[发明专利]一种氨基酸发酵培养基的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种氨基酸发酵培养基的制备方法，包括如下步骤：将分离氨基酸晶体后所收集的氨基酸结晶母液加水稀释1‑5倍，加入新鲜培养基，混合均匀，再加入葡萄糖溶液，制得氨基酸发酵培养基，其中，每立方米氨基酸结晶母液中所加入的新鲜培养基的组成为：酵母膏2‑7kg、蛋白胨1‑6kg、硫酸铵10‑25kg、柠檬酸0.1‑2kg、氯化钾0.1‑2kg、硫酸镁0.5‑5kg。本发明的发酵方法提高了氨基酸产量和糖酸转化率，并具有发酵周期短、利于三废循环利用、绿色环保、节约生产成本等优点。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种氨基酸发酵培养基的制备方法及其应用。

背景技术

缬氨酸为机体必需氨基酸和营养物质，被广泛应用于食品、医药、化妆品、饲料等领域，用作食品添加剂、饲料添加剂、营养增补剂、风味剂、化妆品添加剂、药物（如抗生素、除草剂等）的制备前体等，市场需求巨大。

微生物发酵法制备L-缬氨酸的方法具有采用生物基原料、高效率转化、反应温和、环保经济等优点，而被行业广泛运用。该方法以葡萄糖为原料，经微生物发酵获得L-缬氨酸发酵液。L-缬氨酸发酵液经除菌、脱色、浓缩、结晶、分离等处理，得到L-缬氨酸晶体和L-缬氨酸结晶母液。L-缬氨酸结晶母液中含有L-缬氨酸、菌体、色素、破碎菌体、氨基杂酸、蛋白质、核酸、未利用的培养基等物质，具有高化学需氧量（COD）和氨氮属性。已有研究将L-缬氨酸结晶母液浓缩干燥后，用于制备氮磷钾肥料、生物有机肥或饲料添加剂，但存在利用价值低、产品附加值不高等缺陷。为此，如何实现L-缬氨酸结晶母液的综合利用成为急需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氨基酸发酵培养基的制备方法，包括如下步骤：将分离氨基酸晶体后所收集的氨基酸结晶母液加水稀释1-5倍，加入新鲜培养基，混合均匀，再加入葡萄糖溶液，制得氨基酸发酵培养基，其中，每立方米氨基酸结晶母液中所加入的新鲜培养基的组成为：酵母膏2-7kg、蛋白胨1-6kg、硫酸铵10-25kg、柠檬酸0.1-2kg、氯化钾0.1-2kg、硫酸镁0.5-5kg。

本发明的优选技术方案中，每立方米氨基酸结晶母液加入新鲜培养基的组成为：酵母膏4-5kg、蛋白胨2-5kg、硫酸铵13-20kg、柠檬酸0.5-1kg、氯化钾0.5-1kg、硫酸镁2-3kg。

本发明优选的技术方案，所述氨基酸选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、精氨酸、组氨酸中的任一种或其异构体。

本发明的优选技术方案中，氨基酸结晶母液加水稀释后体积：葡萄糖溶液体积为1:0.8-1.2，优选为1:0.9-1.1，更优选为1:1。

本发明的优选技术方案中，所述葡萄糖溶液的浓度为200-400g/L，优选为240~340g/L，更优选为260~300g/L。

本发明优选的技术方案，所述氨基酸为缬氨酸，优选为L-缬氨酸。

本发明的优选技术方案中，所述L缬氨酸结晶母液的制备方法包括下述步骤，将L-缬氨酸发酵液经灭菌、分离一、脱色、分离二、浓缩、结晶、分离三的处理后，收集L-缬氨酸晶体和L-缬氨酸结晶母液。

本发明的优选技术方案中，所述灭菌温度为80-135℃，优选为90-125℃。

本发明的优选技术方案中，所述灭菌时间为5-35分钟，优选为10-20分钟。

本发明优选的技术方案中，所述L-缬氨酸发酵液灭菌处理为低温加压灭菌。

本发明优选的技术方案中，所述低温加压灭菌将氨基酸发酵液在0.1-0.4MPa和不高于80℃条件下进行灭菌处理，制得氨基酸发酵灭菌液。

本发明优选的技术方案中，所述低温加压处理的灭菌压力为0.2-0.3MPa。