90％。目前國內從發酵液中提取L穀氨酸普遍采用的步驟是先用等電點法結晶大量L穀氨酸，母液采用732陽離子交換樹脂濃縮其中的L穀氨酸，洗脫得到的穀氨酸溶液，再回到等電罐進行結晶回收提取收率90％～95％。這種工藝存在著下列的缺陷：①在結晶和離子交換過程中要使用大量的硫酸調節發酵液和母液的pH，造成環境汙染；②在低溫下交換，高溫下洗脫，使樹脂反複地溶脹收縮，使用壽命縮短；③等電點廢液中存在大量NH4+離子，用氫型樹脂進行交換時，NH4+離子可與L穀氨酸離子進行競爭，使L穀氨酸的收率降低。
從穀氨酸鈉現行生產工藝可以看出現在味精生產均采用先從發酵液分離穀氨酸半成品，用NaOH或Na2CO3進行中和轉化為穀氨酸鈉，經脫色、濃縮、精製而成味精的基本工藝。因此在提取工藝中，需要完成：發酵液→穀氨酸→穀氨酸鈉的產品轉化過程。而此轉化過程需要消耗大量的酸堿，產生大量環境汙染，提高生產成本。以下介紹幾種常見的等電點法提取穀氨酸的工藝。
（2）水解等電點法
發酵液經適當濃縮後，加入鹽酸進行加壓水解，此時菌體蛋白質被水解，而發酵液中殘糖等有機雜質遭破壞可過濾出去，濾液在經脫色和濃縮後，用堿液中和至穀氨酸的等電點，在低溫下放置，讓穀氨酸結晶析出。此法的優點在於菌體蛋白質中穀氨酸得到了利用，並且發酵液中的穀氨酰胺和焦穀氨酸都變成了穀氨酸，因此穀氨酸提取收率比較高，但是工藝複雜。
（3）低溫等電點法
低溫等電點法是根據穀氨酸的溶解度隨溫度降低而減小的性質製訂的。通過增加製冷能力，將等電點提取的終點溫度由原來的15～20℃降至0～5℃，這樣可使母液中的穀氨酸含量降低到1.0％～1.3％，從而增加等電點提取的一次收率。
當溶液的pH值等於穀氨酸等電點時，穀氨酸的溶解度最小。例如，30℃，溶解度為1.06，5℃，溶解度小於0.41。因此可以采用低溫等電點法，將穀氨酸從發酵液中提取結晶。
目前我國味精生產廠多數采用一次低溫等電點法，對於穀氨酸含量6.5％～8.0％的發酵液其提取收率為75％～80％。優點是析出晶體顆粒粗，易分離，大小均勻，光澤度好。
（4）濃縮連續等電點法
濃縮連續等電點法是將發酵液和硫酸同時加入等電點罐中，始終保持罐內pH值在3.0～3.2，降溫等電結晶後以晶體及母液作為晶種，維持溫度和pH，邊加新發酵液邊放出已結晶的穀氨酸，使進出料量保持一致。
2）穀氨酸鈉精製工序
提取工序後得到的穀氨酸鈉鹽溶液進入活性炭脫色器脫色，分離，再進入離子交換柱除去Ca2+，Fe2+，Mg2+等金屬離子。脫色液進入結晶罐進行濃縮結晶，當波美度達到29.5時加入晶種，蒸發結晶到80％時放入結晶槽。結晶槽內真空度為0.075～0.085MPa，溫度為70℃，最終濃縮液濃度波美度為33～36°Bé，結晶時間10～14h。晶體經過板框過濾機分離，得到濕晶體。這一工序中包括流體輸送、非均相物係的分離、蒸發等。