[发明专利]一种维生素C二步发酵生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物与新医药技术，特别是涉及一种维生素C二步发酵生产方法。

背景技术

维生素C又名L—抗坏血酸，是一种水溶性维生素，具有重要的生理功能，用途十分广泛。当前，我国维生素C产量巨大，占世界总产量的90%以上，其中产量80%以上出口。生产方法国内以“二步发酵法”为主，第一步是在黑醋酸杆菌作用下，将D-山梨醇氧化成L-山梨糖，俗称醇糖转化；此步发酵工艺成熟且转化率高，现已能达98%以上；目前国内外对其相关基因和转化基质的研究已经比较清楚；第二步是由巨大芽孢杆菌(俗称大菌)和普通生酮基古龙酸菌(俗称小菌)组成的混合菌系的作用下将L～山梨糖进一步氧化成2-酮基-L-古龙酸，俗称糖酸转化。混合发酵时伴生菌先行生长，代谢释放出具有生物活性的蛋白，随之作用于产酸菌，启动其生长、产酸。即产酸菌的生长和产酸能力很大程度上受伴生菌生长代谢的制约，因此通过改进配方、优化大菌生长环境、调节大菌生理状态，促进混菌代谢，对于提高2-酮基-L-古龙酸发酵指数、提高产能、降低生产成本具有决定性的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种维生素C二步发酵方法，该方法通过改善发酵培养基配方，优化发酵工艺，从而有效提高了产酸速率，提高了古龙酸产量，提高发酵转化率，并且可有效降低发酵结束时的物质残留，改善发酵液质量。

为实现上述发明目的所采取的技术方案为：

一种维生素C二步发酵生产方法，包括对由巨大芽孢杆菌和生酮基古龙酸菌组成的混合菌系的三级种子扩大培养，其特征是，将培养好的三级种子液直接接入到灭菌处理过的发酵培养基中进行发酵培养，同时在发酵一开始就流加L-山梨糖，

其中所述发酵培养基组成为：尿素0.1～0.3%、生物素0.01～0.04%、玉米浆1.5～2.5%、磷酸二氢钾0.1～0.3%、硫酸镁0.01～0.04%。

所述发酵培养条件为：接种量15～30%，培养温度28～30℃；通气量1：0.5～1.2v/v/min，搅拌、补料；发酵过程溶氧保证在20%以上，培养周期40～45hr放罐。

所述L-山梨糖的流加量以控制发酵液中残糖15～35mg/ml为基准，放罐前4～8h结束流加L-山梨糖，放罐残糖低于0.6mg/ml。

在发酵过程中还需要补碱液，所述碱液为质量浓度为25%无菌碳酸钠溶液，控制发酵液中pH7.0～7.5。

所述三级种子扩大培养中

一级种子培养基组成： L-山梨糖1.2～1.5%、葡萄糖0.2 ～0.5%、硫酸镁0.08～0.12%、尿素0.1～0.2%、玉米浆1.0～1.2%、碳酸钙0.05～0.1%；pH 7.0～7.4；

一级种子培养过程控制：培养温度：28～30℃，通气量1：1.0～1.5v/v/min并搅拌，培养周期：24±4h；

二级种子培养基组成：L-山梨糖1.2～1.5%、葡萄糖0.2 ～0.5%、硫酸镁0.08～0.12%、尿素0.1～0.2%、玉米浆1.0～1.2%、碳酸钙0.05～0.1%；pH 7.0～7.4；

二级种子培养过程控制：接种量：3～5%；培养温度：28～30℃；通气量1：1.0～1.5v/v/min并搅拌，培养周期：20～28hr；

三级种子培养基组成：L-山梨糖1.2～1.5%、葡萄糖0.2 ～0.5%、硫酸镁0.01～0.04%、尿素0.1～0.2%、玉米浆1.0～1.5%、碳酸钙0.08～0.20%；pH 7.0～7.4；

三级种子培养过程控制：接种量：8～10%；培养温度：28～30℃；通气量1：1.0～1.5v/v/min并搅拌，培养周期：16～24h。

采用上述方法，最终放罐周期：40～45h；放罐酸含量143.3～152.4mg/ml；残糖≤0.6mg/ml；滤液透光度：90.7～92.3%；发酵指数：3.47～3.73g/L.h；平均产酸速率3.342～3.676 mg/ml.h。

本发明的技术效果主要体现在以下几个方面：