[发明专利]一种L‑丙氨酸半连续发酵的方法

说明书

技术领域

本发明属于发酵工程技术领域，尤其涉及一种L-丙氨酸半连续发酵的方法。

背景技术

L-丙氨酸无色至白色结晶性粉末，溶于水、乙醇，不溶于乙醚和丙酮。主要用于生化研究、组织培养、肝功能测定、增味剂、可增加调味品的调味效果、还可用作酸味矫正剂，改善有机酸的酸味。

然而，现有的L-丙氨酸的发酵法，多采用分批发酵的方法，需要分别对每一批次的种子液、发酵罐及培养基进行消毒处理，造成能耗的浪费，产量低。

发明内容

针对现有技术存在的能耗浪费，产量低等问题，本发明提供一种L-丙氨酸半连续发酵的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种L-丙氨酸半连续发酵的方法，至少包括如下步骤：

（1）将摇瓶种子接种到种子罐，通入无菌压缩空气，35~38℃，培养4~7h，得到种子液；

（2）提供120~180g/L葡萄糖与组分A，将所述葡萄糖与所述组分A在120~122℃分开进行消毒处理，冷却至60℃以下后，将所述葡萄糖加入到组分A，得到培养基，其中，所述组分A包括：5~10g/L酵母浸提粉、5~10g/L蛋白胨、0.25~0.5g/L磷酸二氢钾、0.2~0.6g/L硫酸镁、1~2g/L磷酸铵、0.05~0.1g/L消泡剂；

（3）用饱和水蒸气对发酵罐进行120~122℃消毒处理，加入消毒后的培养基和种子液，所述培养基和种子液的体积比为20:1-4，用氨水或硫酸调节pH至7.0±0.2，通入无菌压缩空气，35~38℃，搅拌培养4~7h，停止通气，继续搅拌反应16~20h后，每隔4h排出反应体系体积25%的发酵液，同时加入最初反应体系体积20%的新鲜培养基；每隔8h接入最初反应体系体积10%的种子液，反应9天；

（4）收集发酵液，提纯得到L-丙氨酸。

相对于现有技术，本发明提供的L-丙氨酸半连续发酵的方法，工艺简单，绿色环保，省去了90%批次的发酵罐消毒处理的步骤，省时省力，能耗低，产量高。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种L-丙氨酸半连续发酵的方法，至少包括如下步骤：

（1）将摇瓶种子接种到种子罐，通入无菌压缩空气，35~38℃，培养4~7h，得到种子液；

（2）提供120~180g/L葡萄糖与组分A，将所述葡萄糖与所述组分A在120~122℃分开进行消毒处理，冷却至60℃以下后，将所述葡萄糖加入到组分A，得到培养基，其中，所述组分A包括：5~10g/L酵母浸提粉、5~10g/L蛋白胨、0.25~0.5g/L磷酸二氢钾、0.2~0.6g/L硫酸镁、1~2g/L磷酸铵、0.05~0.1g/L消泡剂；

（3）用饱和水蒸气对发酵罐进行120~122℃消毒处理，加入消毒后的培养基和种子液，所述培养基和种子液的体积比为20:1-4，用氨水或硫酸调节pH至7.0±0.2，通入无菌压缩空气，35~38℃，搅拌培养4~7h，停止通气，继续搅拌反应16~20h后，每隔4h排出反应体系体积25%的发酵液，同时加入最初反应体系体积20%的新鲜培养基；每隔8h接入最初反应体系体积10%的种子液，反应9天；

（4）收集发酵液，提纯得到L-丙氨酸。

具体地，通入无菌压缩空气，在提供溶氧的同时，维持无菌环境；35~38℃，培养4~7h，使OD600值达到30~40，接种量达到10%，得到所需的种子液。

具体地，将葡萄糖与组分A，分别在120~122℃进行消毒处理，冷却至60℃以下，将葡萄糖加入到组分A，是为了防止在60℃以上，葡萄糖与组分A中的组分发生化学反应。

具体地，通入无菌压缩空气，在提供溶氧的同时，维持无菌环境；搅拌培养4~7h，使OD值达到10~15；停止通气，是进入了厌氧阶段。

具体地，收集9天内排出的所有发酵液，进过系列的提纯处理得到L-丙氨酸。

下面对上述制备方法做进一步的解释说明：

优选地，步骤（1）中，通入无菌压缩空气量为1:0.4~1.5 vvm，在提供溶氧的同时，维持无菌环境。

优选地，葡萄糖与组分A均为水溶液，绿色环保。

优选地，消泡剂为泡敌，具有无毒高效、耐高温、抑泡时间长特点，可满足整个发酵过程消泡要求。