[发明专利]用生物发酵法制取丙酮酸盐的工艺方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用生物发酵法制取丙酮酸盐的工艺方法。

背景技术：

丙酮酸及盐在我国已有一定的生产历史，但目前多是采用化学合成的方法生产少量的试剂级、工业原料的丙酮酸及盐、生产工艺落后。如：国内丙酮酸钙由丙酮酸和钙离子结合生成，主要工艺以丙酮酸与石灰乳，经过高温、蒸发、结晶而成。丙酮酸盐的制取一般都要以丙酮酸为原料，因此丙酮酸的制备是非常关键的。原料丙酮酸的生产方法普遍采用化学合成法，化学合成法制取丙酮酸成本高、收效低、污染严重、难以达到国家对环境的要求，同时，丙酮酸盐大多作为食品或化妆品系列产品的原料，直接被人体利用，化学合成法生产的丙酮酸的安全性有待考虑。另一方面，丙酮酸国际价格较高，中国在生物医药、减肥方面所使用的丙酮酸盐类产品及原料绝大部分是从国外进口，提高了丙酮酸盐类产品的生产成本。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种制造成本低、产品质量高、可以有效防止环境污染的用生物发酵法制取丙酮酸盐的工艺方法。

一种用生物发酵法制取丙酮酸盐的工艺方法，其特征在于主要包括如下工艺步骤：

(1)发酵培养基配料：

在每1000mL的水中放入葡萄糖90g～120g、蛋白胨3～15g、碳酸钙或氢氧化钠或碳酸氢钠30g～40g，将上述原料充分混合，混合物的pH值为5.0～5.6，将上述混合物在108℃～120℃温度下进行10分钟～15分钟灭菌后，放入发酵罐中备用；

(2)发酵菌种培养：

将假丝球拟酵母或光滑球拟酵母在30～32℃下培养16～24小时后进行种子扩大培养，菌种培养20～24小时，当菌种浓度重量比达到0.8％～1.2％时，转入上述发酵罐中进行发酵培养；

(3)发酵：

发酵过程中温度控制在28℃～32℃，压力为0.03Mpa～0.05Mpa，时间为48～56小时，在发酵过程中，发酵罐中含有高浓度的葡萄糖，此时的葡萄糖，除了保证菌种的正常生长外，还为生产丙酮酸提供原料，当发酵液中葡萄糖残糖降至1％以下时，终止发酵；

(4)将上述含有丙酮酸盐和菌种的发酵液在80℃～95℃温度下持续灭活10分钟～20分钟，使菌种失去活力，后经沉淀、过滤、消毒后，即得丙酮酸盐溶液。

上述假丝球拟酵母、光滑球拟酵母菌种的保存：将上述菌种置于斜面固体种子培养基，保存在4℃冰箱中，0.5～1年活化更新一次。

上述菌种的活化：在斜面固体种子培养基上取一环菌种置于液体种子培养基中，进行摇瓶培养，在30℃～32℃下培养16～24小时，达到菌种的最大生长对数期，进入种子罐进行种子扩大培养。

斜面固体种子培养基的组成：蛋白胨为10～15g；葡萄糖为20～30g；琼脂为15～20g；蒸馏水1000mL，上述培养基的PH值为5.0～5.6。

液体种子培养基的组成：蛋白胨为10～15g；葡萄糖为20～30g；蒸馏水1000mL，上述培养基的PH值为5.0～5.6。

本发明利用生物发酵法生产丙酮酸盐产品，避免生产过程中直接使用丙酮酸，大大节省了生产成本，在采用生物发酵法生产丙酮酸盐的过程中，没有污染物排出，对于环境不造成污染，属于绿色生产工艺。与化学合成法相比，本发明所提供的生物发酵法具有原料成本低、来源广泛、生产产品纯度高、质量好、生产反应条件温和的优点，是目前极具市场竞争力、发展前景良好的工艺方法。

具体实施方式：

实施例1：

本实施例用生物发酵法制取丙酮酸钙的工艺方法，主要包括如下工艺步骤：

(1)发酵培养基配料：

在常温下，在1000mL的蒸馏水中放入葡萄糖90g、蛋白胨3g、碳酸钙30g，将上述混合物充分混合，混合物的pH值为5.0，将上述混合物在108℃温度下进行10分钟灭菌后，放入发酵罐中备用；

(2)发酵菌种培养：

将假丝球拟酵母菌种进行摇瓶培养，在30℃下培养16小时，当达到菌种的最大生长对数期时进入种子罐进行种子扩大培养，菌种在种子罐中培养20小当菌种浓度达到0.8％时，转入上述发酵罐中进行发酵培养；

(3)发酵：

发酵过程中温度控制在28℃，压力为0.03Mpa，时间为48小时，在发酵过程中，发酵罐中含有高浓度的葡萄糖，此时的葡萄糖，除了保证菌种的正常生长外，还为生产丙酮酸提供原料，当发酵液中葡萄糖残糖降至1％以下时，终止发酵；