培养基灭菌方法及其在L-氨基酸发酵生产中的应用技术

本发明专利技术提供一种培养基灭菌方法及其在L

【技术实现步骤摘要】
培养基灭菌方法及其在L
‑
氨基酸发酵生产中的应用


[0001]本专利技术涉及微生物发酵
，具体地说，涉及一种培养基灭菌方法及其在L
‑
氨基酸发酵生产中的应用。

技术介绍

[0002]L
‑
苏氨酸、L
‑
赖氨酸是人体必需氨基酸之一，也是畜牧、家禽、鱼类生长的必需氨基酸之一，均为四大饲料添加氨基酸，在生物良好发育和健康成长中起到重要作用。L
‑
谷氨酸是生产味精的前体物质。目前L
‑
苏氨酸、L
‑
赖氨酸、L
‑
谷氨酸主要采用工业微生物发酵的方法进行生产，过程包括：制备培养基，制作种子，待种子生长至一定阶段，一定OD时，接入发酵培养，过程中补加各种所需物料如葡萄糖、液氨、通风、磷酸、有机氮源、维生素等以保持细菌的发酵活性，发酵结束后进行L
‑
苏氨酸提取和精制。
[0003]传统的灭菌方式为高温121℃，pH7.0，灭菌20min，L
‑
赖氨酸和L
‑
精氨酸有很大损失，而且在L
‑
氨基酸特别是L
‑
苏氨酸发酵过程中，高浓度游离铵限制了细菌特别是大肠杆菌的生长和L
‑
苏氨酸产量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种培养基灭菌方法及其在L
‑
氨基酸发酵生产中的应用。
[0005]本专利技术另一的目的是提供Lr/>‑
苏氨酸、L
‑
赖氨酸、L
‑
谷氨酸的发酵生产方法。
[0006]为了实现本专利技术目的，本专利技术采用一种高温低pH，高渗透压的灭菌方式，该方式温度115℃
‑
121℃，时间10
‑
20min，可有效解决营养损失大特别是L
‑
精氨酸和L
‑
赖氨酸损失问题、同时保证灭菌效率，可用于L
‑
苏氨酸、L
‑
谷氨酸，L
‑
赖氨酸发酵，提高产量；同时，采用氢氧化钡流加控制游离铵，提高菌体的活性，提高氨基酸产量。
[0007]第一方面，本专利技术提供一种培养基灭菌方法，将配制好的培养基的渗透压调至800
‑
1200osmol/kg(优选用水调节渗透压)，并控制pH为1
‑
4(优选使用稀硫酸调节pH)，然后在115℃
‑
121℃条件下灭菌10
‑
20min。
[0008]所述培养基由玉米浆、豆粕水解液、葡萄糖和无机盐，加水配制而成。
[0009]本方法尤其适合含有复合氮源的培养基的灭菌工艺。
[0010]优选地，将配制好的培养基的渗透压调至1000osmol/kg，并控制pH为2，然后在118℃条件下灭菌15min。
[0011]所述培养基包括但不限于L
‑
苏氨酸种子培养基、L
‑
苏氨酸发酵培养基、L
‑
赖氨酸种子培养基、L
‑
赖氨酸发酵培养基、L
‑
谷氨酸种子培养基和L
‑
谷氨酸发酵培养基，各培养基配方如下：
[0012]L
‑
苏氨酸种子培养基：玉米浆10
‑
20g/L，豆粕水解液3
‑
7g/L，葡萄糖20g/L，MgSO4·
7H2O 0.5g/L，KH2PO
4 2g/L。
[0013]L
‑
苏氨酸发酵培养基：玉米浆3
‑
7g/L，豆粕水解液3
‑
7g/L，葡萄糖40g/L4.0％，MgSO4·
7H2O 0.5g/L，KH2PO
4 2g/L。
[0014]L
‑
赖氨酸种子培养基：葡萄糖60g/L，(NH4)2SO
4 25g/L，KH2PO
4 2.0g/L，MgSO4·
7H2O 1.0g/L，玉米浆15
‑
25g/L，豆粕水解液5
‑
15g/L，FeSO4·
7H2O 10mg/L、MnSO4·
H2O 10mg/L。
[0015]L
‑
赖氨酸发酵培养基：葡萄糖40g/L，(NH4)2SO
4 25g/L，KH2PO
4 2.0g/L，MgSO4·
7H2O 1.0g/L，玉米浆5
‑
15g/L，豆粕水解液5
‑
15g/L，FeSO4·
7H2O 10mg/L、MnSO4·
H2O 10mg/L。
[0016]L
‑
谷氨酸种子培养基：葡萄糖40g/L，玉米浆25
‑
35g/L，豆粕水解液10
‑
20g/L，K2HPO
4 1g/L，MgSO4·
7H2O 1.2g/L，VB1 100μg/L，生物素200μg/L，FeSO4·
7H2O 5mg/L、MnSO4·
H2O 5mg/L，琥珀酸1.5g/L。
[0017]L
‑
谷氨酸发酵培养基：葡萄糖50g/L，玉米浆50
‑
70g/L，豆粕水解液20
‑
40g/L，K2HPO
4 3g/L，MgSO4·
7H2O 1.5g/L，VB1 200μg/L，生物素300μg/L，FeSO4·
7H2O 10mg/L，MnSO4·
H2O 10mg/L，琥珀酸3g/L。
[0018]第二方面，本专利技术提供按照所述灭菌方法得到的培养基在L
‑
氨基酸发酵生产中的应用。
[0019]第三方面，本专利技术提供一种L
‑
苏氨酸的发酵生产方法，包括以下步骤：
[0020](1)将L
‑
苏氨酸种子培养基按照权利要求1
‑
3任一项所述方法灭菌后加入种子罐中，装液量20L/50L，接入种子液200mL；培养条件：通气量0.8vvm，转速300rpm，控制pH7.0，温度37℃，溶氧20％；种子生长至OD
600
＝20时停止培养；
[0021]其中，所述种子液中产L
‑
苏氨酸菌种的浓度为OD
600
＝20；优选地，产L
‑
苏氨酸菌种为大肠杆菌MHZ
‑
0216
‑
5(菌株MHZ
‑
0216
‑
5可参见CN113846132A)；
[0022](2)将L
‑
苏氨酸发酵培养基按照权利要求3所述方法灭菌后加入发酵罐中，装液量16.5L/50L，取种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.培养基灭菌方法，其特征在于，将配制好的培养基的渗透压调至800
‑
1200osmol/kg，并控制pH为1
‑
4，然后在115℃
‑
121℃条件下灭菌10
‑
20min；所述培养基由玉米浆、豆粕水解液、葡萄糖和无机盐，加水配制而成。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将配制好的培养基的渗透压调至1000osmol/kg，并控制pH为2，然后在118℃条件下灭菌15min。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述培养基包括L
‑
苏氨酸种子培养基、L
‑
苏氨酸发酵培养基、L
‑
赖氨酸种子培养基、L
‑
赖氨酸发酵培养基、L
‑
谷氨酸种子培养基和L
‑
谷氨酸发酵培养基，各培养基配方如下：L
‑
苏氨酸种子培养基：玉米浆10
‑
20g/L，豆粕水解液3
‑
7g/L，葡萄糖20g/L，MgSO4·
7H2O 0.5g/L，KH2PO
4 2g/L；L
‑
苏氨酸发酵培养基：玉米浆3
‑
7g/L，豆粕水解液3
‑
7g/L，葡萄糖40g/L，MgSO4·
7H2O 0.5g/L，KH2PO
4 2g/L；L
‑
赖氨酸种子培养基：葡萄糖60g/L，(NH4)2SO
4 25g/L，KH2PO
4 2.0g/L，MgSO4·
7H2O 1.0g/L，玉米浆15
‑
25g/L，豆粕水解液5
‑
15g/L，FeSO4·
7H2O 10mg/L、MnSO4·
H2O 10mg/L；L
‑
赖氨酸发酵培养基：葡萄糖40g/L，(NH4)2SO
4 25g/L，KH2PO
4 2.0g/L，MgSO4·
7H2O 1.0g/L，玉米浆5
‑
15g/L，豆粕水解液5
‑
15g/L，FeSO4·
7H2O 10mg/L、MnSO4·
H2O 10mg/L；L
‑
谷氨酸种子培养基：葡萄糖40g/L，玉米浆25
‑
35g/L，豆粕水解液10
‑
20g/L，K2HPO
4 1g/L，MgSO4·
7H2O 1.2g/L，VB1 100μg/L，生物素200μg/L，FeSO4·
7H2O 5mg/L、MnSO4·
H2O 5mg/L，琥珀酸1.5g/L；L
‑
谷氨酸发酵培养基：葡萄糖50g/L，玉米浆50
‑
70g/L，豆粕水解液20
‑
40g/L，K2HPO
4 3g/L，MgSO4·
7H2O 1.5g/L，VB1 200μg/L，生物素300μg/L，FeSO4·
7H2O 10mg/L，MnSO4·
H2O 10mg/L，琥珀酸3g/L。4.权利要求1
‑
3任一项所述方法得到的培养基在L
‑
氨基酸发酵生产中的应用。5.L
‑
苏氨酸的发酵生产方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将L
‑
苏氨酸种子培养基按照权利要求1
‑
3任一项所述方法灭菌后加入种子罐中，装液量20L/50L，接入种子液200mL；培养条件：通气量0.8vvm，转速300rpm，控制pH7.0，温度37℃，溶氧20％；种子生长至OD
600
＝20时停止培养；其中，所述种子液中产L
‑
苏氨酸菌种的浓度为OD
600
＝20；优选地，产L
‑
苏氨酸菌种为大肠杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫卫波，王晓平，吕洪彬，袁二影，李国辉，赵津津，李岩，
申请(专利权)人：廊坊梅花生物技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：