枯草芽孢杆菌快速产芽孢的高密度发酵方法技术

本发明专利技术涉及微生物发酵领域，公开了一种枯草芽孢杆菌快速产芽孢的高密度发酵方法，该方法包括：将枯草芽孢杆菌接种到发酵培养基中进行发酵产芽孢，该方法还包括在发酵培养过程中添加消泡剂，以及通过如下至少一种方式调节发酵培养条件：(1)当发酵液的OD值达到1‑5时降低搅拌转速；(2)当发酵液的OD值达到1‑14时降低通风量；(3)当发酵液的OD值达到1‑14时升高培养温度。使用本发明专利技术的方法能够将枯草芽孢杆菌高密度发酵产芽孢的周期大幅度的缩短至15h以内，实现了快速发酵产芽孢的目的。通过控制发酵产芽孢过程中的参数，还实现了减少消泡剂使用量和糖分残余量的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
枯草芽孢杆菌快速产芽孢的高密度发酵方法
本专利技术涉及微生物发酵领域，具体地涉及一种枯草芽孢杆菌快速产芽孢的高密度发酵方法。
技术介绍
枯草芽孢杆菌作为有益微生物菌，可维持肠道菌群平衡，提高动物机体免疫力，且具有无残留、无毒害等优点。其在消化道中与内源酶共同发挥作用，促进了动物对饲料的消化和吸收，提高饲料消化率。在动物肠道内生长繁殖，能产生多种营养物质如维生素、氨基酸、有机酸、促生长因子等，参与动物机体的新陈代谢，为动物机体提供营养物质。枯草芽孢杆菌作为发酵饲料中的有益菌，因其诸多优势被广泛应用，但目前在枯草芽孢杆菌的高密度发酵中还存在发酵产芽孢时间长的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的枯草芽孢杆菌高密度发酵产芽孢的发酵时间长的问题，提供一种枯草芽孢杆菌快速产芽孢的高密度发酵方法，该方法能够大幅度缩短发酵周期，实现枯草芽孢杆菌高密度发酵时快速产芽孢的目的，同时还能够保证芽孢率在95％以上。为了实现上述目的，本专利技术提供一种枯草芽孢杆菌快速产芽孢的高密度发酵方法，该方法包括：将枯草芽孢杆菌接种到发酵培养基中进行发酵产芽孢，该方法还包括在发酵培养过程中添加消泡剂，以及通过如下至少一种方式调节发酵培养条件：(1)当发酵液的OD值达到1-5时降低搅拌转速；(2)当发酵液的OD值达到1-14时降低通风量；(3)当发酵液的OD值达到1-14时升高培养温度。优选地，所述发酵培养基中还添加有消泡剂。通过上述技术方案，本专利技术取得了如下的技术效果：1、将枯草芽孢杆菌高密度发酵产芽孢的周期大幅度的缩短至15h以内，实现了快速发酵产芽孢的目的。2、在大幅缩短发酵周期的同时，提高了芽孢率，芽孢率可达95％以上。3、通过控制发酵产芽孢过程中的参数，除了实现上述技术效果外，还实现了减少消泡剂使用量和糖分残余量的技术效果。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在幅图中：图1为本专利技术的发酵过程中添加消泡剂和不添加消泡剂时枯草芽孢杆菌的生长曲线具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。发酵生产中，一般以通风量来表示空气流量，通常以一分钟内通过单位体积培养液的空气体积比来表示(V/V·m)。例如，装有2.5m3培养液的发酵罐，若每分钟通入无菌空气1.25m3，则称为通气比为1:0.5，或简称通风量为0.5(V/V·m)。本专利技术需要说明的是，在没有特别说明的情况下，本专利技术中所指的OD值的测定方法为将取样得到的发酵液稀释合适的倍数后，使用紫外分光光度计测定OD600nm，得到的OD600nm数值与稀释倍数相乘得到发酵液的OD值，也即，本文中所涉及的OD值均为发酵液原液(未稀释前)的OD值。在本专利技术中，使用OD600nm表征菌体密度。在本专利技术中，所述的发酵产芽孢过程包括生长阶段和产芽孢阶段。所述生长阶段是指从接种开始，镜检发现枯草芽孢杆菌产芽孢截止；所述产芽孢阶段是指镜检发现枯草芽孢杆菌产芽孢开始，在发酵结束时截止。在本专利技术中，所述发酵结束终点可以根据枯草芽孢杆菌的芽孢率来确定，具体的，在芽孢率达到95％以上时，视为达到发酵终点。所述芽孢率可以通过镜检、计数、计算得到。本专利技术提供了一种枯草芽孢杆菌快速产芽孢的高密度发酵方法，该方法包括：将枯草芽孢杆菌接种到发酵培养基中进行发酵产芽孢，该方法还包括在发酵培养过程中添加消泡剂，以及通过如下至少一种方式调节发酵培养条件：(1)当发酵液的OD值达到1-5时降低搅拌转速；(2)当发酵液的OD值达到1-14时降低通风量；(3)当发酵液的OD值达到1-14时升高培养温度。在本专利技术中，所述通过至少一种方式调节培养条件可以是采用上述一种、两种或三种方式进行调节。在本专利技术中，采用上述一种方式进行调节可以包括以下情况：(1)当发酵液的OD值达到1-5时降低搅拌转速；或(2)当发酵液的OD值达到1-14时降低通风量；或(3)当发酵液的OD值达到1-14时升高培养温度。在本专利技术中，采用上述两者方式进行调节可以包括以下情况：(1)当发酵液的OD值达到1-5时降低搅拌转速，当发酵液的OD值达到1-14时降低通风量；或(2)当发酵液的OD值达到1-5时降低搅拌转速，当发酵液的OD值达到1-14时升高培养温度；或(3)当发酵液的OD值达到1-14时降低通风量，当发酵液的OD值达到1-14时升高培养温度。在本专利技术中，采用上述三种方式进行调节可以为：当发酵液的OD值达到1-5时降低搅拌转速，当发酵液的OD值达到1-14时降低通风量，当发酵液的OD值达到1-14时升高培养温度。在本专利技术中，所述OD值可以是上述范围内的任意值，比如当OD值的范围为1-14时，所述OD值可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14以及任意两个值之间组成的任意范围；比如当OD值的范围为1-5时，所述OD值可以为1、2、3、4、5以及任意两个值之间组成的任意范围。在本专利技术中，降低搅拌转速的目的是为了减少因搅拌产生的泡沫量，在保证不发生泡沫漫顶从而造成逃料的情况下，以达到减少消泡剂的添加量的目的。发酵过程中，所述搅拌转速根据发酵罐体积不同而不同，例如，在发酵罐体积为50L时，所述搅拌转速可以为100-400rpm，在发酵罐体积为5t时，所述搅拌转速可以为50-120rpm，本领域技术人员可以根据实际发酵罐的体积选择本领域常规使用的初始搅拌转速。在本专利技术中，当发酵液的OD值达到1-5时，优选地达到2.5-3.5时，例如，可以为2.5、2.7、2.9、3.1、3.3、3.5，可以将所述搅拌转速降低10-50％，例如，可以为10％、15％、18％、21％、24％、27％、30％、40％、50％以及任意两个值之间组成的任意范围。根据本专利技术的专利技术人的实践经验，在正常的枯草芽孢杆菌发酵过程中，降低搅拌转速可以降低能耗，使发酵罐内的液面降低从而减少消泡剂的流加量，一般在发酵液的OD值达到1-5，优选2.5-3.5时降低搅拌转速，可以实现良好的发酵效果。若提前降低搅拌转速，会对菌体代谢造成负面影响；若OD值过高时降低搅拌转速，会使消泡剂的添加量大大增加，且会延长发酵周期、降低发酵结束时菌体密度。根据本专利技术的专利技术人的实践经验，在正常的枯草芽孢杆菌发酵过程中，降低通风量也能够起到缩短发酵周期，提高发酵密度的效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种枯草芽孢杆菌快速产芽孢的高密度发酵方法，该方法包括：将枯草芽孢杆菌接种到发酵培养基中进行发酵产芽孢，其特征在于，该方法还包括在发酵培养过程中添加消泡剂，以及通过如下至少一种方式调节发酵培养条件：/n(1)当发酵液的OD值达到1-5时降低搅拌转速；/n(2)当发酵液的OD值达到1-14时降低通风量；/n(3)当发酵液的OD值达到1-14时升高培养温度。/n

【技术特征摘要】
1.一种枯草芽孢杆菌快速产芽孢的高密度发酵方法，该方法包括：将枯草芽孢杆菌接种到发酵培养基中进行发酵产芽孢，其特征在于，该方法还包括在发酵培养过程中添加消泡剂，以及通过如下至少一种方式调节发酵培养条件：
(1)当发酵液的OD值达到1-5时降低搅拌转速；
(2)当发酵液的OD值达到1-14时降低通风量；
(3)当发酵液的OD值达到1-14时升高培养温度。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，当发酵液的OD值达到1-5时，优选地达到2.5-3.5时，将所述搅拌转速降低10-50％。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，通过如下的一种方式降低通风量：
(1)将所述通风量降低1次，其中，当所述发酵液的OD值达到5-14时，将所述通风量降低10-50％；
优选地，调节发酵培养条件的方式包括降低搅拌转速和降低通风量，其中，所述通风量的降低在所述搅拌转速降低后进行；
(2)将所述通风量降低2次，其中，当所述发酵液的OD值达到1-5时，第一次降低所述通风量，相比于最初的通风量，所述通风量降低10-35％；当所述发酵液的OD值达到5-14时，第二次降低所述通风量，相比于最初的通风量，所述通风量降低25-55％；
优选地，调节发酵培养条件的方式包括降低搅拌转速和降低通风量，其中，所述通风量的第一次降低在所述搅拌转速降低后进行；
(3)将所述通风量降低3次，其中，当所述发酵液的OD值达到1-3时，第一次降低所述通风量，相比于最初的通风量，所述通风量降低10-25％；当所述发酵液的OD值达到3-5时，第二次降低所述通风量，相比于最初的通风量，所述通风量降低20-40％；当所述发酵液的OD值达到5-14时，第三次降低所述通风量，相比于最初的通风量，所述通风量降低35-60％；
优选地，调节发酵培养条件的方式包括降低搅拌转速和降低通风量，其中，在第一次和第二次降低通风量之间，降低所述搅拌转速。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德国，卢宗梅，邴狄祥，李义，杨鑫，佟毅，郭世堂，范佳硕，
申请(专利权)人：中粮生物化学安徽股份有限公司，中粮营养健康研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34