[发明专利]提高L-苹果酸发酵效率的生物工艺

说明书

本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及提高L‑苹果酸发酵效率的生物工艺，具体包括：按照米曲霉种子液∶发酵罐培养基为1∶10的体积比例转入发酵罐中培养，温度33℃，培养48h，然后添加碳酸钙和纳他霉素，继续发酵36h，然后控制温度为39℃，压强为2个大气压，保温保压发酵12h，停止发酵，得到苹果酸发酵液。本发明工艺提高了发酵效率。

技术领域

本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及提高L-苹果酸发酵效率的生物工艺。

背景技术

L-苹果酸钾是良好的钾补充药，它能保持人体的水分平衡，治疗水肿、高血压和脂肪积聚等症。L-苹果酸是治疗肝病，尤其是肝功能障碍导致的高血氨症的良好药物。L-苹果酸钠具有食盐的1/3咸味，可作肾脏病人代食盐。

L-苹果酸在食品、医药、日用化工等部门的用途如下：（1）食品工业：用做加工和配置饮料、露酒、果汁，也用于糖果、果酱等的制造，对食品且有抑菌防腐作用。亦可用于酸乳发酵PH调节，葡萄酒酿造中除酒石酸盐等。（2）烟草行业：苹果酸衍生物（如酯类）能改善烟草香味。（3）医药工业：各种片剂、糖浆配以苹果酸可以呈水果味，并有利于在体内吸收、扩散。（4）日用化工工业：是良好的络合剂、酯剂，用于牙膏配方、净牙片配合、合成香料配方等，还可以作为防臭剂和洗涤剂的成分。

L-苹果酸的生产主要是生物发酵为主，提高生物发酵效率是研究人员一直需要解决的技术问题。针对这一技术问题，申请人作了大量研究，例举如下：CN108300739B，一种用于L-苹果酸的分离方法，采用曲霉混合发酵培养的方式，比常规的米曲霉发酵方法，能够提高苹果酸的产量，而且大大降低了黄曲霉毒素的产生，同时在发酵工艺中添加碳酸钙来维持碳酸钙浓度，提高了发酵效率。CN107083407B，一种L-苹果酸的制备、分离以及除杂纯化方法，对现有苹果酸发酵菌株进行通透化处理，提高了苹果酸的产率；通过添加CTAB结合温度压强的改变，实现菌株培养与透性化处理的耦合，可以在不需要对培养好的细胞进行后续透性化处理的情况下减小菌体细胞壁和细胞膜对底物和产物的传质限制，避免后续透性化处理细胞的步骤及相关设备运转的投入，为提高苹果酸产量提供了一个简便方法。现有技术仍然需要对苹果酸的发酵工艺进行不断改进和优化。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了提高L-苹果酸发酵效率的生物工艺。

本发明的技术方案是通过如下方式来实施的：

提高L-苹果酸发酵效率的生物工艺，其包括添加碳酸钙和纳他霉素的步骤。

进一步地，

所述生物工艺包括添加50-100g/L的碳酸钙和1-10mg/L的纳他霉素的步骤。

更进一步地，

所述生物工艺中添加了80g/L的碳酸钙和5mg/L的纳他霉素。

优选地，

所述生物工艺中使用的发酵培养基为：碳酸钙80g/L，葡萄糖60g/L，木糖50 g/L，玉米浆12g/L，硫酸铵2g/L，硫酸镁0.5 g/L，磷酸二氢钾0.2g/L，磷酸氢二钾0.1g/L，七水硫酸亚铁10mg/L，六水合硫酸镍10mg/L，pH值6.2。

具体地，所述生物工艺包括如下步骤：

按照米曲霉种子液∶发酵罐培养基为1∶10的体积比例转入发酵罐中培养，温度33℃，培养48h，然后添加碳酸钙和纳他霉素，继续发酵36h，然后控制温度为39℃，压强为2个大气压，保温保压发酵12h，停止发酵，得到苹果酸发酵液；发酵过程中，通过自动流加氨水控制pH在6.3；并通过流加浓度为200g/L的葡萄糖溶液将残糖控制在不低于10g/L。