[发明专利]一种提高菌株产酸效率的方法

说明书

本发明属于谷氨酸生产技术领域，公开了一种提高菌株产酸效率的方法，其采用膜偶联透析分批发酵，其通过在发酵中期添加肌醇和碳酸镁，提高了发酵效率。

技术领域

本发明属于谷氨酸生产技术领域，涉及一种提高菌株产酸效率的方法。

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。谷氨酸钠俗称味精，是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用。谷氨酸钠广泛用于食品调味剂，既可单独使用，又能与其它氨基酸等并用。用于食品内，有增香作用。在食品中浓度为0.2%-0.5%，每人每天允许摄入量为0-120微克/千克(以谷氨酸计)。在食品加工中一般用量为0.2—1.5克/公斤。

谷氨酸棒杆菌是谷氨酸发酵的菌株，属于兼性好氧菌，培养基成分及培养条件不同，产物也不同，谷氨酸发酵条件优化主要为培养基组分和发酵过程参数控制优化两方面。在发酵过程中，菌种自身的发酵特性有时会发生变化，导致批次间发酵性能出现巨大差异。一旦菌种发酵特性发生改变，菌体对环境变化的适应能力和产酸能力就会下降，表现为补料之后出现“只耗糖、不产酸”的现象，最终谷氨酸浓度很低，造成发酵性能不稳定。谷氨酸发酵的前期主要菌株增殖迅速，中后期菌株增殖速度放缓，但是谷氨酸合成加快，是合成分泌谷氨酸的关键时期，即，从积累型到产酸型菌株转换。

申请人之前的专利技术“一种提高谷氨酸发酵中后期转化率的方法” 其包括如下步骤：在发酵过程中添加肌醇和二甲基甲酰胺，并且采用超声波处理，其通过添加适量的二甲基甲酰胺，使得菌体的细胞膜通透性增强，有利于底物分子更容易进入细胞与生物酶接触，进而提高转化率；适量的肌醇可以强化CO2 固定反应, 促进谷氨酸的积累，提高发酵转化率。在该研究的基础上，阜丰集团继续对发酵产酸效率进行了研究，旨在进一步提升发酵效率。

发明内容

为了克服现有技术菌株的产酸效率进行进一步地提升，本发明提出了一种提高菌株产酸效率的方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种提高菌株产酸效率的方法，其采用膜偶联透析分批发酵。

进一步地，所述膜偶联透析分批发酵为两批次发酵。

进一步地，所述方法包括如下步骤：

将谷氨酸棒杆菌种子液以6-10％接种量接种接入装有21L发酵培养基的30L发酵罐中进行发酵培养，发酵温度33℃，通气量为0.4vvm，搅拌转速500r/min，将发酵罐与陶瓷膜偶联，发酵至12h时，添加1-2g/L的肌醇和0.5-1g/L的碳酸镁，继续发酵12h，将发酵罐中的发酵液经由离心泵泵出，然后经陶瓷膜分离，得到滤液和浓缩菌体，将滤液排入到料液储罐，把浓缩菌体打回发酵罐，同时向发酵罐中补加发酵罐培养基，继续发酵12h，再添加1-2g/L的肌醇和0.5-1g/L的碳酸镁，继续发酵12h，完成发酵，得到发酵液，将发酵罐中的发酵液经由离心泵泵出，然后经陶瓷膜分离，得到滤液和浓缩菌体，将滤液排入到料液储罐；整个发酵过程中，通过流加泡敌消泡，同时流加氨水控制发酵液的pH值至5.5-6.0。

优选地，

所述发酵罐培养基的组分为（质量百分比）：葡萄糖12%、玉米浆3%、尿素0.5%、磷酸二氢钾0.5%、七水硫酸亚铁0.02%、一水硫酸锰0.01%、黄腐酸0.002%。

优选地，

所述陶瓷膜的截留分子量为10000-20000Da。

优选地，

所述谷氨酸棒杆菌种子液的制备工艺为：