[发明专利]一种谷氨酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明具体的涉及一种谷氨酸的制备方法。

背景技术

谷氨酸，是一种酸性氨基酸。分子内含两个羧基，化学名称为α-氨基戊二酸。谷氨酸是里索逊1856年发现的，为无色晶体，有鲜味，微溶于水，而溶于盐酸溶液，等电点3.22。大量存在于谷类蛋白质中，动物脑中含量也较多。谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。

医学上谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷，还用于改善儿童智力发育。食品工业上，味精是常用的仪器增鲜剂，其主要成分是谷氨酸钠盐。过去生产味精主要用小麦面筋(谷蛋白)水解法进行，现改用微生物发酵法来进行大规模生产。谷氨酸是生物机体内氮代谢的基本氨基酸之一，在代谢上具有重要意义。

国内谷氨酸发酵技术使用的菌种都是在进入正常发酵大罐中进行转型，所以发酵前期基本菌种都在耗费营养能源进行自体生长转型，该阶段就无法获得谷氨酸。

谷氨酸菌种利用糖及氨合成谷氨酸是其本能，因为菌种本身生长繁殖需要谷氨酸。重要的是，当菌种细胞内生成的谷氨酸积累到一定浓度时会建立反馈抑制，自动停止谷氨酸的合成工作，待菌种体内的谷氨酸消耗到一定程度，方能继续合成谷氨酸。该过程周而复始，一直在菌种细胞内进行，与细胞外无关。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种与现有技术完全不同的谷氨酸的制备方法。本发明的方法能有效的缩短发酵时间，提高产酸，减少排放，最终对提高经济效益，环保等社会效益产生重大影响。

本发明人发现，谷氨酸菌种利用糖及氨合成谷氨酸是其本能，因为菌种本身生长繁殖需要谷氨酸。重要的是，当菌种细胞内生成的谷氨酸积累到一定浓度时会建立反馈抑制，自动停止谷氨酸的合成工作，待菌种体内的谷氨酸消耗到一定程度，方能继续合成谷氨酸。该过程周而复始，一直在菌种细胞内进行，与细胞外无关。我们现在生成谷氨酸，就是打破这个规律，是菌种细胞内的谷氨酸能渗透出来，这样的菌种又叫缺陷型菌种，原来使正常型菌种转成缺陷型菌种这一过程是在发酵前期完成，本项目的意义在于将该菌种转型为缺陷型谷氨酸生产菌这个过程部分提前到菌种制备阶段进行，这样将能有效的缩短发酵时间，提高产酸，减少排放，最终对提高经济效益，环保等社会效益产生重大影响。

因此本发明涉及一种谷氨酸的制备方法，其包含下列步骤：采用多级菌种，进行如下工序：斜面菌种→一级摇瓶种子→二级种子罐扩大培养(营养型细胞)→三级种子罐(一级转型细胞培养，超亚适量改进工艺)→发酵培养(在发酵罐内进行二级转型，高生物素吐温-60工艺)。

除特殊说明外，本发明涉及的原料和试剂均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：

1、本发明采用两级菌种培养，发酵接种量达到30％

2、本发明采用多种方式使细胞转型。

3、本发明是将已转型的菌种接入大型发酵罐，在大罐中培养的是已部分转型的菌种，起好处是缩短了发酵周期，提高产酸率。

具体实施方式

下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制。

实施例1

采用多级菌种，进行如下工序：斜面菌种→一级摇瓶种子→二级种子罐扩大培养(营养型细胞)→三级种子罐(一级转型细胞培养，超亚适量改进工艺)→发酵培养(在发酵罐内进行二级转型，高生物素吐温-60工艺)。

实施例2

1、通过超亚适量和高生物素吐温-60技术获得转型菌种FM菌种

2、该菌种投入150L小型发酵罐进行实验，获得谷氨酸产酸158mg/L，糖酸转化率61％的结果，已超过国内谷氨酸产酸率150mg/L的平均数据

3、150L发酵罐使用糖蜜作为碳源发酵取得成功，谷氨酸产酸160mg/L.

4、250KL发酵罐实际运用取得成功，谷氨酸产酸180mg/L，糖酸转化率63％，接近于味之素的183mg/L的先进水平，领先于国内。

效果实施例

本发明的菌种及相关工艺，经公司发酵工序实际使用，并由上海工业微生物研究所鉴定，其产酸率、糖酸转化率较业内其它菌种与工艺提高20％以上，生产成本降低15％左右，污染物排放较原有菌种与工艺减少50％，完全符合国家环境保护要求，其总体水平领先业内平均水准。

产品各项理化指标、卫生指标均超过和达到了国标GB/T8967要求。