[发明专利]一种2-酮基-L-古龙酸的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种2-酮基-L-古龙酸的生产方法，属于微生物生产领 域。

背景技术

目前国内生产古龙酸多采用二步发酵法，二步发酵法采用的是混 菌发酵，常用的两种菌一种是氧化葡萄糖酸杆菌俗称小菌，另一种是 巨大芽孢杆菌俗称大菌，其中小菌为产酸菌，胞内分泌L-山梨酮氧化 酶可以将山梨糖氧化成2-酮基-L-古龙酸，但是单独培养生长缓慢，产 酸能力低；大菌不能产酸，但是它可以作为小菌的伴生菌，可以促进 小菌的生长和产酸。

由研究证实，大菌胞体液和胞外液菌均可以促进小菌生长，缩短 小菌生长的延迟期。二步发酵的混菌培养过程中，两种菌生长的相互 作用是关键点，要想得到高浓度产酸，其发酵液必须投入高浓度的山 梨糖，而较高浓度的山梨糖对微生物生长有抑制，国内生产古龙酸的 厂家一般采用发酵液初始山梨糖浓度较低，通过批次补糖或流加补糖 的方法，以减少高浓度山梨糖对微生物生长的抑制。这种方法使得初 始装液量较低，发酵后期随着补糖使发酵液体积增大，菌体浓度下降， 发酵液中营养成分(主要是氮源)不足，微生物生长受阻，导致中后 期产酸低，不能充分发挥该二步发酵的高产酸能力，使产酸浓度相对 低。

发明内容

本发明的目的是提供一种2-酮基-L-古龙酸的生产方法，其采用中 后期流加营养液的方法，使得中后期菌体保持较快的生长和产酸。

为了实现本发明目的，本发明的一种2-酮基-L-古龙酸的生产方 法，其采用在发酵过程中20～26小时开始流加氮源营养液，以补充 发酵过程中微生物生长对养分的需求，40～45小时流加结束，氮源 营养液流加过程中控制溶解氧在30～50％。

所述氮源营养液中各成分的含量为：玉米浆100～110g/L，磷酸 二氢钾5～7g/L，硫酸镁1～2g/L，尿素10～15g/L。

发酵过程中发酵培养基中各成分的含量为：玉米浆1～2％，磷酸 二氢钾0.1～0.2％，硫酸镁0.1～0.2％，尿素0.5～1％，山梨糖2～2.5％。

发酵过程中的初始山梨糖浓度为20～25mg/ml，流加过程中当发 酵液残糖浓度(山梨糖浓度)低于20mg/ml时，开始流加山梨糖，流 加过程中发酵液中山梨糖浓度控制在15～20mg/ml。

流加山梨糖糖液的浓度为200～250mg/L。

初始pH为6.4～6.7，发酵过程中控制在6.7～7.0。

起始温度为29℃，20～30小时温度升至30℃，30～36小时温度 升至31℃，36小时以后温度升至32℃。

本发明生产2-酮基-L-古龙酸的过程中，发酵周期为46～50小时。

本发明采用中后期流加营养液的方法，解决中后期菌体生长缓慢 产酸慢的缺点，并结合温度、pH、溶氧、低初糖和流加补糖等因素 的控制，优化混菌发酵中大小菌的生长相互关系。

本发明2-酮基-L-古龙酸的生产方法中发酵终点产酸浓度提高 10～15％，达到105～115mg/ml，糖酸转化率提高2～5％，达到92～ 95％。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

菌种：氧化葡萄糖酸杆菌(小菌)和巨大芽孢杆菌(大菌)。

茄子瓶斜面培养基：酵母膏0.1％，蛋白胨0.2％，玉米浆1.5％， 碳酸钙0.15％，硫酸镁0.1％，尿素0.1％，葡萄糖0.1％，山梨糖2.0％， 琼脂2.0％。

茄子瓶斜面装量80ml，用接种环取3环小菌和半环大菌均匀涂 到茄子瓶斜面，29℃培养80小时。

摇瓶种子培养基：酵母膏0.1％，玉米浆1.5％，碳酸钙0.15％， 硫酸镁0.1％，尿素0.1％，葡萄糖0.1％，山梨糖2.0％。

规格为1000ml种子摇瓶装量为100ml，茄子瓶斜面种子接种， 每个茄子瓶斜面种子接8-10瓶。200r/min，30℃震荡培养20～22小 时。

30L发酵罐中初始装液量为9L，发酵液初始山梨糖浓度为 25mg/ml，接种量为初始体积的30％。

发酵培养基中各成分的含量为：玉米浆1.5％，磷酸二氢钾0.2％， 硫酸镁0.1％，尿素0.5％，山梨糖2.5％。