[发明专利]一种L-色氨酸的发酵工艺

说明书

本发明属于氨基酸生产技术领域，公开了一种L‑色氨酸的发酵工艺，其包括如下步骤：步骤1)制备L‑色氨酸发酵液，步骤2)菌株二次处理，步骤3)合并提取L‑色氨酸。本发明通过对菌株进行处理，提高了L‑色氨酸的发酵效率。

技术领域

本发明属于氨基酸生产技术领域，具体涉及一种L-色氨酸的发酵工艺。

背景技术

L-色氨酸的分子式为C₁₁H₁₂O₂N₂，分子量为204.21，含氮13.72％。L-色氨酸是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸，呈绢丝光泽、六角片状自色晶体，无臭，有甜味水中溶解度1.14g/L(25℃)溶于稀酸或稀碱，在碱液中较稳定，强酸中分解，微溶于乙醇，不溶于氯仿、乙醚。

L-色氨酸是人体和动物生命活动中八种必需的氨基酸之一，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要的作用，被称为第二必需氨基酸，它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸，广泛应用于医药、食品和饲料行业。

近年来，随着国内饲料工业的发展和L-色氨酸及其代谢产物研究的深入，尤其是随着我国老龄化程度不断加重，L-色氨酸在医药行业上的用途也不断扩大。目前，L-色氨酸逐渐成为一种国际市场发展潜力巨大、国内市场需求较大的产品。

目前，L-色氨酸的生产方法主要有4种：(1)蛋白质水解法：主要从含有相对丰富的L-色氨酸的废蚕丝、毛发和血粉等蛋白质原料通过酶水解或碱水解法来提取L-色氨酸。蛋白质水解法工艺复杂，生产周期长，产品成分复杂，现在使用较少。(2)化学合成法：化学合成主要以苯阱为原料或者以吲哚为原料合成，合成之后为DL-色氨酸，在经过拆分得到L-色氨酸。这种方法原料成本高，工艺复杂，工业推广差。(3)酶促转换法：利用微生物产生的L-色氨酸合成酶系转化前体合成L-色氨酸的方法。此法L-色氨酸合成酶受吲哚影响较严重，底物L-丝氨酸价格较高，吲哚水溶性较差，转化率不高。(4)发酵法：是指利用L-色氨酸高产菌种，采用葡萄糖等廉价碳源做原料，控制合适的发酵条件，从而获得L-色氨酸产品的一种方法。发酵法已经成为当前工业生产L-色氨酸最重要的方法。申请人之前的专利技术“一种工业化发酵高产L-色氨酸的方法”采用两种菌株混合发酵的方式，产酸率较单一菌株提高，但是存在培养工艺复杂、参数难以控制等缺陷。

发明内容

本发明需要解决的实际技术问题是，克服现有技术的不足之处，提供了一种L-色氨酸的发酵工艺。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的，

一种L-色氨酸的发酵工艺，其包括如下步骤：步骤1)制备L-色氨酸发酵液，步骤2)菌株二次处理，步骤3)合并提取L-色氨酸。

具体地，所述发酵工艺包括如下步骤：

步骤1)制备L-色氨酸发酵液：将产L-色氨酸的大肠杆菌培养至浓度为1×10⁷cfu/mL的种子液，然后按照6-8％(v/v)接种量接种到发酵培养基中，控制发酵温度36℃，溶氧控制20％，罐压为0.05MPa，并通过流加浓度为100g/L的葡萄糖溶液将残糖控制在不低于1.0％，通过流加氨水控制在pH为6.8-7；发酵至30h停止，得到L-色氨酸发酵液；

步骤2)菌株二次处理：利用高速碟片分离机离心处理L-色氨酸发酵液，收集上层料液和湿菌体分离；往湿菌体中添加1-2wt％电气石粉，100rpm搅拌10-15min，然后停止搅拌，加热至53-55℃，保温1-2min，自然冷却至室温，然后添加到三倍重量的透析培养基中，培养温度36℃，100rpm搅拌培养4-6h，无机陶瓷膜过滤收集菌体和滤液；

步骤3)合并提取L-色氨酸：将步骤2)所得上层料液和滤液合并，用于提取L-色氨酸。

优选地，