專利名稱：一種提高l-谷氨酸糖酸轉(zhuǎn)化率的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微生物發(fā)酵領(lǐng)域，具體涉及一種利用發(fā)酵結(jié)束后的生產(chǎn)菌種繼續(xù)發(fā)酵積累L-谷氨酸的方法。
背景技術(shù)：
味精在我們?nèi)粘Ｉ町斨邪缪葜浅Ｖ匾慕巧?，它能夠增加食品的鮮味。味精的主要成分是L-谷氨酸鈉。而在味精的生產(chǎn)過程中，首先要利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)L-谷氨酸，再從發(fā)酵液中提取L-谷氨酸，最后經(jīng)過中和反應(yīng)得到L-谷氨酸鈉。當L-谷氨酸發(fā)酵時，糖酸轉(zhuǎn)化率在60%左右，但此時的菌體活力依然很高，其糖酸轉(zhuǎn)化率在90%以上。實際生產(chǎn)中，考慮到發(fā)酵罐的利用效率，一般選擇在此時放罐。
龔華等人通過優(yōu)化補料管道出入口與攪拌葉輪、攪拌軸的位置參數(shù)，改進了 L-谷氨酸發(fā)酵中流加糖的線路，使糖和氧的濃度分布更為均勻，有效提高了糖酸轉(zhuǎn)化率，專利申請?zhí)?201110062565. 9。陳寧等人通過優(yōu)化L-谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基的組分及發(fā)酵過程中各階段的溫度和溶氧，縮短了發(fā)酵周期，提高了產(chǎn)量和糖酸轉(zhuǎn)化率，專利申請?zhí)?00810152883. 2 ;此外，他們還向培養(yǎng)基中添加檸檬酸(鹽)、蘋果酸(鹽)來調(diào)整細胞代謝流，從而提高L-谷氨酸發(fā)酵過程糖酸轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率，專利申請?zhí)?00810154451. 5。菱花集團嘗試通過控制菌體量和CO2排放量來提高L-谷氨酸發(fā)酵的轉(zhuǎn)化率，并總結(jié)出“三個適當、兩個調(diào)節(jié)、一個預防”，即適當?shù)耐短橇?、流加糖濃度和發(fā)酵放罐體積，調(diào)節(jié)好生物素用量和耗糖速度及通風量，預防染菌。但是現(xiàn)有的L-谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)工藝中，未見有關(guān)于在發(fā)酵結(jié)束后，繼續(xù)流加碳源和氮源來培養(yǎng)菌體以獲得更高糖酸轉(zhuǎn)化率方面的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種提高L-谷氨酸糖酸轉(zhuǎn)化率的新方法，以解決在發(fā)酵結(jié)束后，如何通過繼續(xù)流加碳源和氮源來培養(yǎng)菌體以獲得更高糖酸轉(zhuǎn)化率的問題。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，包括下列步驟(一)當谷氨酸發(fā)酵結(jié)束時，采用碟片式離心機對菌體和發(fā)酵液進行分離，并采用常規(guī)方法提取發(fā)酵液中的L-谷氨酸，將分離后的菌體放入裝有葡萄糖15-20 g/L、生物素O. 5-1 ppm 和 VbiO. 25-0. 5 mg/L、EDTA I. 0-5. O mg/L 的發(fā)酵裝置中，攪拌轉(zhuǎn)速為 200-700rpm，溶氧5-20%，并且流加葡萄糖，在此過程中使葡萄糖含量為5 g/L ;同時，伴隨著無菌空氣，通入氨氣以調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH為7. 0-7. 2，發(fā)酵周期為Γ8 h ；(二)按照常規(guī)方法從如上所得的培養(yǎng)液中收集L-谷氨酸將發(fā)酵液離心以除去菌體及部分固形物，調(diào)節(jié)上清液的PH至3. 22，L-谷氨酸析出，再進行離心，得到L-谷氨酸產(chǎn)
品O本發(fā)明是高效、低成本利用發(fā)酵結(jié)束后的生產(chǎn)菌種繼續(xù)發(fā)酵積累L-谷氨酸的方法，此時菌體的糖酸轉(zhuǎn)化率能達到90%以上，遠遠高于發(fā)酵過程中的轉(zhuǎn)化率60%。添加生物活性物質(zhì)，可使菌體維持高活性，最終的糖酸轉(zhuǎn)化率達到659Γ70%，從而降低谷氨酸生產(chǎn)成本10%左右。本發(fā)明工藝設(shè)備簡單，對無菌程度要求低，能夠有效維持菌體的高活性及提高L-谷氨酸的總體糖酸轉(zhuǎn)化率，可以實現(xiàn)對生產(chǎn)菌種的高效利用、降低成本。
具體實施例方式實施例I在5 L發(fā)酵罐中發(fā)酵生產(chǎn)L-谷氨酸，32 h后，開放環(huán)境下離心分離得到菌體和上清液；調(diào)節(jié)上清液的PH至3. 22，L-谷氨酸析出；再進行離心，得到L-谷氨酸產(chǎn)品。將分離后的菌體放入裝有葡萄糖15 g/L、生物素O. 5 ppm、VB1 O. 25 mg/L、EDTAl. Omg/L的5 L發(fā)酵罐中，無需滅菌,攪拌轉(zhuǎn)速為200 rpm,溶氧5%,發(fā)酵培養(yǎng)4 h ;在此過程中流加葡萄糖，使葡萄糖含量為5 g/L ;同時，流加氨水以調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH為7. O ;發(fā)酵結(jié)束 后，經(jīng)計算糖酸轉(zhuǎn)化率為93. 6% ；按照常規(guī)方法從如上所得的培養(yǎng)液中收集L-谷氨酸將發(fā)酵液離心以除去菌體及部分固形物，調(diào)節(jié)上清液的PH至3. 22，L-谷氨酸析出，再進行離心，得到L-谷氨酸產(chǎn)品。實施例2在5 L發(fā)酵罐中發(fā)酵生產(chǎn)L-谷氨酸，32 h后，開放環(huán)境下離心分離得到菌體和上清液；調(diào)節(jié)上清液的PH至3. 22，L-谷氨酸析出；再進行離心，得到L-谷氨酸產(chǎn)品。將分離后的菌體放入裝有葡萄糖17. 5 g/L、生物素O. 75 ppm、Vm O. 375 mg/L、EDTA3. O mg/L的5 L發(fā)酵罐中，無需滅菌，攪拌轉(zhuǎn)速為450 rpm，溶氧12. 5%，培養(yǎng)6 h ;在此過程中流加葡萄糖，使葡萄糖含量為5 g/L ;同時，流加氨水以調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH為7. I ;發(fā)酵結(jié)束后，經(jīng)計算糖酸轉(zhuǎn)化率為94. 7% ；按照常規(guī)方法從如上所得的培養(yǎng)液中收集L-谷氨酸將發(fā)酵液離心以除去菌體及部分固形物，調(diào)節(jié)上清液的PH至3. 22，L-谷氨酸析出，再進行離心，得到L-谷氨酸產(chǎn)品。實施例3在5 L發(fā)酵罐中發(fā)酵生產(chǎn)L-谷氨酸，32 h后，開放環(huán)境下離心分離得到菌體和上清液；調(diào)節(jié)上清液的PH至3. 22，L-谷氨酸析出；再進行離心，得到L-谷氨酸產(chǎn)品。將分離后的菌體放入裝有葡萄糖20 g/L、生物素I ppm、Vm O. 5 mg/L、EDTA5. Omg/L的5 L發(fā)酵罐中，無需滅菌，攪拌轉(zhuǎn)速為700 rpm，溶氧20%，培養(yǎng)8 h ;在此過程中流加葡萄糖，使葡萄糖含量為5 g/L ;同時，流加氨水以調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH為7. 2 ;發(fā)酵結(jié)束后，經(jīng)計算糖酸轉(zhuǎn)化率為96. 5% ；按照常規(guī)方法從如上所得的培養(yǎng)液中收集L-谷氨酸將發(fā)酵液離心以除去菌體及部分固形物，調(diào)節(jié)上清液的PH至3. 22，L-谷氨酸析出，再進行離心，得到L-谷氨酸產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種提高L-谷氨酸糖酸轉(zhuǎn)化率的新方法，其特征在于包括下列步驟 (一)當谷氨酸發(fā)酵結(jié)束時，采用碟片式離心機對菌體和發(fā)酵液進行分離，并采用常規(guī)方法提取發(fā)酵液中的L-谷氨酸，將分離后的菌體放入裝有葡萄糖15-20 g/L、生物素O. 5-1ppm 和 V B1 O. 25-0. 5 mg/L、EDTA I. 0-5. O mg/L 的發(fā)酵裝置中，攪拌轉(zhuǎn)速為 200-700 rpm,溶氧5-20%，并且流加葡萄糖，在此過程中使葡萄糖含量為5 g/L;同時，伴隨著無菌空氣，通入氨氣以調(diào)節(jié)發(fā)酵液的PH為7. 0-7. 2，發(fā)酵周期為Γ8 h ； (二)按照常規(guī)方法從如上所得的培養(yǎng)液中收集L-谷氨酸將發(fā)酵液離心以除去菌體及部分固形物，調(diào)節(jié)上清液的PH至3. 22，L-谷氨酸析出，再進行離心，得到L-谷氨酸產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高L-谷氨酸糖酸轉(zhuǎn)化率的新方法，屬于微生物發(fā)酵領(lǐng)域。將分離后的菌體放入裝有葡萄糖、生物素、V B1和EDTA的發(fā)酵裝置中，攪拌，并且流加葡萄糖，通入氨氣以調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH值，發(fā)酵；將發(fā)酵液離心以除去菌體及部分固形物，析出L-谷氨酸，離心。本發(fā)明工藝設(shè)備簡單，對無菌程度要求低，能夠有效維持菌體的高活性及提高L-谷氨酸的總體糖酸轉(zhuǎn)化率，可以實現(xiàn)對生產(chǎn)菌種的高效利用、降低成本。
文檔編號C12P13/18GK102816805SQ20121032765
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者王宏齡, 張國峰, 王國良, 王曉健, 賀玉明, 曹寶泉 申請人:吉林中糧生化科技有限公司