[发明专利]一种植酸酶的工业发酵方法

摘要

本发明公开了一种植酸酶的工业发酵方法，所述方法包括步骤1一级发酵罐发酵；步骤2二级发酵罐发酵；步骤3高密度发酵；步骤4补料发酵，饥饿；步骤5诱导、混饲。本发明植酸酶的工业发酵方法，具有放罐酶活高、发酵效率高的特点。

主权项

一种植酸酶的工业发酵方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1：一级发酵罐发酵在一级发酵罐中装入一级发酵培养基和聚醚改性硅消泡剂，发酵培养基和聚醚改性硅消泡剂的体积比为6000‑8500：1；对发酵培养基加热，使发酵培养基温度上升至121‑123℃，保持罐压1.1‑1.4MPa，灭菌25‑40min；灭菌结束后，对一级发酵罐中的发酵培养基进行冷却，当温度降至30‑35℃时，将毕赤酵母发酵种子液以体积比为5‑10％的接种量移种到一级发酵罐中扩大培养，向发酵罐中补加微量元素溶液，并用氨水调节发酵液的pH值为4.8‑5.0，微量元素溶液和发酵培养基的体积比为1：20‑25；发酵种子液接种量为1.5‑2％；一级发酵罐转速为180‑200rpm；培养温度为29‑32℃；当一级发酵罐中的发酵液的残糖低于3‑4g/L或者湿重≥60‑65g/L时，停止；通风量，0‑6h为40‑45m3/h，6h‑结束为60‑70m3/h；一级发酵罐罐压控制在0.03‑0.08Mpa；步骤2：二级发酵罐发酵在二级发酵罐中装入二级发酵培养基和聚醚改性硅消泡剂，发酵培养基和聚醚改性硅消泡剂的体积比为6000‑8500：1；对发酵培养基加热，使发酵培养基温度上升至121‑123℃，保持罐压1.1‑1.4MPa，灭菌25‑40min；灭菌结束后，对二级发酵罐中的发酵培养基进行冷却，当温度降至30‑35℃时，将一级发酵罐培养的菌体以体积比为10‑15％的接种量移种到二级发酵罐中扩大培养，二级发酵罐培养为恒温培养，培养温度为29‑32℃，二级发酵罐转速为180‑200rpm，当二级发酵罐中的发酵液的湿重≥80g/L时停止；通风量，0‑6h为500‑600m3/h，6h‑结束为800‑1000m3/h；所述二级发酵罐培养过程中发酵液的pH为4.5‑4.7；二级发酵罐罐压控制在0.03‑0.08Mpa；步骤3：高密度发酵在高密度发酵罐中装入发酵培养基和聚醚改性硅消泡剂，发酵培养基和聚醚改性硅消泡剂的体积比为6000‑8500：1；对发酵培养基加热，使发酵培养基温度上升至121‑123℃，保持罐压1.1‑1.4MPa，灭菌25‑40min；灭菌结束后，对高密度发酵罐中的发酵培养基进行冷却，当温度降至30‑35℃时，将二级发酵罐培养的菌体以体积比为10‑13％的接种量移种到高密度发酵罐中扩大培养，高密度发酵罐培养为恒温培养，高密度发酵罐转速为180‑200rpm；从发酵起始24小时内用氨水控制发酵液的pH值在4.5‑4.7，直至溶解快速反弹至80％时停止；培养温度控制在29‑32℃；通风量：0h‑4h，1500‑1600m3/h；大于4h：2200‑2400m3/h；高密度发酵罐压控制在0.03‑0.08Mpa；步骤4：补料发酵向高密度发酵罐中补加料液；在0‑2h小时内，以300‑350L/h的速度流加料液；在2‑4h小时内，以500‑550L/h的速度流加糖液；在4小时以后，以650‑700L/h的速度流加料液；补料发酵整个过程中，当DO低于25％时，降低各时段内料液流速20％；DO低于20％时，则停止料液流加，直至溶氧回升；当发酵液的菌体湿重达到190G/L时，停止流加；每吨料液中含有葡萄糖55‑70kg、50％浓度的甘油15‑20kg，NH4H2PO4 5‑7kg、K2SO4 10‑15kg、MgSO4 4‑9kg、CaSO4 0.8‑1.5kg、KOH 0.3‑0.6kg，其余为水；步骤5：饥饿停止补料后，不补加任何碳源，观察DO回升至80％，pH值回升0.5‑0.6时停止；步骤6：诱导、混饲0‑1h按40L/h的流速向高密度发酵罐中流加质量百分浓度50％的葡萄糖溶液和甲醇按8:1体积比的混合液；1‑2h按45L/h的流速向高密度发酵罐中流加质量百分浓度50％的葡萄糖溶液和甲醇按8:1体积比的混合液；2‑3h按50L/h的流速向高密度发酵罐中流加质量百分浓度50％的葡萄糖溶液和甲醇按8:1体积比的混合液；3‑5h按65L/h的流速向高密度发酵罐中流加质量百分浓度50％的葡萄糖溶液和甲醇按7:1体积比的混合液；5‑7h按80L/h的流速向高密度发酵罐中流加质量百分浓度50％的葡萄糖溶液和甲醇按6:1体积比的混合液；7‑9h按95L/h的流速向高密度发酵罐中流加质量百分浓度50％的葡萄糖溶液和甲醇按5:1体积比的混合液；9‑11h按110L/h的流速向高密度发酵罐中流加质量百分浓度50％的葡萄糖溶液和甲醇按4:1体积比的混合液；11‑13h按120L/h的流速向高密度发酵罐中流加质量百分浓度50％的葡萄糖溶液和甲醇按3:1体积比的混合液；13‑19h按130L/h的流速向高密度发酵罐中流加质量百分浓度50％的葡萄糖溶液和甲醇按2:1体积比的混合液；19‑22h按140L/h的流速向高密度发酵罐中流加质量百分浓度50％的葡萄糖溶液和甲醇按1:1体积比的混合液；22h后，按145L/h的流速向高密度发酵罐中流加盐溶液和甲醇按1:4体积比的混合液并根据发酵液的湿重和溶氧量调节转速、空气流量以及混合液流速，具体为：控制溶氧在20％以上，当溶氧升至60％时，将混合液流速加大20％，如不能保持溶氧在20％以上，则停止混合液流加，直至溶氧回升；其中盐溶液的配方为：CuSO4·5H2O 3‑3.8g、NaI0.03‑0.08g、MnSO4·H2O1.5‑2g、H3BO3 0.01‑0.03g、Na2MoO4.2H2O 0.1‑0.3g、CoCl20.2‑0.5g、ZnCl2 10‑16g、FeSO4·7H2O30‑45g、H2SO4 2.5‑3g、生物素0.2‑0.3g；当直至发酵液中湿菌重达到180g/L时，流加甘油进行混饲，混饲流速为40‑60L/h；诱导开始后90‑110h停止混饲；甘油的浓度为30‑40％；诱导不低于160‑170h后，结束发酵。