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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发酵,具体涉及一种降低琥珀酸发酵过程中乙酸的方法。
技术介绍
1、琥珀酸是含有四个碳的二元有机羧酸,是一种重要的化工原料;琥珀酸可产生酸味,可以用于调味料、酱油等领域,其可以用作防腐剂、ph值调节剂、助溶剂,还可以用来合成解毒剂、利尿剂、镇静剂等,具有广泛的应用领域。
2、琥珀酸可以通过化学合成法生产,但是对环境污染较为严重,并且生产成本较高;随着社会的发展,发酵法成为了新兴的琥珀酸制备方法,其发酵法是利用细菌、酵母等微生物,以糖类为原料,通过微生物在常温常压下进行生产,发酵法避免了对石化原料的依赖,减少了化学合成工艺对环境的污染,具有环保、设备简单,成本低等优点;
3、因此,发酵法是目前生产琥珀酸的主要方法,由于大肠杆菌具有遗传特性较清楚、易培养、能实现目的基因的高效表达等特征,大肠杆菌得到广泛的应用;但是大肠杆菌生长时会产生乙酸,乙酸的产生和积累不仅影响菌体生长,还会抑制产物的合成。
4、cn117004658a公开了一种采用发酵法生产琥珀酸的生产工艺,具体公开了以大肠杆菌作为生产菌株,先进行微好氧发酵,再进行厌氧发酵,在厌氧发酵过程中,通入二氧化碳作为补充碳源,最终得到琥珀酸;
5、该专利提高了琥珀酸的产量,但是乙酸含量较高,琥珀酸的产量仍然处于较低水平。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的技术问题,本专利技术提供了一种降低琥珀酸发酵过程中乙酸的方法,其可以有效降低琥珀酸发酵过程中乙酸的含量,并且琥珀酸的产量
2、为了解决上述技术问题,本专利技术采取以下技术方案:
3、一种降低琥珀酸发酵过程中乙酸的方法,包括摇瓶培养、种子培养以及发酵培养,具体如下:
4、1.摇瓶培养
5、取平板上的酵母菌接种于摇瓶培养基中进行培养,培养温度为35-37℃,培养时间为14-16h,摇瓶频率为174-185rpm,培养结束后制得摇瓶培养液;
6、所述摇瓶培养基,由以下成分组成:胰蛋白胨5.7-6.2g/l、nacl 4.3-4.7g/l、酵母粉4.7-5.3g/l,ph值为7.0。
7、2.种子培养
8、将摇瓶培养液按照体积百分比为0.8-1.0%的接种量接种于种子培养基中进行种子培养,培养时间为13-15h,温度为35-37℃,转速为305-314rpm,压力为0.05-0.07mpa,风量为7-9l/min,培养过程中通过氨水控制ph值为6.5-6.7,制得种子培养液;
9、所述种子培养基由以下成分组成:葡萄糖26-30g/l、磷酸二氢钾14-16/l、酵母粉11-13g/l、硫酸铵3.5-4.5g/l、七水硫酸镁1.4-2.0g/l、柠檬酸1.3-1.5g/l、辅助混合液2.2-2.6ml/l、维生素b1 1.2-1.4mg/l、核黄素0.022-0.026mg/l、生物素0.04-0.06mg/l;
10、所述辅助混合液的各成分为:硼酸1.4-1.6g/l、钼酸钠2.4-2.8g/l、六水硫酸镍3.1-3.3g/l、一水硫酸锰4-6g/l。
11、3.发酵培养
12、将种子培养液按照4-6%的接种量接种于发酵培养基中进行发酵培养,先是进行好氧发酵,控制发酵温度为35-37℃,通气量为1.6-1.9vvm,转速为460-480rpm,溶氧量为13-17%,控制ph值为6.5-6.7,流加质量浓度为53-55%的葡萄糖溶液使得葡萄糖含量控制在9-12g/l,发酵培养13-15h后转为厌氧发酵,通入二氧化碳,控制通气量为0.8-1.2vvm,发酵周期为36.3-37.9h,制得发酵培养液;
13、所述发酵培养基,由以下成分组成:葡萄糖19-21g/l、酵母粉3-5g/l、磷酸二氢钾10-12g/l、柠檬酸3.0-3.2g/l、硫酸铵2.6-3.0g/l、七水硫酸镁1.0-1.4g/l、七水硫酸亚铁58-63mg/l、维生素b1 0.7-0.9mg/l;
14、所述发酵培养,在发酵培养过程中流加发酵助剂,具体为:
15、在发酵至第10h时,向发酵培养罐中流加发酵助剂一,流加速度为0.07-0.09ml/h/l,直至发酵结束;
16、在发酵至第24h时,向发酵培养罐中流加发酵助剂二,流加速度为0.12-0.14ml/h/l,直至发酵结束;
17、所述发酵助剂一的成分为,六水合氯化钴0.3-0.5g/l、七水硫酸锌6-8g/l、叶酸1.6-1.8mg/l、生物素0.03-0.06g/l;
18、所述发酵助剂二的成分为,烟酰胺5-7g/l、半胱氨酸2.0-2.2g/l、酪氨酸1.8-2.3g/l。
19、所述酵母菌为毕赤酵母,分类命名为 pichia sp.,保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼,保藏编号为gdmcc no:64917,保藏日期为2024年07月26日。
20、与现有技术相比,本专利技术取得了以下有益效果:
21、1.本专利技术通过流加葡萄糖的方法,在发酵中后期保持较低葡萄糖的摄入速率有利于抑制乙酸、苹果酸等副产物的形成,保持菌株的增殖效率,避免了“采用高浓度初糖发酵,菌体前期生长受到抑制,导致乙酸大量积累,琥珀酸的产量较低;采用低浓度初糖发酵,不利于菌株增殖,进而影响产物的合成,导致发酵周期的延长”的缺陷;
22、本专利技术在发酵培养的前期流加发酵助剂一,其中的六水合氯化钴和七水硫酸锌可以作为酶的激活剂,生物素作为生长因子,可以促进菌体的生长和琥珀酸的合成,其与叶酸结合,促进细胞的分裂生长以及氨基酸的合成,从而可以降低副产物的生成,提高琥珀酸的产量;在发酵中后期加入发酵助剂二,其中的烟酰胺可以为菌体生长和发酵产酸提供氮元素,促进微生物的代谢,维持菌株的生长活力,提高产酸性能,其与半胱氨酸和酪氨酸结合,提高了琥珀酸产量的同时,降低了乙酸和苹果酸的积累量;
23、2.采用本专利技术的方法制得的发酵培养液,琥珀酸含量高达59.1-60.4g/l,乙酸含量低至0.30-0.65g/l,苹果酸含量为0.20-0.23g/l。
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1.一种降低琥珀酸发酵过程中乙酸的方法,其特征在于,所述方法包括摇瓶培养、种子培养以及发酵培养;
2.根据权利要求1所述的一种降低琥珀酸发酵过程中乙酸的方法,其特征在于,
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【技术特征摘要】
1.一种降低琥珀酸发酵过程中乙酸的方法,其特征在于,所述方法包括摇瓶培养、种子培养以及发酵培养;
2.根据权利要求1所述的一种降低琥珀酸发酵过程中乙酸的方法,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的一种降低琥珀酸发酵过程中乙酸的方法,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的一种降低琥珀酸发酵过程中乙酸的方法,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘振龙,劳永民,赵亮,付本航,
申请(专利权)人:山东天宜鸿达生物科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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