[发明专利]L-谷氨酸发酵新工艺

说明书

本发明者有鉴于此，对L-谷氨酸发酵的各个环节，作了精心揣摩，深度钻研，为了提高产酸率同时又提高转化率，特提出了到目前为止从未有人使用过的将发酵过程分割为菌体生长和产酸两个阶段，并用不同浓度的营养液(有机氮源和无机盐)分别加以控制，结果可使产酸率升至9-11％，比常法约提高50-60％，转化率达到58-64％，比常法约提高30-40％。

本发明所用的分割法，是按常法发酵至适当时间(8-18小时)，将发酵液分成二份或数份，分别放入另外发酵容器，在各发酵容器内补足新糖液至分割前原有体积，使分割后发酵液糖浓度为10-13％，同时加入微量营养液(有机氮源和无机盐)继续发酵。这样，将发酵过程分割为菌体生长和产酸两个阶段，并用不同浓度的营养液分别加以控制。如此，可使菌体生长所消耗的糖，比常法降低，此少消耗的糖，又能转向L-谷氨酸的合成，从而提高产酸率，这是本发明的一大特点。

按照常法，各厂在提高糖浓度时，必然相应提高有机氮源浓度，(生物素含量水平)如初糖12％，玉米浆用量为0.5％，初糖提高到16％，玉米浆用量为0.9％，初糖18％，玉米浆用量为1.1％，不如此，就不能得到较好的产酸率。但本发明却反其道而行之，在提高糖浓度时，却大大降低玉米浆用量。如本发明的总糖为16％，玉米浆的用量却为0.3％左右，如此，可使糖代谢的流向，尽量转向有利于L-谷氨酸的合成，并使细胞透性增大，这是能提高转化率的关键，也是本发明的特点之一。

在常法生产中，随着糖浓度的提高，除了如上述需相应提高有机氮源浓度外，还需将通风量加大，或将搅拌速度加快，这就需更大的能源，甚至调整机械设备。本发明所用的分割法，可使高糖浓度低糖化，即总糖虽为16-17％，但在发酵的两个阶段(菌体生长和产酸)，其起始糖浓度始终处于10-13％范围内，如此就不必加大通风量或增加搅拌速度，也就不需增加能源或调整机械设备，这是本发明的又一特点。

近年来，原材料、能源价格大幅度提价，味精成本大大增加，各厂面临亏损局面，因而采用如本发明的新工艺、新技术以提高产酸率，提高转化率，降低成本，增加经济效率是各厂刻不容缓的必由之路。

以下举实例说明本发明的工艺和结果：

实例一：

发酵液组成为：淀粉水解糖10.8％，玉米浆0.5％，K₂HPO₄0.1％，MgSO₄0.05％，在500ml三角瓶中盛液25ml，121℃，10分钟灭菌后接种各厂常用的谷氨酸生产菌T6-13。流加尿素控制pH在7-8，在100r·p·m摇瓶机上发酵12小时后，吸出10ml(即分割出40％)，另加10ml新糖液及微量营养液(有机氮源和无机盐)，使分割后发酵液的组成为：淀粉水解糖12.40％，玉米浆0.50％，K₂HPO₄0.15％，MgSO₄0.075％，继续发酵至58小时，产酸率为10.4％，对总投入糖的转化率为63.41％。

实例二、一切条件同实例一，只分割时吸出20％或60％，结果产酸率分别为10.62％和10.17％，对总投入糖的转化率分别为64.75％和62.01％。

实例三、

发酵液组成为：淀粉水解糖11％，玉米浆0.35％，K₂HPO₄0.1％，MgSO₄0.05％，接种发酵18小时后，分割出40％，如实例一补加新糖液及营养液(有机氮源和无机盐)，但使分割后发酵液组成为：淀粉水解糖11.94％，玉米浆0.3％，K₂HPO₄0.45％，MgSO₄0.075％，继续摇瓶至58小时，产酸率为9.57％，对总投入糖的转化率58.21％。

实例四、

一切条件同实例三，但分割后玉米浆为0.3％，K₂HPO₄0.15％，MgSO₄为0.175％，结果产酸率为9.93％，对总投入糖的转化率为60.40％。

实例五、

发酵液组成为：籼米水解糖10％，玉米浆0.2％，K₂HPO₄0.1％，MgSO₄0.05％，接种发酵8小时，分割出40％，再加新糖液及营养液(有机氮源和无机盐)，使分割后发酵液组成为：籼米水解糖12.4％，玉米浆0.2％，K₂HPO₄0.1％，MgSO₄0.05％，继续摇瓶至50小时，产酸率为8.87％，对总投入糖的转化率为58.2％。