一種谷氨酸高產(chǎn)酸工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于氨基酸發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種谷氨酸高產(chǎn)酸工藝，其是利用谷氨酸溫度敏感型菌株通過(guò)發(fā)酵培養(yǎng)基采用溫敏工藝制備谷氨酸，所用發(fā)酵培養(yǎng)基配伍合理，成本低廉，產(chǎn)酸效率高，節(jié)約了企業(yè)成本，提高了收入。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] -種谷氨酸高產(chǎn)酸工藝
技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明屬于氨基酸發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種谷氨酸高產(chǎn)酸工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 谷氨酸，是一種酸性氨基酸。分子內(nèi)含兩個(gè)簇基，化學(xué)名稱(chēng)為O-氨基戊二酸。谷氨酸是 里索遜1856年發(fā)現(xiàn)的，為無(wú)色晶體，有鮮味，微溶于水，而溶于鹽酸溶液，等電點(diǎn)3.22。大量 存在于谷類(lèi)蛋白質(zhì)中，動(dòng)物腦中含量也較多。谷氨酸在生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝過(guò)程中占重 要地位，參與動(dòng)物、植物和微生物中的許多重要化學(xué)反應(yīng)。谷氨酸鋼俗稱(chēng)味精，是重要的鮮 味劑，對(duì)香味具有增強(qiáng)作用。谷氨酸鋼廣泛用于食品調(diào)味劑，既可單獨(dú)使用，又能與其它氨 基酸等并用。用于食品內(nèi)，有增香作用。在食品中濃度為〇.2%-〇. 5%，每人每天允許攝入量 (ADl)為0-120微克/千克（W谷氨酸計(jì)）。在食品加工中一般用量為0.2-1.5克/公斤。
[0003] 目前在我國(guó)谷氨酸工業(yè)生產(chǎn)中，大部分企業(yè)使用的菌株為谷氨酸溫度敏感突變 株，該菌株具有溫度敏感的特性，在菌體進(jìn)入指數(shù)生長(zhǎng)期時(shí)提高培養(yǎng)溫度，強(qiáng)制細(xì)胞由正常 細(xì)胞轉(zhuǎn)型為細(xì)胞壁合成缺陷的細(xì)胞，促進(jìn)谷氨酸的分泌，從而達(dá)到大量合成并積累谷氨酸 的目的。谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基包括碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子及水等。發(fā)酵培養(yǎng)基不僅是供 給菌體生長(zhǎng)繁殖所需要的營(yíng)養(yǎng)和能量，而且是構(gòu)成谷氨酸的碳架來(lái)源。提高培養(yǎng)基的轉(zhuǎn)化 率W及控制培養(yǎng)基成本是谷氨酸發(fā)酵企業(yè)的研究的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)發(fā)酵培養(yǎng)基成本高，轉(zhuǎn)化率低等缺陷，提供了一種谷氨 酸高產(chǎn)酸工藝。
[0005] 本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的： 一種谷氨酸高產(chǎn)酸工藝，其包括如下步驟： 1) 按照重量百分比取各原料備用，其中：麥教水解液5-9%，葡萄糖3-5%，賴(lài)桿處理物2- 3〇/〇,米慷提取物1-2%，尿素0.05-0.08%，貝殼粉0.02-0.03%，硫酸儀0.02-0.03%，憐酸二氨鐘 0.01-0.02%，其余為水； 2) 將麥教水解液，葡萄糖，賴(lài)桿處理物，米慷提取物，尿素，貝殼粉，硫酸儀W及憐酸二 氨鐘依次添加到水中，攬拌均勻，然后在溫度108-11(TC、維持時(shí)間8~10分鐘進(jìn)行滅菌處 理，再降溫至32 °C，制得發(fā)酵培養(yǎng)基； 3) 將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的谷氨酸溫度敏感型菌株種子培養(yǎng)液按種子培養(yǎng)液:發(fā)酵培養(yǎng)基 的體積比為8-10%比例接入發(fā)酵培養(yǎng)基中，控制發(fā)酵溫度采用溫敏培養(yǎng)模式:0-1化為32 °C，ll-15h為33°C，16-20h為34°C，21-25h為36°C，26-30h為37°C，31-35h為38°C ;控制通氣 量為2~lOL/min;通過(guò)自動(dòng)流加氨水控制pH在6.9-7.1;發(fā)酵35h得谷氨酸發(fā)酵液； 所述賴(lài)桿處理物按照如下工藝制備而得： 將賴(lài)桿投入到粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)100目篩，然后通入水蒸氣蒸饋處理60min，取出，冷卻 至室溫，即得。
[0006] 所述麥教水解液按照如下工藝制備而得： 將麥教投入到反應(yīng)器中，然后添加兩倍重量的濃度為5M的鹽酸，200rpm攬拌水解6小 時(shí)，然后添加氨水，調(diào)節(jié)溶液的抑為6.9-7.1; 所述米慷提取物按照如下工藝制備而得： 將米慷鋪成Icm厚度的平層，然后紫外線照射8min，再投入到容器中，添加兩倍重量的 水浸泡1小時(shí)，隨后添加占米慷1%重量份的Q-淀粉酶，升溫至70°C，保持70°C水解1小時(shí)，然 后100°C滅酶，最后將酶解液濃縮至膏狀，即得； 所述貝殼粉的粒徑為100目。
[0007] 本發(fā)明的溫度敏感菌株可采用黃色短桿菌CN1021或TMG0106(可參見(jiàn):谷氨酸溫度 敏感型菌株CN1021的原生質(zhì)體融合育種，《發(fā)酵科技通訊》，2003, 32(3):11-13),也可采 用現(xiàn)有技術(shù)的溫敏菌株或普通菌株，此處并無(wú)明確限制。
[000引本發(fā)明取得的有益效果主要包括： 麥教和米慷均屬于農(nóng)業(yè)廢棄物，其含有大量的蛋白質(zhì)，脂肪，糖W及維生素等，但是菌 株利用率較低，通過(guò)不同的生化處理后，提高了各養(yǎng)分的浸出率，菌株利用率大大提高;對(duì) 農(nóng)業(yè)廢棄物賴(lài)桿進(jìn)行了粉碎和蒸汽處理，使得氮、憐、鐘、巧、儀W及纖維素多糖等得到有效 利用；貝殼粉中含有多種菌株需要的礦物質(zhì);本發(fā)明培養(yǎng)基組分采用農(nóng)業(yè)廢棄物W及貝殼 粉，原料成本低廉，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，提高了工業(yè)附加值，企業(yè)利潤(rùn)大大提高;本發(fā)明培養(yǎng)基 各原料配伍合理，成本低廉，可完全取代市場(chǎng)常用培養(yǎng)基，糖酸轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)谷氨酸水平高， 適用于谷氨酸溫度敏感型菌株和普通谷氨酸發(fā)酵菌株。
【具體實(shí)施方式】 [0009] W下將采用具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋?zhuān)遣粦?yīng)當(dāng)看作是對(duì)本發(fā)明創(chuàng) 新精神的限制。
[0010] 實(shí)施例1 一種谷氨酸高產(chǎn)酸工藝，其包括如下步驟： 1) 按照重量百分比取各原料備用，其中：麥教水解液5%，葡萄糖3%，賴(lài)桿處理物2%，米慷 提取物1%，尿素0.05%，貝殼粉0.02%，硫酸儀0.02%，憐酸二氨鐘0.01%，其余為水； 2) 將麥教水解液，葡萄糖，賴(lài)桿處理物，米慷提取物，尿素，貝殼粉，硫酸儀W及憐酸二 氨鐘依次添加到水中，攬拌均勻，然后在溫度108°C、維持時(shí)間8分鐘進(jìn)行滅菌處理，再降溫 至32 °C，制得發(fā)酵培養(yǎng)基； 3) 將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的谷氨酸溫度敏感型菌株黃色短桿菌TMG0106種子培養(yǎng)液按種子 培養(yǎng)液:發(fā)酵培養(yǎng)基的體積比為8%比例接入發(fā)酵培養(yǎng)基中，控制發(fā)酵溫度采用溫敏培養(yǎng)模 式：O-IOh為32°C，ll-15h為33°C，16-20h為34°C，21-25h為36°C，26-30h為37°C，31-35h為 38°C ;控制通氣量為2~lOL/min;通過(guò)自動(dòng)流加氨水控制pH在6.9;發(fā)酵35h得谷氨酸發(fā)酵 液； 所述賴(lài)桿處理物按照如下工藝制備而得： 將賴(lài)桿投入到粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)100目篩，然后通入水蒸氣蒸饋處理60min，取出，冷卻 至室溫，即得。
[0011] 所述麥教水解液按照如下工藝制備而得： 將麥教投入到反應(yīng)器中，然后添加兩倍重量的濃度為5M的鹽酸，200rpm攬拌水解6小 時(shí)，然后添加氨水，調(diào)節(jié)溶液的抑為6.9-7.1; 所述米慷提取物按照如下工藝制備而得： 將米慷鋪成Icm厚度的平層，然后紫外線照射8min，再投入到容器中，添加兩倍重量的 水浸泡1小時(shí)，隨后添加占米慷1%重量份的a-淀粉酶(3抓/mg，Sigma公司），升溫至70°C，保 持70°C水解1小時(shí)，然后100°C滅酶，最后將酶解液濃縮至膏狀，即得； 所述貝殼粉的粒徑為100目。
[0012] 實(shí)施例2 一種谷氨酸高產(chǎn)酸工藝，其包括如下步驟： 1) 按照重量百分比取各原料備用，其中：麥教水解液9%，葡萄糖5%，賴(lài)桿處理物3%，米慷 提取物2%，尿素0.08%，貝殼粉0.03%，硫酸儀0.03%，憐酸二氨鐘0.02%，其余為水； 2) 將麥教水解液，葡萄糖，賴(lài)桿處理物，米慷提取物，尿素，貝殼粉，硫酸儀W及憐酸二 氨鐘依次添加到水中，攬拌均勻，然后在溫度ll〇°C、維持時(shí)間10分鐘進(jìn)行滅菌處理，再降溫 至32 °C，制得發(fā)酵培養(yǎng)基； 3) 將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的谷氨酸溫度敏感型菌株黃色短桿菌CN1021種子培養(yǎng)液按種子 培養(yǎng)液:發(fā)酵培養(yǎng)基的體積比為8-10 %比例接入發(fā)酵培養(yǎng)基中，控制發(fā)酵溫度采用溫敏培 養(yǎng)模式：O-IOh為32°C，ll-15h為33°C，16-20h為34°C，21-25h為36°C，26-30h為37°C ,31- 3化為38 °C ;控制通氣量為2~lOL/min;通過(guò)自動(dòng)流加氨水控制抑在7.1;發(fā)酵35h得谷氨酸 發(fā)酵液； 所述賴(lài)桿處理物按照如下工藝制備而得： 將賴(lài)桿投入到粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)100目篩，然后通入水蒸氣蒸饋處理60min，取出，冷卻 至室溫，即得。
[0013] 所述麥教水解液按照如下工藝制備而得： 將麥教投入到反應(yīng)器中，然后添加兩倍重量的濃度為5M的鹽酸，200rpm攬拌水解6小 時(shí)，然后添加氨水，調(diào)節(jié)溶液的抑為6.9-7.1; 所述米慷提取物按照如下工藝制備而得： 將米慷鋪成Icm厚度的平層，然后紫外線照射8min，紫外線強(qiáng)度為3000uW/cm2,再投入 到容器中，添加兩倍重量的水浸泡1小時(shí)，隨后添加占米慷1%重量份的Q-淀粉酶(36U/mg， Sigma公司），升溫至70°C，保持70°C水解1小時(shí)，然后100°C滅酶，最后將酶解液濃縮至膏狀， 即得； 所述貝殼粉的粒徑為100目。
[0014] 實(shí)施例3 本發(fā)明工藝產(chǎn)酸率和糖酸轉(zhuǎn)化率對(duì)比試驗(yàn)： 對(duì)照組1:發(fā)酵培養(yǎng)基采用:葡萄糖3-5%，酵母膏4-7%，蛋白腺5-9%，玉米漿1-2%，硫酸儀 1-2%，尿素0.05-0.08%，硫酸亞鐵0.02-0.03%，硫酸儀0.02-0.03%，憐酸二氨鐘0.0 l-0.02〇/〇， VBl 0.01-0.02%，VH 0.01-0.02%，其余為水;發(fā)酵工藝同實(shí)施例1。
[0015] 對(duì)照組2:發(fā)酵培養(yǎng)基采用：葡萄糖3-5%，酵母膏4-7%，蛋白腺5-9%，玉米漿1-2%，硫 酸儀1-2%，尿素0.05-0.08%，硫酸亞鐵0.02-0.03%，硫酸儀0.02-0.03%，憐酸二氨鐘0.01- 0.02%，VB10.01-0.02%，VH0.01-0.02%，其余為水;發(fā)酵工藝同實(shí)施例2。各組的產(chǎn)酸率和 糖酸轉(zhuǎn)化率見(jiàn)表1: 表1 受日化'：半反W大饑11別女WJ U巧過(guò)±廠肖交里/PM
千思肖交巧'1七半化!左/|、人，半反W大饑Tl別過(guò)±峭同； 通過(guò)成本核驗(yàn)本發(fā)明實(shí)施例1的培養(yǎng)基成本僅占對(duì)照組1培養(yǎng)基成本的二分之一，節(jié)約了企 業(yè)投入，提高了企業(yè)凈收入。
[0016] 最后，還需要注意的是，W上列舉的僅是本發(fā)明的若干個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本發(fā) 明不限于W上實(shí)施例，還可W有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容 直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種谷氨酸高產(chǎn)酸工藝，其包括如下步驟： 1) 按照重量百分比取各原料備用，其中：麥麩水解液5-9%，葡萄糖3-5%，秸桿處理物2-3%，米糠提取物1-2%，尿素0.05-0.08%，貝殼粉0.02-0.03%，硫酸鎂0.02-0.03%，磷酸二氫鉀 0.01-0.02%，其余為水； 2) 將麥麩水解液，葡萄糖，秸桿處理物，米糠提取物，尿素，貝殼粉，硫酸鎂以及磷酸二 氫鉀依次添加到水中，攪拌均勻，然后在溫度108-110°C、維持時(shí)間8~10分鐘進(jìn)行滅菌處 理，再降溫至32 °C，制得發(fā)酵培養(yǎng)基； 3) 將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的谷氨酸溫度敏感型菌株種子培養(yǎng)液按種子培養(yǎng)液:發(fā)酵培養(yǎng)基 的體積比為8-10%比例接入發(fā)酵培養(yǎng)基中，控制發(fā)酵溫度采用溫敏培養(yǎng)模式：O-IOh為32 °C，ll_15h為33°C，16-20h為34°C，21-25h為36°C，26-30h為37°C，31-35h為38°C ;控制通氣 量為2~lOL/min;通過(guò)自動(dòng)流加氨水控制pH在6.9-7.1;發(fā)酵35h得到谷氨酸發(fā)酵液。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述麥麩水解液按照如下工藝制備而得： 將麥麩投入到反應(yīng)器中，然后添加兩倍重量的濃度為5M的鹽酸，200rpm攪拌水解6小 時(shí)，然后添加氨水，調(diào)節(jié)溶液的pH為6.9-7.1。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述秸桿處理物按照如下工藝制備而得： 將秸桿投入到粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)100目篩，然后通入水蒸氣蒸餾處理60min，取出，冷卻 至室溫，即得。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述米糠提取物按照如下工藝制備而得： 將米糠鋪成Icm厚度的平層，然后紫外線照射8min，再投入到容器中，添加兩倍重量的 水浸泡1小時(shí)，隨后添加占米糠1%重量份的α-淀粉酶，升溫至70°C，保持70°C水解1小時(shí)，然 后HKTC滅酶，最后將酶解液濃縮至膏狀，即得。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述貝殼粉的粒徑為100目。
【文檔編號(hào)】C12P13/14GK105925632SQ201610557397
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年7月15日
【發(fā)明人】董力青, 劉世周, 程士清, 尤學(xué)波
【申請(qǐng)人】呼倫貝爾東北阜豐生物科技有限公司