[发明专利]一种色氨酸提质增效新工艺

说明书

本发明涉及一种色氨酸提质增效新工艺，采用微生物发酵法，其特征在于：所述微生物发酵法采用的培养基材料包括酵母抽提物：3.9‑4.1g/L，N源材料液氨，所述培养基所用的糖与其他物料分开消毒灭菌；所述培养基发酵过程的温度控制33‑35℃，溶氧控制：25‑30％。本发明的有益效果是：通过对发酵配方及温度、溶氧等控制参数的优选，加之用液氨代替尿素、底糖与其他材料分别消毒灭菌等措施，色氨酸生产指标达到产酸≥60g/L、转化率≥45％，达到了国际领先水平。

技术领域

本发明涉及一种色氨酸生产方法，即一种色氨酸提质增效新工艺。

背景技术

色氨酸是Hopkins和Cole在1902年发现并分离到的一种氨基酸，化学名称：α-氨基-β-吲哚丙酸，分子式：C₁₁H₁₂N₂O₂，分子量：204.23，是人体和动物生命活动中八种必需氨基酸之一，参与机体蛋白质合成和代谢网络调节，对人和动物的生长、发育具有重要作用，因此被广泛应用于医药、食品和饲料等领域，市场需求量不断增加，已经呈现供不应求的市场态势。

色氨酸生产有蛋白水解法、化学合成法、酶法及微生物发酵法。近年来，随着高新技术在微生物领域的不断应用，微生物发酵法成为大规模生产色氨酸的首选技术。色氨酸发酵法生产目前在国外应用较多，产酸水平只有50-60g/L，但国内企业应用的比较少，其生产水平仍然很低，大规模生产的产酸水平只有40g/L，转化率30％左右，与国际先进水平具有较大的差距，这也使得我国现有的色氨酸使用仍主要依靠进口。

为了解决上述问题，业内开展了多项研究，并且取得了大量成果。可是，现有研究多围绕菌种的选育等热点进行。本发明研究过程中发现，培养基当中的酵母抽提物用量、温度、溶氧量、N源材料以及消毒灭菌方式是制约色氨酸质量和得率的敏感因素。现有酵母抽提物用量偏高，且比较随意。温度控制偏高，菌体代谢快，易衰老。溶氧只用通风量来控制，很不准确。N源材料采用尿素，尿素分解成氨，致使pH值检测滞后，不能真实反映pH值的实际参数。尿素还需要加水配制成溶液，对发酵料液有稀释作用，降低了色氨酸含量。消毒灭菌是对发酵培养基配料集中进行，糖与有机氮在高温下会发生反应，损失部分营养成分，并且生成羟胺络合物还会对菌体生长产生一定的毒害影响，并且加深产品颜色，降低产品质量。糖在125-130℃的高温下发生焦糖化反应，不仅造成葡萄糖损失，还会抑制菌体生长，降低菌体活力，减缓产酸效率，还对最终的产品质量产生不良影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够大幅提高色氨酸产品产量和质量的新工艺。

上述目的是由以下技术方案实现的：提供一种色氨酸提质增效新工艺，采用微生物发酵法，其特点是：所述微生物发酵法采用的培养基材料包括酵母抽提物：3.9-4.1g/L，N源材料液氨，所述培养基所用的糖与其他物料分开消毒灭菌；所述培养基发酵过程的温度控制33-35℃，溶氧控制：25-30％。

所述酵母抽提物：4g/L，温度控制34℃，溶氧控制：28％。

所述微生物发酵法采用的培养基材料有：底糖：9.5-10.5g/L；K₂HPO₄：8-8.4g/L；MgSO₄：2.2-2.6g/L；(NH₄)₂SO₄：1.6-2g/L；Na₂SO₄：0.02-0.024g/L；柠檬酸：2.2-2.6g/L；FeSO₄：0.08-0.086g/L；所述培养基的发酵接种量：17-19％；流加糖：浓度54-56％；放罐前加热至58-62℃，并维持8-12min；pH值控制：6.4-6.6；罐压控制：0.06-0.10Mpa。