專(zhuān)利名稱(chēng)：一種工業(yè)化生產(chǎn)鼠李糖脂發(fā)酵液的培養(yǎng)基配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)生物表面活性劑所用的培養(yǎng)基，尤其是一種 工業(yè)化生產(chǎn)鼠李糖脂發(fā)酵液的培養(yǎng)基配方。
背景技術(shù)：
鼠李糖脂屬于一種糖脂類(lèi)表面活性劑，是在發(fā)酵過(guò)程中微生物生 長(zhǎng)到一定階段在適宜的條件下產(chǎn)生的一種胞外代謝產(chǎn)物，它是生物表 面活性劑中效果較好的一種，同其它合成的表面活性劑一樣，其分子 結(jié)構(gòu)具有親水和疏水兩種性能，并能降低表面張力，同時(shí)它有自己的 特點(diǎn)具有很高的生物降解性和更低的生物毒性、低的臨界膠束濃度 和更高的表面活性、吸收逐步、活性持續(xù)等特點(diǎn)。目前鼠李糖脂一直 都處在室內(nèi)研究階段，沒(méi)有形成工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模，也沒(méi)有與工業(yè)化方 法生產(chǎn)鼠李糖脂相匹配的培養(yǎng)基優(yōu)化配方，并且現(xiàn)有的培養(yǎng)基成本高, 發(fā)酵所得的鼠李糖脂含量低。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服背景技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種工業(yè)化生產(chǎn)鼠李糖脂 發(fā)酵液的培養(yǎng)基配方，該培養(yǎng)基成本低，發(fā)酵所得的鼠李糖脂含量高， 適合工業(yè)化生產(chǎn)液鼠李糖脂使用。
本發(fā)明的技術(shù)方案是該工業(yè)化生產(chǎn)鼠李糖脂發(fā)酵液的培養(yǎng)基配
方，其特征在于玉米油2 5%、尿素O. 2 1.5%、糖蜜15 20%、 KC1 0. 05 1.0%、 KH2P04 0. 05 1.2%、 1(2線0. 05 1.5%、酵母膏 0. 005 0. 1%及復(fù)合微量元素0. 005 0. 01%，其余為水，pH6. 5 7. 5。
上述的玉米油3%、尿素1%、糖蜜20%、KC10.5°/。、KH2PO40.5%、 K2HP04 0.5%、酵母膏0.05%及復(fù)合微量元素0.005%,其余為水，pH 為7.5;復(fù)合微量元素為Zn 1.5 g/L、 Cu 1.0 g/L、 Mn 1.0 g/L、 Se 1.5 g/L 、 Co 1.0g/L及溶劑水復(fù)配而成。
本發(fā)明具有如下有益效果應(yīng)用本發(fā)明生產(chǎn)的鼠李糖脂生物表面 活性劑，具有產(chǎn)量高、周期短、裝料系數(shù)高等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了鼠李糖脂
生物表面活性劑的工業(yè)化生產(chǎn)；發(fā)酵周期縮短到50小時(shí)，大大降低 了生產(chǎn)成本；以此配方為培養(yǎng)基銅綠假單胞菌VTS — 1經(jīng)三級(jí)發(fā)酵后 鼠李糖脂含量可以達(dá)到35—45 g/L。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有 以下優(yōu)點(diǎn)K此培養(yǎng)基以糖蜜作為碳源，以尿素為氮源，大大降低 了生產(chǎn)成本，縮短了發(fā)酵周期(傳統(tǒng)培養(yǎng)基配方發(fā)酵需要5天，此配 方僅需要2 — 3天即可放罐)；銅綠假單胞菌以此培養(yǎng)基配方培養(yǎng)， 產(chǎn)鼠李糖脂量大大增加，由傳統(tǒng)培養(yǎng)時(shí)的20 —30g/L提高到35 — 45g/L; 3、傳統(tǒng)配方中在發(fā)酵結(jié)束時(shí)殘余的植物油增加了發(fā)酵液的粘 度，不利于下游的提取純化，本配方中的糖蜜易溶于水，其殘留不會(huì) 增加發(fā)酵液的粘稠度，有利于下游的提取。


圖1為吸光度曲線。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明 實(shí)施例l、工業(yè)化方法生產(chǎn)鼠李糖脂生物發(fā)酵液 搖瓶及發(fā)酵罐培養(yǎng)銅綠假單胞菌(Pseudomonas sp. VTS — 1) 培養(yǎng)30h，轉(zhuǎn)接入5L搖瓶(裝入2L培養(yǎng)基)，接種量5%(菌液濃度 在0D,二0.8 1.0)、溫度為32士2。C、 120rpm培養(yǎng)12h，轉(zhuǎn)接入的 500升一級(jí)發(fā)酵罐，裝料系數(shù)為75%，接種量5%、溫度為32±2匸、 通風(fēng)比為1: 1、 pH為6. 5 7. 5、攪拌轉(zhuǎn)速為100 rpm培養(yǎng)12 h， 轉(zhuǎn)接入3.5噸二級(jí)發(fā)酵罐，裝料系數(shù)為75%，接種量5%、溫度為 32±2°C、通風(fēng)比為l: 1、 pH為6. 5 7. 5、攪拌轉(zhuǎn)速為100 rpm培 養(yǎng)12 h，轉(zhuǎn)接入30噸三級(jí)發(fā)酵罐，裝料量為20噸，三級(jí)發(fā)酵罐的 工藝參數(shù)為溫度32士2i:、滅菌前pH調(diào)到6左右，后期用0.245 噸NaOH將pH控制在6以上，通風(fēng)比為1: 1、攪拌轉(zhuǎn)速為100 rpm， 期間補(bǔ)加2. 0噸玉米油，發(fā)酵培養(yǎng)50小時(shí)后用比色法檢測(cè)鼠李糖脂 含量為39. 5g/L。
上述所用的搖瓶及發(fā)酵罐培養(yǎng)基配方中以糖蜜作為碳源，玉米油 作為誘導(dǎo)劑兼碳源，玉米油2%、尿素1%、糖蜜15%、 KC1 0. 1%、 KH2POi 0. 05%、 K2HP04 0. 3%、酵母膏0. 005%、復(fù)合微量元素0. 008%，其余為 水，pH為6. 5，所述的復(fù)合微量元素為Zn 1.5 g/L、 Cu 1.0 g/L、 Mn 1.0 g/L、 Se 1.5 g/L、 Co 1. 0g/L及溶劑水復(fù)配而成。 實(shí)施例2、工業(yè)化方法生產(chǎn)鼠李糖脂生物發(fā)酵液 搖瓶及發(fā)酵罐培養(yǎng)銅綠假單胞菌(Pseudomonas sp. VTS — 1) 培養(yǎng)30h，轉(zhuǎn)接入5L搖瓶(裝入2L培養(yǎng)基)，接種量5%、 32±2°C、 120 rpm培養(yǎng)12 h，轉(zhuǎn)接入的500升一級(jí)發(fā)酵罐，裝料系數(shù)為65%， 接種量5%、 32士2。C、通風(fēng)比為l: 1、 pH為6. 5 7. 5、攪拌轉(zhuǎn)速為 100 rpm培養(yǎng)12 h，轉(zhuǎn)接入3. 5噸二級(jí)發(fā)酵罐，裝料系數(shù)為65%，接 種量5。Z。、32士2。C、通風(fēng)比為1: 1、pH為6. 5 7. 5、攪拌轉(zhuǎn)速為100 150rpm培養(yǎng)12h，轉(zhuǎn)接入30噸三級(jí)發(fā)酵罐，裝料量為20噸，三級(jí) 發(fā)酵罐的工藝參數(shù)為溫度32士2。C、滅菌前pH調(diào)到6左右，后期 用0.210噸NaOH將pH控制在6以上，通風(fēng)比為1: 1、攪拌轉(zhuǎn)速為 120rpm，期間補(bǔ)加玉米油1.9噸，發(fā)酵培養(yǎng)54小時(shí)后用比色法檢測(cè) 鼠李糖脂含量為37. 8g/L。
上述所用的搖瓶及發(fā)酵罐培養(yǎng)基配方中以糖蜜作為碳源，玉米油 作為誘導(dǎo)劑兼碳源，玉米油3%、尿素1.5%、糖蜜17%、 KC1 1.0%、 KH2P040 . 2%、 K2HPOJ.5%、酵母膏0. 02%、復(fù)合微量元素0. 01%，其余 為水，pH為6. 5，所述的復(fù)合微量元素為Zn 1.5 g/L、 Cu 1.0 g/L、 Mn 1.0 g/L、 Se 1.5 g/L、 Co 1. 0g/L及溶劑水復(fù)配而成。 實(shí)施例3、工業(yè)化方法生產(chǎn)鼠李糖脂生物發(fā)酵液 搖瓶及發(fā)酵罐培養(yǎng)銅綠假單胞菌(Pseudomonas sp. VTS — 1) 培養(yǎng)30h，轉(zhuǎn)接入5L搖瓶(裝入2L培養(yǎng)基)，接種量5%、 32±2°C、 120 rpm培養(yǎng)14h，轉(zhuǎn)接入的500升一級(jí)發(fā)酵罐，裝料系數(shù)為65%, 接種量5%、 32±2°C、通風(fēng)比為l: 1、 pH為6.5 7.5、攪拌轉(zhuǎn)速為 100 150 rpm培養(yǎng)12 h，轉(zhuǎn)接入3. 5噸二級(jí)發(fā)酵罐(裝料系數(shù)為65 75%)，接種量5%、 32士2。C、通風(fēng)比為l: 1、 pH為6. 5 7. 5、攪拌 轉(zhuǎn)速為100rpm培養(yǎng)12 h，轉(zhuǎn)接入30噸三級(jí)發(fā)酵罐，裝料量為18噸， 三級(jí)發(fā)酵罐的工藝參數(shù)為溫度32土2t:、滅菌前pH調(diào)到6左右， 后期用0. 185噸Na0H將pH控制在6以上，通風(fēng)比為1: 1、攪拌轉(zhuǎn) 速為120 rpm，期間補(bǔ)加玉米油1. 8噸，發(fā)酵培養(yǎng)52小時(shí)后用比色 法檢測(cè)鼠李糖脂含量為40. 4g/L。
上述所用的搖瓶及發(fā)酵罐培養(yǎng)基配方中以糖蜜作為碳源，玉米油
作為誘導(dǎo)劑兼碳源，玉米油5%、尿素0.2%、糖蜜20%、 KC1 0.05%、 KH2P041.2%、 K2HP04 0 . 05%、酵母膏0. 1%、復(fù)合微量元素0. 005%，其 余為水，pH為6. 5，所述的復(fù)合微量元素為Zn 1. 5 g/L、 Cu 1. 0 g/L、 Mn 1.0 g/L、 Se 1.5 g/L、 Co 1. 0g/L及溶劑水復(fù)配而成。
實(shí)施例4、工業(yè)化方法生產(chǎn)鼠李糖脂生物發(fā)酵液
搖瓶及發(fā)酵罐培養(yǎng)銅綠假單胞菌(Pseudomonas sp. VTS — 1) 培養(yǎng)30h，轉(zhuǎn)接入5L搖瓶(裝入2L培養(yǎng)基)，接種量5%、 32±2°C、 120 rpm培養(yǎng)16 h，轉(zhuǎn)接入的500升一級(jí)發(fā)酵罐，裝料系數(shù)為65%， 接種量5%、 32±2°C、通風(fēng)比為h 1、 pH為6. 5 7. 5、攪拌轉(zhuǎn)速為 100rpm培養(yǎng)12 h，轉(zhuǎn)接入3. 5噸二級(jí)發(fā)酵罐，裝料系數(shù)為75%，接 種量5%、32±2°〇、通風(fēng)比為l:l、pH為6. 5 7. 5、攪拌轉(zhuǎn)速為100rpm 培養(yǎng)12 h，轉(zhuǎn)接入30噸三級(jí)發(fā)酵罐，裝料量為18噸，三級(jí)發(fā)酵罐 的工藝參數(shù)為溫度32土2。C、滅菌前pH調(diào)到6左右，后期用0.180 噸Na0H將pH控制在6以上，通風(fēng)比為1: 1、攪拌轉(zhuǎn)速為120 rpm， 期間補(bǔ)加玉米油1. 8噸，發(fā)酵培養(yǎng)55小時(shí)后用比色法檢測(cè)鼠李糖脂 含量為42. 7g/L。
上述所用的搖瓶及發(fā)酵罐培養(yǎng)基配方中以糖蜜作為碳源，玉米油 作為誘導(dǎo)劑兼碳源，玉米油3%、尿素1%、糖蜜20%、 KC1 0. 5%、 KH2P04 0. 5%、 K2HP04 0. 5%、酵母膏0. 05%及復(fù)合微量元素0. 005%，其余為水， pH為7.5，所述的復(fù)合微量元素為Zn 1. 5 g/L、 Cu 1. 0 g/L、 Mn 1. 0 g/L、 Se 1.5 g/L、 Co 1. 0g/L及溶劑水復(fù)配而成。
由上述幾個(gè)實(shí)例可以看出采用此生產(chǎn)工藝發(fā)酵鼠李糖脂含量可 達(dá)到35 — 45 g/L。
發(fā)酵液中鼠李糖脂表面活性劑的比色法檢測(cè)
顯色液配制A試劑60%濃&504， B試劑1. 6% 3， 5-二羥基 甲苯，用之前7. 5A : 1B混合。
a. 制備標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖l所示。
b. 發(fā)酵液中生物表面活性劑檢測(cè)
1、發(fā)酵液搖勻，取l ml，用去離子水稀釋至6 ml(稀釋6倍)； 取上述稀釋溶液0. 1 ml，稀釋至5 ml(稀釋50倍，可先加入5 ml 蒸餾水，從中吸出0. 1 ml蒸餾水，再加入稀釋后的溶液0. 1 ml);累
計(jì)稀釋300倍。
2、 取稀釋后的溶液0.5ml，加顯色液4.5ml，混勻(做兩個(gè)平 行樣)。
3、 空白樣0.5 ml蒸餾水，加顯色液4.5 ml，混勻。
4、 水浴加熱至8(TC， 30min，取出冷水浴迅速冷卻至室溫后421 nm檢測(cè)OD值，先用空白樣校零，后用少許待測(cè)樣潤(rùn)洗后，再測(cè)待測(cè) 樣OD值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線和稀釋倍數(shù)計(jì)算出發(fā)酵液中生物表面活性劑 的含量。(曲線對(duì)應(yīng)的含量X300+100(^最后含量g/L)。
由上述四批30噸發(fā)酵罐生產(chǎn)鼠李糖脂生物表面活性劑情況我們 發(fā)現(xiàn)，鼠李糖脂平均含量達(dá)到了39. lg/L，這充分體現(xiàn)了本發(fā)明中的 培養(yǎng)基配方己經(jīng)達(dá)到較優(yōu)化的水平，使產(chǎn)品能夠產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效
權(quán)利要求
1、一種工業(yè)化生產(chǎn)鼠李糖脂發(fā)酵液的培養(yǎng)基配方，其特征在于玉米油2～5％、尿素0.2～1.5％、糖蜜15～20％、KCl 0.05～1.0％、KH2PO4 0.05～1.2％、K2HPO4 0.05～1.5％、酵母膏0.005～0.1％及復(fù)合微量元素0.005～0.01％，其余為水，pH6.5～7.5。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)化生產(chǎn)鼠李糖脂發(fā)酵液的培養(yǎng)基 配方，其特征在于玉米油3%、尿素1%、糖蜜20%、 KC1 0. 5%、 KH2P04 0. 5%、 K2HP04 0 . 5%、酵母膏0. 05%及復(fù)合微量元素0. 005%，其余為水， pH為7. 5。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)化生產(chǎn)鼠李糖脂發(fā)酵液的培 養(yǎng)基配方，其特征在于復(fù)合微量元素為Zn 1.5 g/L、 Cu 1.0 g/L、 Mn 1.0 g/L、 Se 1.5 g/L 、 Co 1. 0g/L及溶劑水復(fù)配而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工業(yè)化生產(chǎn)鼠李糖脂發(fā)酵液的培養(yǎng)基配方。其特征在于玉米油2～5％、尿素0.2～1.5％、糖蜜15～20％、KCl 0.05～1.0％、KH₂PO₄0.05～1.2％、K₂HPO₄0.05～1.5％、酵母膏0.005～0.1％及復(fù)合微量元素0.005～0.01％，其余為水，pH 6.5～7.5。該培養(yǎng)基成本低，發(fā)酵所得的鼠李糖脂含量高，適合工業(yè)化方法生產(chǎn)液鼠李糖脂使用。
文檔編號(hào)C12N1/20GK101173238SQ20071016651
公開(kāi)日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月5日
發(fā)明者楊 孫, 李玉梅, 金艷芳, 陳韶軍, 韓立濱, 馬艷玲 申請(qǐng)人:大慶沃太斯化工有限公司