专利名称：生物发酵法工业化生产l-色氨酸的发酵工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物发酵工艺，具体涉及生物发酵法工业化生产L-色氨酸的发酵工艺。
技术背景目前，生物发酵生产L-色氨酸的研究基于实验室阶段， 实验室阶段的技术参数尚不能应用于工业化生产，尤其是发 酵直接影响L-色氨酸的生产效率。 发明内容本发明的目的在于提供一种生物发酵法工业化生产L-色氨酸的发酵工艺，采用该发酵工艺工业化生产L-色氨酸， 有利于提高L-色氨酸的生产效率。本发明的技术解决方案是首先，菌种在液体培养基中 培养得到成熟的种子，然后，成熟的种子移入发酵罐的发酸 培养基中发酵代谢产生L-色氨酸。其中，2.4T液体种子培养基由水中加入以下组份组成 酵母浸出粉18kg、柠檬酸三钠3.6kg、 MgS04.7H20 7.56kg、(NH4)2S04 4.8kg、KH2P041.8kg、KCl 4.56kg、FeS04.7H20 6.72kg、钼酸铵0.672g、硼酸12g、 CoCl2.6H20 3.36g、 MnS04.H20 1.2g、 CuS04.7H20 1.2g、 ZnS04.7H20 1.44g、 Na2S041.2g、 VB^7.6g、消泡剂0.72kg、 TC 6g、糖96kg。 其中，22T发酵培养基由水中加入以下组份组成酵母 浸出粉22kg、柠檬酸三钠,H2022kg、柠檬酸22kg、 MgS04 69.3kg、 (NH4) 2S04 66kg、 KH2P04 33kg、 KC141.8kg、 FeS04.7H201.66kg 、钼酸铵6.16kg 、 H3B03 110g 、 CoCl2.6H20 61.6g、 CuS04.5H20 22g、 MnS04.H20 22g、 ZnS04.7H20 26.4g、 Na2S04 110g、消泡剂6.6kg、糖330kg。其中，成熟种子的培养方法包括以下步骤①空罐灭菌0.15-(X2Mpa保压30分钟；②实罐灭菌液体种子培养基投 入罐，4T种子罐配2.4T种子培养基，调pH至7.0，关闭罐 盖，夹套加热至90°C，直接进蒸汽加热到121°C， O.lMpa 压力保温10分钟；③冷却灭菌完毕冷却降温至36。C，待 接种；④接种采用压差法将菌液接入罐内，接种温度35-36 °C， pH6.8-7.0，压力0.1Mpa，打开接种口防护盖，用浸泡过 95%乙醇的棉花圈圈住接种口，点燃棉花圈，接种瓶移至点 燃棉花圈接种口旁，慢慢旋开接种瓶针头保护塞，迅速将接 种瓶针头插入接种口，移开棉花圈并熄灭，缓缓打开罐上排 气阀，调压0.05-0.1Mpa，接种量10%，接种结束后，用浸 过75%乙醇的棉花球放置在接种口上，拨出接种针头，旋上接种口防护盖，开始培养； 培养培养温度36°C、罐压 0.03Mpa、风量0.6-1.2m3/h、 pH6.5、搅拌转速400-700rpm、 溶氧20%以上、培养时间12-18小时、最终OD660nm: 15-20、 最终葡萄糖含量小于10g/l。其中，发酵培养包括以下步骤①空罐灭菌0.15-0.17Mpa压力、温度128。C灭菌30分钟；②实罐灭菌 发酵培养基投入罐中，30T罐加22T培养基，关闭罐盖，夹 套预热到95-105°C，直接进蒸气加热到121°C，压力O.lMpa， 保温10分钟，冷却降温至36。C，氨调pH6.5接种；③接种 采用压差法将种子液压入罐内培养；④培养培养温度36 °C，罐压0.03Mpa，风量0.6-1.lm3/h， pH6.5，搅拌转速 400-700rpm，发酵终止时色氨酸生成速度在20-60g/l、糖浓 度1.2g/l。其中，发酵结束后，放罐前在发酵罐内加千分之一的明 矾，发酵液加热至80°C，立即降温至37°C，用压縮空气压 至发酵液储存罐。其中，菌液的制备取长得丰满无杂菌已培养好的茄子 瓶菌种1瓶，加入无菌生理盐水50ml，刮下菌体，倒入带有 玻璃珠的无菌茄子瓶内，塞好带有针头的橡皮塞，用铜夹固 定，用纱布保护接种针头，在无菌室内将菌液打碎备用。本发明的发酵工艺应用于微生物发酵生产L-色氨酸，生 产工艺简单，L-色氨酸的生产效率高。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，进一步详细地描述本发明。应 理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方 式限制本发明的范围。实例1:首先，菌种在液体培养基中培养得到成熟的种 子，然后，成熟的种子移入发酵罐的发酸培养基中发酵代谢 产生的L-色氨酸。其中，2.4T液体种子培养基由水中加入以下组份组成， 酵母浸出粉18kg、柠檬酸三钠3.6kg、 MgS04.7H20 7.56kg、 (NH4)2S04 4.8kg、KH2P04 1.8kg、KCl 4.56kg、FeS04.7H20 6.72kg、钼酸铵0.672g、硼酸12g、 CoCl2.6H20 3.36g、 MnS04.H20 1.2g、 CuS04.7H20 1.2g、 ZnS04.7H20 1.44g、 Na2S041.2g、 VBi57.6g、消泡剂0.72kg、 TC 6g、糖96kg。其中，22T发酵培养基由水中加入以下组份组成酵母 浸出粉22kg、柠檬酸三钠.H2022kg、柠檬酸22kg、 MgS04 69.3kg、 (NH4) 2S04 66kg、 KH2P04 33kg、 KC141.8kg、 FeS04.7H201.66kg 、钼酸铵6.16kg 、 H3B03 110g 、 CoCl2.6H20 61.6g、 CuS04.5H20 22g、 MnS04.H20 22g、 ZnS04.7H20 26.4g、 Na2S04 110g、消泡剂6.6kg、糖330kg。其中，成熟种子的培养方法包括以下步骤①空罐灭菌: 0.15Mpa，保压30分钟；②实罐灭菌液体种子培养基投入 罐，4T种子罐配2.4T种子培养基，调pH至7.0，关闭罐盖夹套加热至90。C，直接进蒸汽加热到121°C， O.lMpa压力保温10分钟；③冷却灭菌完毕冷却降温至36X:,待接种；④接种采用压差法将菌液接入罐内，接种温度35。C，pH6.8， 压力O.lMpa，打开接种口防护盖，用浸泡过95°/。乙醇的棉花 圈圈住接种口，点燃棉花圈，接种瓶移至点燃棉花圈接种口 旁，慢慢旋开接种瓶针头保护塞，迅速将接种瓶针头插入接 种口，移开棉花圈并熄灭，缓缓打开罐上排气阀，调压 0.05Mpa，接种量10%，接种结束后，用浸过75%乙醇的棉 花球放置在接种口上，拨出接种针头，旋上接种口防护盖， 开始培养； 培养培养温度36°C、罐压0.03Mpa、风量 0.6m3/h、 pH6.5、搅拌转速400rpm、溶氧20%以上、培养时 间12小时、最终OD660nm: 15、最终葡萄糖含量小于10g/l。其中，发酵培养包括以下步骤①空罐灭菌0.15Mpa 压力，温度128r灭菌30分钟；②实罐灭菌发酵培养基投 入罐中，30T罐加22T培养基，关闭罐盖，夹套预热泪盈眶 到95。C，直接进蒸流加热到121°C,压力0.1Mpa，保温10 分钟，冷却降温至36。C，氨调pH6.5接种；③接种采用压 差法将种子液压入罐内培养；④培养培养温度36。C，罐压 0.03Mpa，风量0.6m3/h， pH6.5，搅拌转速400rpm，发酵结 束时色氨酸生成速度20g/l、糖浓度1.2g/1。其中，发酵结束后，放罐前在发酵罐内加千分之一的明 矾，发酵液加热至80°C，立即降温至37°C，用压縮空气压至发酵液储存罐。其中，菌液的制备取长得丰满无杂菌已培养好的茄子瓶菌咱1瓶，加入无菌生理盐水50ml，刮下菌体，倒入带有 玻璃珠的无菌茄子瓶内，塞好带有针头的橡皮塞，用铜夹固 定，用纱布保护接种针头，在无菌室内将菌种悬浮液打碎备用o实例2:首先，菌种在液体培养基中培养得到成熟的种 子，然后，成熟的种子移入发酵罐的发酸培养基中发酵代谢产生的L-色氨酸。其中，2.4T液体种子培养基由水中加入以下组份组成， 酵母浸出粉18kg、柠檬酸三钠3.6kg， MgS04.7H20 7.56kg、 (NH4)2S04 4.8kg、KH2P04 1.8kg、KCl 4.56kg、FeS04.7H20 6.72kg、钼酸铵0.672g、硼酸12g、 CoCl2.6H20 3.36g、 MnS04.H20 1.2g、 CuS04.7H20 1.2g、 ZnS04.7H20 1.44g、 Na2S041.2g、 VB^7.6g、消泡剂0.72kg、 TC 6g、糖96kg。其中，22T发酵培养基由水中加入以下组份组成酵母 浸出粉22kg、柠檬酸三钠.H2022kg、柠檬酸22kg、 MgS04 69.3kg、 (NH4) 2S04 66kg、 KH2P04 33kg、 KC141.8kg、 FeS04.7H201.66kg 、钼酸铵6.16kg 、 H3B03 110g 、 CoCl2.6H20 6L6g、 CuS04.5H20 22g、 MnS04.H20 22g、 ZnS04.7H20 26.4g、 Na2S04 110g、消泡剂6.6kg、糖330kg。其中，成熟种子的培养方法包括以下步骤①空罐灭菌:0.18Mpa，保压30分钟；②实罐灭菌液体种子培养基投入 罐，4T种子罐配2.4T种子培养基，调pH至7.0，关闭罐盖， 夹套加热至90。C，直接进蒸汽加热到12rC， O.lMpa压力保温10分钟；③冷却灭菌完毕冷却降温至36。C，待接种；④接种采用压差法将菌液接入罐内，接种温度35.5。C， pH6.9，压力0.1Mpa，打开接种口防护盖，用浸泡过95%乙 醇的棉花圈圈住接种口，点燃棉花圈，接种瓶移至点燃棉花 圈接种口旁，慢慢旋开接种瓶针头保护塞，迅速将接种瓶针 头插入接种口，移开棉花圈并熄灭，缓缓打开罐上排气阀， 调压O. 5Mpa，接种量10%，接种结束后，用浸过75%乙醇 的棉花球放置在接种口上，拨出接种针头，旋上接种口防护 盖，开始培养； 培养培养温度36。C、罐压0.03Mpa、风 量0.9m3/11、 pH6.5、搅拌转速550rpm、溶氧20%以上、培养 时间15小时、最终OD660nm: 17、最终葡萄糖含量小于10g/l。 其中，发酵培养包括以下步骤①空罐灭菌0.16Mpa 压力，温度128"C灭菌30分钟；②实罐灭菌发酵培养基投 入罐中，30T罐加22T培养基，关闭罐盖，夹套预热泪盈眶 到100。C，直接进蒸流加热到121°C，压力0.1Mpa，保温10 分钟，冷却降温至36。C，氨调pH6.5接种；③接种采用压 差法将种子液压入罐内培养；④培养培养温度36。C，罐压 0.03Mpa，风量0.85m3/h， pH6.5，搅拌转速550rpm，发酵结 束时色氨酸生成速度40g/l、糖浓度1.2g/1。其中，发酵结束后，放罐前在发酵罐内加千分之一的明矾，发酵液加热至80°C，立即降温至37°C，用压縮空气压 至发酵液储存罐。其中，菌液的制备取长得丰满无杂菌已培养好的茄子 瓶菌咱1瓶，加入无菌生理盐水50ml，刮下菌体，倒入带有 玻璃珠的无菌茄子瓶内，塞好带有针头的橡皮塞，用铜夹固 定，用纱布保护接种针头，在无菌室内将菌种悬浮液打碎备 用。实例3:首先，菌种在液体培养基中培养得到成熟的种 子，然后，成熟的种子移入发酵罐的发酸培养基中发酵代谢 产生的L-色氨酸。其中，2.4T液体种子培养基由水中加入以下组份组成， 酵母浸出粉18kg、柠檬酸三钠3.6kg， MgS04.7H20 7.56kg、 (NH4)2S04 4.8kg、KH2P04 1.8kg、KCl 4.56kg、FeS04.7H20 6.72kg、钼酸铵0.672g、硼酸12g、 CoCl2.6H20 3.36g、 MnS04.H20 1.2g、 CuS04.7H20 1.2g、 ZnS04.7H20 1.44g、 Na2S041.2g、 VB匸57.6g、消泡剂0.72kg、 TC 6g、糖96kg。其中，22T发酵培养基由水中加入以下组份组成酵母 浸出粉22kg、柠檬酸三钠.H2022kg、柠檬酸22kg、 MgS04 69.3kg、 (NH4) 2S04 66kg、 KH2P04 33kg、 KC141.8kg、 FeS04.7H201.66kg 、钼酸铵6.16kg 、 H3B03 110g 、 CoCl2.6H20 61.6g、 CuS04.5H20 22g、 MnS04.H20 22g、nS04.7H20 26.4g、 Na2S04 110g、消泡剂6.6kg、糖330kg。其中，成熟种子的培养方法包括以下步骤①空罐灭菌 0.2Mpa，保压30分钟；②实罐灭菌液体种子培养基投入 罐，4T种子罐配2.4T种子培养基，调pH至7.0，关闭罐盖， 夹套加热至90。C，直接进蒸汽加热到121°C， O.lMpa压力保温10分钟；③冷却灭菌完毕冷却降温至36。C，待接种；④接种采用压差法将菌液接入罐内，接种温度36°C，pH7.0， 压力O.lMpa，打开接种口防护盖，用浸泡过95%乙醇的棉花 圈圈住接种口，点燃棉花圈，接种瓶移至点燃棉花圈接种口 旁，慢慢旋开接种瓶针头保护塞，迅速将接种瓶针头插入接 种口，移开棉花圈并熄灭，缓缓打开罐上排气阀，调压 O.lMpa，接种量10%，接种结束后，用浸过75%乙醇的棉花 球放置在接种口上，拨出接种针头，旋上接种口防护盖，开 始培养；⑤培养培养温度36"C、罐压0.03Mpa、风量1.2mVh、 pH6.5、搅拌转速700rpm、溶氧20%以上、培养时间18小时、 最终OD660nm: 20、最终葡萄糖含量小于10g/l。其中，发酵培养包括以下步骤①空罐灭菌0.17Mpa 压力，温度128。C灭菌30分钟；②实罐灭菌发酵培养基投 入罐中，30T罐加22T培养基，关闭罐盖，夹套预热泪盈眶 到105。C，直接进蒸流加热到121°C，压力0.1Mpa，保温10 分钟，冷却降温至36"C，氨调pH6.5接种；③接种采用压 差法将种子液压入罐内培养；④培养培养温度36。C，罐压0.03Mpa，风量l.lm3/h， pH6.5，搅拌转速700rpm，发酵结 束时色氨酸生成速度60g/l、糖浓度L2g/1。其中，发酵结束后，放罐前在发酵罐内加千分之一的明 矾，发酵液加热至80°C，立即降温至37°C，用压縮空气压 至发酵液储存罐。其中，菌液的制备取长得丰满无杂菌已培养好的茄子 瓶菌咱1瓶，加入无菌生理盐水50ml，刮下菌体，倒入带有 玻璃珠的无菌茄子瓶内，塞好带有针头的橡皮塞，用铜夹固 定，用纱布保护接种针头，在无菌室内将菌种悬浮液打碎备 用。
权利要求
1.生物发酵法工业化生产L-色氨酸的发酵工艺，其特征在于该发酵工艺包括以下步骤首先，菌种在液体培养基中培养得到成熟的种子；然后，成熟的种子移入发酵罐的发酸培养基中发酵代谢产生的L-色氨酸。
2. 根据权利要求1所述的生物发酵法工业化生产L-色 氨酸的发酵工艺，其特征在于其中，2.4T液体种子培养基 由水中加入以下组份组成，酵母浸出粉18kg、柠檬酸三钠 3.6kg、 MgS04.7H20 7.56kg、 (NH4) 2S04 4.8kg、 KH2P04 1.8kg、 KC14.56kg、 FeS04.7H20 6.72kg、钼酸铵0.672g、硼 酸12g、 CoCl2.6H20 3.36g、 MnS04.H20 1.2g、 CuS04.7H20 1.2g、 ZnS04.7H20 1.44g、 Na2S04 1.2g、 VBi 57.6g、消泡剂 0.72kg、 TC6g、糖96kg。
3. 根据权利要求1所述的生物发酵法工业化生产L-色 氨酸的发酵工艺，其特征在于其中，22T发酵培养基由水 中加入以下组份组成，酵母浸出粉22kg、柠檬酸三 钠.H2022kg、柠檬酸22kg、 MgS04 69.3kg、 (NH4) 2S04 66kg、 KH2P04 33kg、 KC141.8kg、 FeS04.7H20 1.66kg、 钼酸铵6.16kg、 H3B03110g、 CoCl2.6H20 61.6g、 CuS04.5H20 22g、 MnS04.H20 22g、 ZnS04.7H20 26.4g、 Na2S04 110g、消泡剂6.6kg、糖330kg。
4. 根据权利要求1所述的生物发酵法工业化生产L-色 氨酸的发酵工艺，其特征在于其中，成熟种子的培养方法 包括以下步骤①空罐灭菌0.15-0.2Mpa，保压30分钟； ②实罐灭菌液体种子培养基投入罐，4T种子罐配2.4T种 子培养基，调pH至7.0，关闭罐盖，夹套加热一至90。C， 直接进蒸汽加热到121°C， O.lMpa压力保温10分钟；③冷却灭菌完毕冷却降温至36X:，待接种；④接种采用压差法将菌液接入罐内，接种温度35-36°C， pH6.8-7.0，压力 O.lMpa，打开接种口防护盖，用浸泡过95%乙醇的棉花圈圈 住接种口，点燃棉花圈，接种瓶移至点燃棉花圈接种口旁， 慢慢旋开接种瓶针头保护塞，迅速将接种瓶针头插入接种 口，移开棉花圈并熄灭，缓缓打开罐上排气阀，调压 0.05-0.1Mpa，接种量10%，接种结束后，用浸过75%乙醇的 棉花球放置在接种口上，拨出接种针头，旋上接种口防护盖， 开始培养； 培养培养温度36°C、罐压0.03Mpa、风量 0.6-1.2m3/h、 pH6.5、搅拌转速400-700rpm、溶氧20%以上、 培养时间12-18小时、最终OD660nm: 15-20、最终葡萄糖 含量小于10g/l。
5. 根据权利要求1所述的生物发酵法工业化生产L-色 氨酸的发酵工艺，其特征在于其中，发酵培养包括以下步 骤①空罐灭菌0.15-0.17Mpa压力，温度128。C灭菌30分钟；②实罐灭菌发酵培养基投入罐中，30T罐加22T培 养基，关闭罐盖，夹套预热到95-105"C，直接进蒸流加热到 121°C，压力O.lMpa，保温10分钟，冷却降温至36"C，氨 调pH6.5等接种；③接种采用压差法将种子液压入罐内培 养；④培养培养温度36°C，罐压0.03Mpa，风量0.6-1.lm3/h， pH6.5，搅拌转速400-700rpm，发酵结束时色氨酸生成速度 在20-60g/1、糖浓度1.2g/l。
6. 根据权利要求5所述的生物发酵法工业化生产L-色 氨酸的发酵工艺，其特征在于其中，发酵结束后，放罐前 在发酵罐内加千分之一的明矾，发酵液加热至8(TC，立即降 温至37t，用压縮空气压至发酵液储存罐。
7. 根据权利要求4所述的生物发酵法工业化生产L-色 氨酸的发酵工艺，其特征在于菌液的制备取长得丰满无杂 菌已培养好的茄子瓶菌种1瓶，加入无菌生理盐水50ml，刮 下菌体，倒入带有玻璃珠的无菌茄子瓶内，塞好带有针头的 橡皮塞，用铜夹固定，用纱布保护接种针头，在无菌室内将 菌液打碎备用。
全文摘要
本发明公开了生物发酵法工业化生产L-色氨酸的发酵工艺，首先，菌种在液体培养基中培养得到成熟的种子；然后，成熟的种子移入发酵罐的发酸培养基中发酵代谢产生的L-色氨酸。本发明的发酵工艺应用于微生物发酵生产L-色氨酸，生产工艺简单，L-色氨酸的生产效率高。
文档编号C12P13/22GK101323867SQ20081001995
公开日2008年12月17日 申请日期2008年3月14日 优先权日2008年3月14日
发明者李英辉 申请人:江苏诚意药业有限公司