[发明专利]赖氨酸的三级发酵及其包被制品

说明书

技术领域

本发明属于氨基酸发酵领域，具体而言，本发明涉及发酵制备L-赖氨酸制品的方法，其包括通过三级培养发酵产生L-赖氨酸培养液，喷雾干燥后将细小的颗粒用分馏棕榈脂肪包被。另外，本发明还提供了所述方法生产的产品等。

背景技术

L-赖氨酸是重要的氨基酸原料，可以作为调味品、食品、饲料添加剂使用，也可以作为保健品、药品中的有效或辅料成分，广泛应用于食品业、饲料业、制药业及其他化学工业中。当前，L-赖氨酸的生产主要是通过微生物的发酵生产的，如可以利用棒状杆菌生产。用于发酵生产的微生物可以是野生型微生物，但是更多的是通过诱变或基因工程获得的产量更高的营养缺陷型、耐药变异型和代谢变异型微生物。对于基因工程获得的性状改良的微生物来说，其中至关重要的就是性质优异的基因。

二氢吡啶二羧酸合成酶变体是L-赖氨酸代谢途径上重要的酶。尽管野生型吡二氢吡啶二羧酸合成酶及其部分变体已经被公开(可参见NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)蛋白和基因登录号AAC75531.1；也可参见中国专利ZL94194962)，但是该酶的其他变体的研究却没有报道，也没有启示在新的位点上突变。

本发明人经过长期艰苦研究，除了令人意外地发现了新的二氢吡啶二羧酸合成酶之外，本发明人更详细地研究了适合含有该酶的工程菌发酵的方法，在实际生产中增加了赖氨酸的产量。然而，当赖氨酸作为饲料的时候，由于其属于小分子营养物质，很快就能释放到动物体内，尤其在大量摄取时，影响了动物吸收利用的效率。通常解决的方法是少量多次地喂食动物，但是这将增加动物饲养的工作量。因此，本发明提出了直接用赖氨酸发酵培养液制备包被的赖氨酸制品的方法，可以有效减缓赖氨酸在动物体内释放的速度。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供新的发酵制备L-赖氨酸制品的方法，其包括通过三级培养发酵产生L-赖氨酸培养液，喷雾干燥后将细小的颗粒用分馏棕榈脂肪包被。另外，本发明还提供了所述方法生产的产品等。

具体而言，在第一方面，本发明提供了发酵制备L-赖氨酸制品的方法，其包括：

(1)将产L-赖氨酸的工程菌接入第一发酵罐于30-33℃培养8-12小时；

(2)将步骤(1)获得的培养液以3-7％(体积)的接种量接种于第二发酵罐，于36-40℃培养8-12小时；

(3)将步骤(2)获得的培养液以10-20％(体积)的接种量接种于第三发酵罐，于36-40℃培养1-5小时；

(4)向第三发酵罐持续流加糖，其中糖的每小时流加量为第三发酵罐内培养液量的0.2-0.35％(重量)，进行10-18小时；

(5)向第三发酵罐持续流加糖和氮源，其中糖的每小时流加量为第三发酵罐内培养液量的0.3-0.5％(重量)，而且氮源的每小时流加量为第三发酵罐内培养液量的0.1-0.25％(重量)，进行30-65小时，优选50-55小时；

(6)将步骤(5)获得的培养液进行依次进行膜分离并对滤液进行喷雾干燥；

(7)对步骤(6)获得的颗粒进行筛分，收集粒径小于0.5mm的颗粒；和

(8)将步骤(7)获得的颗粒用脂肪包被。

对于步骤(7)筛分得到的粒径大于0.5mm的颗粒，可以进行粉碎，然后继续进行筛分。优选在本发明第一方面的方法中，为了使最终颗粒的形状更为均匀，流化床干燥机内尾气温度不宜过高，通常不应高于85℃，优选保持在80±3℃。

脂肪包被颗粒可以通过流化制粒包衣机将熔化的脂肪喷涂在颗粒表面上来实现，因此优选脂肪是室温状态下为固态而熔点略高于室温(如，45-80℃，优选50-65℃)的脂肪。优选在本发明第一方面的方法中，脂肪优选是分馏棕榈脂肪，更优选是百佳能(BergaFat)，其可以通过商业途径方便地获取。在本发明的具体实施方式中，包被所用的脂肪是百佳能HTL316。

本发明人发现，脂肪层包被(喷涂)得越厚，制备得到的L-赖氨酸制品的抗降解能力越强。优选在本发明第一方面的方法中，在步骤(8)中，步骤(7)获得的颗粒和脂肪的重量比为3～7∶7～3，优选为4.5～6.5∶5.5～3.5，更优选为5.5～6∶4.5～4。