γ-聚谷氨酸（γ-PGA）主要是由枯草芽孢杆菌产生的胶囊结构相似的同型氨基酸聚合产物,它具有良好的水溶性、可被生物降解性、吸水保水特性、肥料增效等作用,并且对环境无毒害作用。农业部化肥零增长计划规定,逐步减少化肥的施用和肥料的盲目施用,以提高肥料的利用率。据文献报道聚谷氨酸能够减少20%的化肥使用量,是一种绿色环保的肥料增效剂,因此具有很大的开发利用价值。在农业领域,聚谷氨酸越来越受到人们的关注。本项目通过对原有菌种、购买菌种进行初筛和复筛,筛选出一株聚谷氨酸高产菌株,并经过分子生物学16Sr DNA法鉴定为枯草芽孢杆菌。通过查阅文献,挑选出六个聚谷氨酸基础发酵培养基并进行聚谷氨酸发酵实验,以聚谷氨酸产量高低为筛选标准,确定一个聚谷氨酸发酵最适基础培养基;在聚谷氨酸基础培养基基础上,分别进行接种量,初始p H、装液量、发酵温度等进行单因素实验,以单因素发酵实验结果为基础进行正交试验,确定出聚谷氨酸最适发酵工艺:葡萄糖33.97g/L,L-谷氨酸35.34g/L,（NH₄）Cl1.08g/L,Mn SO₄·H₂O 3g/L,Mg SO₄8g/L,K₂HPO₄·3H₂O 20g/L、氯化钠10g/L;发酵参数:初始p H8.0,培养温度为34℃,接种量为10%,装液量15%,转速为150r/min,聚谷氨酸发酵水平达到33.59g/L,是最初发酵水平13.21g/L的2.54倍,达到工业化生产水平。对聚谷氨酸进行固体液体保存实验,液体产品通过四种苯甲酸钠,山梨酸钾,山梨糖醇和新洁尔灭的防腐剂,四种不同浓度进行液体保存实验,实验发现新洁尔灭对聚谷氨酸保存效果最好,山梨酸钾、山梨醇对聚谷氨酸效果次之,使用浓度方面,0.10%的新洁尔灭即可对聚谷氨酸起到方法效果。固体产品:在发酵液物料中通过添加麦芽糊精的方式,然后进行喷雾干燥,添加量为3.5%。喷雾条件为:条件是入口空气温度为175℃,出口空气温度为85℃,离心喷雾干燥,转速为12000r/min。能够正常出料,但仍出现挂壁现象。旋风分离器收集材料1,旋风分离器收集材料2作为不同的样品。以旋风分离器收集物料2为例,发酵液共有2.5L,含固量为5%,添加200g淀粉进行喷雾干燥,其收率为28.9%。在实验室条件下,通过对比实验比较了比浊法,粘度法和液相色谱法三种方法的准确性和优缺点。CTAB法测定聚谷氨酸的最佳条件为。检测波长250nm,CTAB浓度5g/L,反应时间3min,反应温度为室温。CTAB法虽然能够快速确定含量,但精确度相对较低,通过HPLC能够更加精确的测定含量。最后选择了液相色谱法。聚谷氨酸吸水性和保水性:聚谷氨酸的吸收能力是保水剂吸水能力的2.03倍;未使用聚谷氨酸的土壤水分在15h之前达到一个平衡,加入聚谷氨酸的土壤的平衡时间为25h之后,加入聚谷氨酸比不加入的保水时间可延长三分之二。聚谷氨酸发芽试验:添加聚谷氨酸对小麦种子萌发的影响不大。大豆的发芽率和婴儿食品的发芽率均高于未使用空白组,分别为3.4%和29.6%。胡萝卜灌根试验:使用聚谷氨酸的试验组4、试验组5、试验组6,与不使用聚谷氨酸的试验组2相比,从单果重来看,重量分别提高3.55%,7.52%,13.67%,其产量也相较分别提高3.03%,7.38%,12.36%。小麦拌种试验:添加聚谷氨酸后,小麦茎高均表现一定的增高,说明聚谷氨酸能够与嘧菌酯和噻虫嗪混合使用,并能起到促进根部生长和地上部分的作用。