[发明专利]一种应用于微生物发酵培养液的可溶释颗粒制作方法

说明书

本发明涉及一种应用于微生物分批发酵培养液，可逐渐溶释有益成分的颗粒制作方法。有益成分指营养成分、酸碱调节剂，辅助成分有胶凝剂、膨松剂。颗粒投入微生物培养液，有益成分可从颗粒逐渐渗漏出来，或伴随发酵罐机械搅拌或培养瓶振荡，颗粒在培养液里滚动也有利于颗粒表层成分溶入培养液。颗粒缓慢释放营养成分起到延缓菌体衰亡期到来，释放酸碱度调节剂，可中和培养过程中培养液酸碱度变化避免对菌体产生毒害。本发明的可溶释颗粒制作工艺简单、成本低廉，使用方便，可推广应用。

技术领域

本发明属于微生物生物技术领域，涉及一种应用于微生物分批发酵培养液，可逐渐溶释有益成份的颗粒制作方法。

背景技术

微生物发酵在食品、生物、医药和化学工业等领域均有广泛应用。微生物的液体深层发酵是指在生化反应器中，以糖类、氮化合物、无机盐等营养成分溶解在水中作为培养基，灭菌后接入菌种培养，并控制适宜的培养条件，最后获得大量菌体或菌体的代谢产物。对发酵过程影响较大的因素有营养物质的成份和浓度、pH、溶解氧、温度等。

在工业化发酵生产采用发酵罐，而实验室中多采用玻璃培养瓶。深层分批发酵培养，是目前广泛采用的一种发酵方式。除了不断通气(好氧发酵)和加入酸碱溶液调节pH外，与外界没有其它物料交换，培养基一次性加入，产品一次性收获。分批发酵培养存在问题是生产周期较短，菌体经历延滞期、对数生长期、稳定期和衰亡期。

由于在培养后期培养液营养耗尽，以及培养液中有机物分解、无机盐选择性吸收、产物的形成、菌体自溶等因素导致的培养液酸碱度变化，都影响微生物代谢以致微生物进入衰老死亡。衰亡期到来意味着培养周期的结束，延缓衰亡期到来可获得较多菌体或菌体的代谢产物。目前采用的补料分批发酵方法虽然可延缓衰亡期到来以获得较多的目的产品，但需要较复杂的设备和工艺。

发明内容

本发明针对微生物液体深层发酵的分批培养方法，发明一种可逐渐溶释有益成份到培养液的颗粒制作方法。

所述有益成份指培养基营养成分和酸碱调节剂，颗粒辅助成分有胶凝剂、膨松剂，在接种微生物菌种时一并投入培养液中，有益成分可从颗粒逐渐渗漏出来进入培养液，或伴随发酵罐机械搅拌或培养瓶振荡，颗粒在培养液里滚动与培养液发生摩擦也有利于颗粒表层成分溶入培养液。颗粒各成分如下：

(1)营养成分，颗粒缓释营养成分使在发酵中后期培养液仍有充足养分供给，延缓菌体衰亡期到来，以获得较多的目的产品。营养成分如糖类、有机或无机氮化合物、无机盐、微量元素、维生素等。

(2)颗粒溶释出酸碱调节剂可减轻培养液酸碱度变化对微生物代谢生长的不利影响。包括酸调节剂如硝酸铵、磷酸二氢钠，碱性调节剂如氢氧化钠、磷酸钠。

(3)膨松剂可释放二氧化碳气体，填充在颗粒里，降低颗粒比重，使其在搅拌或振荡条件下颗粒较易悬浮在培养液中，不致沉底。

(4)胶凝剂，将颗粒各成分粘合造粒。胶凝剂种类和浓度决定颗粒本身的硬度从而调节有益成分溶释到培养液的速率。选用可溶性淀粉的马铃薯淀粉，或天然水凝胶的海藻酸钠。

本发明采用的技术方案是：

(1)所述的营养成分同微生物发酵培养液的营养成分。

(2)酸碱度调节剂为硝酸铵、磷酸二氢钠、氢氧化钠、磷酸钠的其中一种。

(3)膨松剂为碳酸氢钠或碳酸氢铵，使用前经紫外线照射杀菌。

(4)胶凝剂选马铃薯淀粉或海藻酸钠。

以营养成分重量为100，营养成分：胶凝剂：酸碱度调节剂：膨松剂按重量配比为100：40-70：0.02-2：1-6。