[发明专利]一种生产结冷胶的发酵工艺

说明书

本发明提供了一种生产结冷胶的发酵工艺，其可以精确定量控制氮源的补加量和补加速度，控制生产菌株的生长及产胶过程，从而显著提高结冷胶发酵工艺的可控性、稳定性和产率。

技术领域

本发明涉及生物发酵领域。具体地，本发明涉及一种生产结冷胶的发酵工艺。

背景技术

微生物胶是胶类物质的重要来源之一。通过发酵法获得微生物胶，可以用在多个方面，例如食品添加剂。结冷胶作为一种新的微生物胶，受到更多的重视。

现有的结冷胶发酵工艺主要是批式发酵，且大多采用有机氮源，如不溶性大豆粉，以利用其中氮的缓释来控制菌体的生产速率，但由于大豆粉的不溶性及质量不稳定性，导致发酵工艺波动很大，产品质量不稳定。然而，如果使用无机氮源，如氨水、NH4Cl等，批式发酵的产率低，不适于工业化生产。

因此，需要一种新的结冷胶发酵工艺。

发明内容

本发明提供了一种新的生产结冷胶的发酵工艺。具体地，本发明所述的生产结冷胶的发酵工艺包括在发酵过程中以有效量向发酵液中补加氮源。

在本发明中，所述发酵液是指接种了能生产结冷胶产品的菌种的培养基。所述菌种包括但不限于：少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)、SphingomonasAzotofigens、Sphingomonas elodea。

所述培养基是任何适于培养上述菌种以发酵生产结冷胶的培养基，本领域公知，除了含有所述菌种外，该培养基还可以含有碳源(葡萄糖、蔗糖、果葡糖浆或麦芽糖等常见糖类的一种或多种)、氮源、磷酸盐以及其他无机盐(参见：Ioannis Giavasis etc.,Critical Reviews in Biotechnology,20(3):177-211(2000))。优选地，该培养基不含氮源或含有少量氮源。

在本发明中，所述氮源是指能用于培养生产结冷胶的菌株的培养基中的任何合适的氮源，其例子包括但不限于谷氨酸、谷氨酸钠、氨水、(NH₄)₂SO₄、NaNO₃、KNO₃、NH₄NO₃、NH₄Cl、酵母抽提物、(NH₄)₃PO₄、(NH₄)₂HPO₄、NH₄H₂PO₄、NH₄OH、大豆粉等含氮物质中的一种或几种，其按照氮含量配置成相应浓度的溶液，灭菌后即可使用。在本发明中，在发酵过程中向发酵液中补加的氮源与培养基中所含有的氮源可以相同或不同。

在本发明中，所述“有效量”是指能满足发酵液中菌种生产并能达到最佳生长曲线的量。优选地，所述“有效量”是指总补氮量，基于发酵液的总体积，其可以为0.01-0.1mol/L，优选地0.015-0.08mol/L，更优选地0.02-0.04mol/L(以发酵液中的氮元素来计算)。

在本发明中，所述氮源可以在菌种接种后的发酵过程中以任何合适的方式补加到所述发酵液中，例如，采用如下任一种方式补加到所述发酵液中：

1)将所述氮源通过脉冲式补料方式每隔一定时间间隔间歇补入发酵液中；

2)将所述氮源通过恒速补料方式连续补入发酵液，并在发酵全过程中保持补料速率不变；

3)将所述氮源通过恒速补料方式连续补入发酵液，补料速率可以是发酵前期高后期低，或者后期高前期低；

4)将所述氮源通过恒速补料方式连续补入发酵液，但只在发酵的前期补加后期不补加，或者后期补加前期不补加；

5)将所述氮源以指数变化的补料速率连续地补入发酵液中；