【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物工程，具体涉及一种提高氨基酸发酵转化率的方法。
技术介绍
1、在赖氨酸发酵过程中，营养物质被不断消耗，同时在连续放出发酵液的过程中，罐内的营养物质被不断稀释，随发酵周期延长菌体耗糖及产酸能力不断下降，发酵od也呈现出下降趋势，造成生产效率的下降。
2、甜菜碱磷酸盐集合了甜菜碱和磷酸盐的双重特性，在高赖氨酸环境下维持细胞渗透压稳定性，提高细胞耐渗能力，对稳定胞内酶活性和生物大分子的功能有益；而磷酸又能提高细胞氧化磷酸化水平，促进细胞代谢，维持发酵中后期细胞数量。此外甜菜碱磷酸盐对设备腐蚀性小，对生产设备更友好。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种提高氨基酸发酵转化率的方法，通过过程流加营养物质，减少发酵初期高营养环境下渗透压对菌体的不利影响，在发酵过程中流加营养维持剂，满足菌体发酵代谢需求，提高菌体发酵强度，并维持发酵中后期细胞数量减缓发酵od下降趋势，同时提高细胞高渗透压耐受能力，维持较高强度的发酵产酸水平，提高现有氨基酸生产工艺中单批产酸量，实现氨基酸工业化生产上糖酸转化率的提高，为企业提供一种降低原料成本、提高生产强度的发酵生产方法。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、本专利技术提供一种提高氨基酸发酵转化率的方法，利用生物工程菌株，种子复壮后，经过种子罐种子扩大培养后，接入发酵罐中进行发酵，过程中以流加培养基的方式补充糖、硫酸铵、苏氨酸及营养维持剂，进行过程ph值调控，进行赖氨酸有氧发酵。
5、作为本专利技术的进一步改进，所述种子罐大小为8-12l，种子培养基包括：葡萄糖20-40g/l，酵母粉3-7g/l，mgso4·7h2o 1-3g/l，k2hpo4 0.5-0.7g/l，蛋白胨10-20g/l，(nh4)2so4 8-12g/l，feso4 1.8-2.2mg/l。
6、作为本专利技术的进一步改进，所述发酵罐大小为45-55l，发酵培养基包括：葡萄糖19-21g/l，kcl 0.4-0.6g/l，mgso4 0.6-0.8g/l，糖蜜9-11g/l，玉米浆58-62g/l，豆粕水解液29-31g/l，mnso4 1.8-2.2mg/l，feso4 1.8-2.2mg/l，生物素190-210μg/l，味精母液3-5g/l，接种比18-22％。
7、作为本专利技术的进一步改进，所述营养维持剂以烟酸、甜菜碱磷酸盐、硫酸镁、蛋氨酸、硫酸铜、硫酸锌配置成溶液，在发酵od达到od600＝25-35时，进行流加至发酵结束。
8、作为本专利技术的进一步改进，所述营养维持剂各物料的浓度为烟酸300-320mg/l、甜菜碱磷酸盐10-12g/l、硫酸镁0.4-0.6g/l、蛋氨酸0.8-1.2g/l、硫酸铜220-240mg/l、硫酸锌300-340mg/l。
9、作为本专利技术的进一步改进，在发酵至od600不足30之前，发酵液中的残糖浓度控制在1-3g/l范围内；od600达到30后，开始流加营养维持剂，发酵液中的残糖浓度控制在0.3-0.5g/l范围内；氨氮含量0.8-1.2g/l范围内。
10、作为本专利技术的进一步改进，所述种子扩大和发酵培养的条件为：温度控制在37±0.5℃，溶氧范围40±10％，ph控制在6.8±0.05；种子od600达到20时停止培养，转接至发酵罐内；发酵培养周期为24-48h。
11、作为本专利技术的进一步改进，当发酵罐液位高于75％时，放出5％的发酵液继续进行流加发酵培养，过程放出的发酵液收集至缓存罐中后，最后与发酵液混合进入提取工序。
12、本专利技术具有如下有益效果：
13、本专利技术利用工程菌株经过逐级扩大培养进行微生物有氧发酵，过程中以流加培养基的方式补充糖、硫酸铵、苏氨酸及营养维持剂等成分，达到维持菌体代谢、繁殖以提高发酵中后期产酸的目的，期间控制菌体需求及消耗的平衡，维持偏亚适量状态，避免糖代谢流入其它路径造成糖损失。
14、本专利技术通过提高发酵中后期菌体代谢强度，减缓发酵od下降趋势，提高了发酵产酸，实现发酵糖酸转化率的提升。此外该生产工艺流程易实现，对发酵设备和管路的腐蚀性小，适于大规模工业化生产
15、本专利技术可以实现菌体代谢能力的长期稳定，避免出现在发酵中期后期因渗透压提高造成的细胞代谢水平降低以及菌体数量的快速下降，通过营养维持剂的补充，满足菌体发酵代谢需求，提高菌体发酵强度。
16、此外，该工艺可以实现发酵罐利用率的提高，发酵液位达到75％，进一步提高发酵体积对罐内传质、传热和溶氧条件具有挑战，不利于菌体有效生长繁殖和代谢产酸，通过流加和过程放料的方式，可以实现在舍弃部分发酵液发酵效力的同时，提高发酵液产量，实现在有限的发酵空间内产量的提升，实现发酵罐的高效利用。该生产工艺流程易实现，对发酵设备和管路的腐蚀性小，适于大规模工业化生产。
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1.一种提高氨基酸发酵转化率的方法，其特征在于，利用生物工程菌株，种子复壮后，经过种子罐种子扩大培养后，接入发酵罐中进行发酵，过程中以流加培养基的方式补充糖、硫酸铵、苏氨酸及营养维持剂，进行过程pH值调控，进行赖氨酸有氧发酵。
2.根据权利要求1所述提高氨基酸发酵转化率的方法，其特征在于，所述生物工程菌株为MHZ-0914和/或MHZ-0912-6，所述工程菌株MHZ-0914，分类命名为大肠埃希氏菌Escherichia coli，保藏编号为CGMCC NO.22648，保藏日期为2021年6月1日，保藏单位为中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编：100101；所述工程菌株MHZ-0912-6，分类命名为谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum，保藏编号为CGMCC NO.11942，保藏日期为2015年12月25日，保藏单位为中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编：100101。
3.根据权利
4.根据权利要求1所述提高氨基酸发酵转化率的方法，其特征在于，所述发酵罐大小为45-55L，发酵培养基包括：葡萄糖19-21g/L，KCl 0.4-0.6g/L，MgSO4 0.6-0.8g/L，糖蜜9-11g/L，玉米浆58-62g/L，豆粕水解液29-31g/L，MnSO4 1.8-2.2mg/L，FeSO4 1.8-2.2mg/L，生物素190-210μg/L，味精母液3-5g/L，接种比18-22％。
5.根据权利要求1所述提高氨基酸发酵转化率的方法，其特征在于，所述营养维持剂以烟酸、甜菜碱磷酸盐、硫酸镁、蛋氨酸、硫酸铜、硫酸锌配置成溶液，在发酵OD达到OD600＝25-35时，进行流加至发酵结束。
6.根据权利要求5所述提高氨基酸发酵转化率的方法，其特征在于，所述营养维持剂各物料的浓度为烟酸300-320mg/L、甜菜碱磷酸盐10-12g/L、硫酸镁0.4-0.6g/L、蛋氨酸0.8-1.2g/L、硫酸铜220-240mg/L、硫酸锌300-340mg/L。
7.根据权利要求1所述提高氨基酸发酵转化率的方法，其特征在于，在发酵至OD600不足30之前，发酵液中的残糖浓度控制在1-3g/L范围内；OD600达到30后，开始流加营养维持剂，发酵液中的残糖浓度控制在0.3-0.5g/L范围内；氨氮含量0.8-1.2g/L范围内。
8.根据权利要求1所述提高氨基酸发酵转化率的方法，其特征在于，所述种子扩大和发酵培养的条件为：温度控制在37±0.5℃，溶氧范围40±10％，pH控制在6.8±0.05；种子OD600达到20时停止培养，转接至发酵罐内；发酵培养周期为24-48h。
9.根据权利要求1所述提高氨基酸发酵转化率的方法，其特征在于，当发酵罐液位高于75％时，放出5％的发酵液继续进行流加发酵培养，过程放出的发酵液收集至缓存罐中后，最后与发酵液混合进入提取工序。
...【技术特征摘要】
1.一种提高氨基酸发酵转化率的方法，其特征在于，利用生物工程菌株，种子复壮后，经过种子罐种子扩大培养后，接入发酵罐中进行发酵，过程中以流加培养基的方式补充糖、硫酸铵、苏氨酸及营养维持剂，进行过程ph值调控，进行赖氨酸有氧发酵。
2.根据权利要求1所述提高氨基酸发酵转化率的方法，其特征在于，所述生物工程菌株为mhz-0914和/或mhz-0912-6，所述工程菌株mhz-0914，分类命名为大肠埃希氏菌escherichia coli，保藏编号为cgmcc no.22648，保藏日期为2021年6月1日，保藏单位为中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编：100101；所述工程菌株mhz-0912-6，分类命名为谷氨酸棒杆菌corynebacterium glutamicum，保藏编号为cgmcc no.11942，保藏日期为2015年12月25日，保藏单位为中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编：100101。
3.根据权利要求1所述提高氨基酸发酵转化率的方法，其特征在于，所述种子罐大小为8-12l，种子培养基包括：葡萄糖20-40g/l，酵母粉3-7g/l，mgso4·7h2o 1-3g/l，k2hpo40.5-0.7g/l，蛋白胨10-20g/l，(nh4)2so4 8-12g/l，feso4 1.8-2.2mg/l。
4.根据权利要求1所述提高氨基酸发酵转化率的方法，其特征在于，所述发酵罐大小为45-55l，发酵培养基包括：葡萄糖19-21g/l，kcl 0.4-0.6g/l，mgso...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，李雪松，张苏龙，李岩，张金龙，
申请(专利权)人：吉林梅花氨基酸有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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