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可以采用蛋白質水解法和合成法生產谷氨酸，但發酵法是生產谷氨酸的主要方法。發酵生產谷氨酸的碳源是薯類、玉米、木薯淀粉、椰子樹淀粉等淀粉的水解糖或糖蜜，也可以是乙酸、液態石蠟（C16石蠟）及其他石油化工產品，碳源用以構成微生物細胞和代謝產物中的碳架和能源的營養物質。氮源是銨鹽、尿素等，氮是構成菌體細胞蛋白質和核酸等的主要元素，氮也是構成發酵產品谷氨酸氨基的主要組成元素。其他輔助原料為無機鹽類，維生素等，例如微生物需要適宜的磷濃度，鎂是刺激菌體生長的無機激活劑，鉀鹽促進產酸，玉米漿提供生物素和有機氮源。此外還包括各種促進劑和添加劑。生產菌是短桿菌（Brevibacterium)、北京棒桿菌（Corynebacterium pekinensis)等。于大型發酵罐中，通氣攪拌發酵，溫度30-34℃，pH>7-8，經30-40h發酵后，除去細菌，將發酵液中谷氨酸提取出來，精制后即為成品，上述流程中采用等電點法提取，也可采用離子交換法、鹽酸鹽法、直接濃縮法（以乙酸為原料時）等。發酵法生產的產品為左旋谷氨酸，含量大于98%。每噸谷氨酸消耗淀粉（80%）4000kg，菌種25kg。合成法的優點是不消耗糧食，但生產過程需要高壓（約20MPa）、高溫（120℃以上），采用有毒原料，設備投資比發酵法高出一倍，得到的消旋谷氨酸還要進拆分，生產工藝復雜。按生產1t 99%的谷氨酸鈉（味精）計算，合成法消耗丙烯腈640kg，年產量在5000t以上時，生產成本與發酵法接近。