[发明专利]一种提高谷氨酸产酸率及提取率的方法

说明书

本发明属于氨基酸技术领域，公开了一种提高谷氨酸产酸率及提取率的方法，其包括如下步骤：将产谷氨酸的黄色短杆菌种子液接入装有发酵培养基的发酵罐中进行发酵培养，发酵至24h时，将发酵罐中的发酵液经由陶瓷膜分离，将滤液排出，把浓缩菌体打回发酵罐，同时向发酵罐中补加发酵罐培养基B，继续发酵16h，完成发酵。本发明培养基的优化不但使得谷氨酸发酵过程更加稳定，易于控制，而且提高了谷氨酸产量和糖酸转化率，提高了发酵液的质量，降低了谷氨酸提取的成本，综合效益得到了提高。

技术领域

本发明属于氨基酸生产技术领域，涉及一种提高谷氨酸产酸率及提取率的方法。

背景技术

谷氨酸棒杆菌是谷氨酸发酵的菌株，属于兼性好氧菌，培养基成分及培养条件不同，产物也不同。在谷氨酸发酵过程中，当培养基中碳氮比的改变会影响菌株增殖和谷氨酸合成。当发酵液 pH 呈酸性时，生成的谷氨酸会进一步转化为乙酰谷氨酰胺。因此，谷氨酸发酵条件优化主要为培养基组分和发酵过程参数控制优化两方面。在发酵过程中，菌种自身的发酵特性有时会发生变化，导致批次间发酵性能出现巨大差异。一旦菌种发酵特性发生改变，菌体对环境变化的适应能力和产酸能力就会下降，表现为补料之后出现“只耗糖、不产酸”的现象，最终谷氨酸浓度很低，造成发酵性能不稳定。谷氨酸发酵的前期主要菌株增殖迅速，中后期菌株增殖速度放缓，但是谷氨酸合成加快，是合成分泌谷氨酸的关键时期。

以酵母粉或玉米浆作为谷氨酸发酵培养基的氮源，存在着色素杂质多、内毒素毒害菌体和价格较高等不足，在副产品方面，发酵遗留菌体是其中最主要的副产物。一般的菌体处理方法都是将菌体经过简单处理后用作有机肥料，这样不仅降低了其产品附加值，还造成了资源的极大浪费。因此为了降低生产成本和实现绿色生产，可以将发酵菌体蛋白进行处理后用作其发酵原料，实现资源的循环利用。

发酵制备谷氨酸工艺中发酵培养基的优化是提高发酵效率的重要因素，申请人之前的专利技术“利用谷氨酸发酵废弃菌体制备发酵培养基的方法”对现有技术培养基进行了改进和优化，其包括高粱秸秆水解液15%，菌体水解液12%，葡萄糖5%，米糠提取物1.2%，玉米浆1%，贝壳粉0.02%，七水硫酸亚铁0.02%，七水硫酸镁0.02%，磷酸二氢钾0.01%，其余为水；该培养基降低了成本，但是存在色素较多，粘度大以及杂质多的氮源和碳源物质，使得发酵过程难以控制，极易造成发酵的不稳定性及分离提取的困难；而且该专利文献对菌体蛋白的处理方法采用了浓度较高的盐酸，容易对氨基酸造成破坏，导致水解产物的营养价值较低。本研究继续对发酵培养基进行了进一步地探讨，旨在开发一种发酵效率高，后期分离谷氨酸相对容易的发酵培养基；旨在提高发酵效率和提取效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种提高谷氨酸产酸率及提取率的方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的。

一种提高谷氨酸产酸率及提取率的方法，其包括如下步骤：

将产谷氨酸的黄色短杆菌种子液接入装有发酵培养基的发酵罐中进行发酵培养，发酵温度35-39℃，通风比1∶（0.5-2），搅拌转速300-500r/min，溶氧维持在15-25％，将发酵罐与陶瓷膜偶联，发酵至24h时，将发酵罐中的发酵液经由陶瓷膜分离，将滤液排出，把浓缩菌体打回发酵罐，同时向发酵罐中补加发酵罐培养基B，继续发酵16h，完成发酵；整个发酵过程中，通过流加泡敌消泡，同时流加25％的氨水控制发酵液的pH值至7.0-7.2。

进一步地，所述方法包括如下步骤：

步骤1）将产谷氨酸的黄色短杆菌按10-15％接种量将种子液接入装有发酵培养基A的全自动发酵罐中进行发酵培养，发酵温度38℃，通风比1∶0.7，搅拌转速500r/min，溶氧维持在20％，将发酵罐与陶瓷膜偶联，发酵至24h时，将发酵罐中的发酵液经由陶瓷膜分离，将滤液排出，把浓缩菌体打回发酵罐，同时向发酵罐中补加发酵罐培养基B，继续发酵16h，完成发酵；整个发酵过程中，通过流加泡敌消泡，同时流加25％的氨水控制发酵液的pH值至7.0-7.2；