Продуцентами валина являются мутантные штаммы многих микроорганизмов: Paracolobacterium coliforme Е. coli, Aerobacter aerogenes, A. cloacae, Brevibacterium ammoniagenes, Bacterium fimbriatum.
На заключительном этапе биосинтеза валина α-кето-изовалерьяновая кислота вступает в реакцию переаминирования с аминокислотами. Такими аминокислотами по преимуществу являются L-глютаминовая кислота, L-лейцин или L-изолейцин. Синтез посредством восстановительного аминирования α-кетоизовалерьяновой кислоты не является достаточно объективно доказанным.
При ферментации валина используют среды, содержащие глюкозу, в концентрациях 5—10%, соли аммония, мочевину, а также кукурузный экстракт — в качестве источников азота.
Существенное влияние на биосинтез валина оказывает pH культуральной жидкости, поддерживаемой по ходу ферментации на определенном уровне. В опытах В. Н. Шапошникова, Т. Б. Казанской и И. Г. Орловой (1964) с культурой Aerobacter cloacae № 28 было показано, что исключение из среды мела значительно снижало уровень накопления валина в культуральной жидкости, даже в том случае, когда образовавшиеся органические кислоты ежедневно нейтрализовали едким натром или содой. При этом значительно уменьшался урожай и снижалось потребление азота. Содержание мела должно быть достаточно высоким, до 3,0—3,5%.
Дальнейшие операции по выделению валина проводят путем добавления к нативному раствору двукратного количества этанола при pH 6,0.