一种发酵制备赖氨酸的方法_3

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有淀粉的原料,例如,可以选自玉米、薯类(如木薯)和小麦中的一种或几种。
[0046] 根据本发明方法发酵结束后收集得到的发酵液可去除菌体后直接浓缩结晶得到 赖氨酸成品,不需要经过离子交换、脱氨等工序,具体方法例如可以为:将本发明方法发酵 结束后收集得到的发酵液调pH值至5. 0-6. 0后通过陶瓷膜或碟片离心机去除菌体,得到 浊度为10-30NTU的赖氨酸清液,将得到的赖氨酸清液调pH值至4. 5-6. 0,然后在温度为 35-60°C,真空度为-0. 07至-0.1 Mpa的条件下蒸发浓缩结晶,控制晶体含量为30-65重 量%,然后固液分离并将所得固体在80-KKTC下烘干至含水量小于等于I. 0重量%,即得赖 氨酸盐酸盐成品。
[0047] 实施例
[0048] 以下的实施例将对本发明作进一步的说明,但并不因此限制本发明。
[0049] 在下述实施例和对比例中:
[0050] OD值测定:将种子液或发酵液进行26倍稀释,采用722N可见光分光光度计,在波 长562纳米可见光下测定吸光值,即为OD值。
[0051] 按照GB/T5009. 7-2008的方法测定发酵液中还原性糖的浓度。
[0052] 按照GB3595-83的方法测定发酵液中铵根离子的浓度。
[0053] 采用戴安公司ICS-2500型离子色谱仪测定发酵液中S0,的含量。
[0054] 按照GB10794-89标准检测发酵液中的赖氨酸浓度(以赖氨酸盐酸盐计)。
[0055] 单罐供酸量=(放罐的赖氨酸浓度X放罐体积+中间放料赖氨酸浓度X中间放 料体积)。
[0056] 转化率(%) =单罐供酸量/总糖的重量X 100%,其中总糖的重量包括种子罐用糖 重量和发酵罐用糖重量。
[0057] 按照GB8245-87标准检测L-赖氨酸盐酸的干燥失重和赖氨酸盐酸盐含量。
[0058] 实施例1
[0059] 本实施例用于说明本发明提供的发酵制备赖氨酸的方法。
[0060] (1)将收获的100重量份玉米通过机械加工将玉米颗粒粉碎,使玉米粉过30目筛 的通过率为80%。
[0061] (2)将粉碎后的产物加水调浆至12Β?°,相对于每克粉碎产物的干重,加入20个 酶活力单位的淀粉酶(α -淀粉酶,诺维信公司),在90°C、ρΗ为5. 5的条件下酶解100分钟, 得到酶解产物。其中,将酶解产物通过用液压式板框压滤机进行压滤,分离出酶解清液(固 含量为20重量%);之后加入115个酶活力单位的糖化酶(α -1,4-葡萄糖水解酶,诺维信公 司),在60°C、pH为4. 5的条件下酶解420分钟,得到淀粉质原料糖化清液。
[0062] (3)使用步骤(2)得到的淀粉质原料糖化清液配制种子罐培养基,具体组成为:相 对于每升种子罐培养基,淀粉质原料糖化清液的用量为35克,玉米浆(干重为35重量%)的 用量为80克,磷酸氢二钾的用量为I. 0克,硫酸镁的用量为0. 5克,硫酸铵的用量为10克, 苏氨酸的用量为〇. 2克,蛋氨酸的用量为0. 2克。将培养基加热到121°C消毒,维持20分钟 后降温至31°C并保持恒定。开启搅拌,调节罐压为0.1 MPa,按照通风量与培养基1:0. 5体 积比通入无菌空气,用氨水调节pH至6. 8并保持恒定。然后将黄色短杆菌(菌株原种FB42 购自江南大学)活化和增殖后接入种子罐中进行培养,培养过程中每隔120分钟取样镜检并 测定OD值,当镜检菌体形态正常且OD值达到0. 8时停止培养,得到成熟种子液。
[0063] (4)使用步骤(2)得到的淀粉质原料糖化清液配制发酵培养基,具体组成为:相对 于每升发酵培养基,淀粉质原料糖化清液的用量为50克,糖蜜(产地新疆)的用含量为40 克,玉米楽(干重为35重量%)的用量为30克,硫酸铵的用量为3克,磷酸氢二钾的用量为 I. 〇克,硫酸镁的用量为〇. 06克,苏氨酸的用量为0. 2克,蛋氨酸的用量为0. 2克,谷氨酸 的用量为〇. 3克。培养基加热到121°C消毒30分钟后降温至31°C并保持恒定,用氨水调节 pH至6. 9。测定配制好的发酵培养基(即初始培养基)中S042_的含量为2. 23克/升。
[0064] (5)在发酵罐中装入步骤(4)配制好的发酵培养基,发酵培养基体积为发酵罐体积 的50%。使用步骤(3)所得的成熟种子液,接入发酵罐的培养基中进行发酵培养,以接种后 的发酵培养基为基准,步骤(3)所得的成熟种子液的接种量为15体积%。接种后Oh开始 以I. 0g/L*h的速度流加硫酸铵,流加的时间为3h ;在接种后3h开始以0. 2g/L*h的速度流 加硫Ife按,流加的时间为15h ;在接种后18h开始以0. 01g/L*h的速度流加硫酸按,流加的 时间为30h,接种后连续流加步骤(2)得到的淀粉质原料糖化清液和氯化铵,流加步骤(2) 得到的淀粉质原料糖化清液的量使发酵过程中发酵液中的还原性糖的浓度控制在6-8克/ 升,流加氯化铵的量使发酵过程中发酵液中铵根离子的浓度控制在0. 6-0. 8克/升,将罐压 控制为0.1 MPa,发酵温度控制为37°C,通气量为0. 7立方米空气/立方米的培养基/分钟, 并用液氨调节PH维持在6. 9进行发酵培养,流加步骤(2)得到的淀粉质原料糖化清液和氯 化铵至发酵罐体积的75%时放料,放料体积为放料前发酵罐中发酵液体积的8%。发酵培养 48小时后放罐。测定放罐的赖氨酸浓度(即终点赖氨酸含量,下同)和中间放料的赖氨酸浓 度,计算单罐供酸量和转化率见表1。
[0065] (6)将放罐的发酵液和中间放料的发酵液混合得到发酵结束后收集得到的发酵 液,加盐酸调pH至5. 5,利用碟片离心机进行固液分离,得到pH5. 4、浊度12NTU的赖氨酸清 液,将赖氨酸清液加盐酸微调PH至4. 9,加入浓缩结晶器中蒸发浓缩,控制温度40°C、真空 度为-0. 09Mpa,当浓缩的赖氨酸晶浆液中的晶体含量达到50重量%时,进行离心分离,将湿 晶体在KKTC下烘干至含水量为1.0重量%,得到赖氨酸盐酸盐成品,测定赖氨酸盐酸盐成 品的含量见表1。
[0066] 实施例2
[0067] 本实施例用于说明本发明提供的发酵制备赖氨酸的方法。
[0068] 淀粉质原料糖化清液的制备方法、种子罐培养基配方、种子罐成熟种子液培养方 法均与实施例1相同。
[0069] 使用制得到的淀粉质原料糖化清液配制发酵培养基,相对于每升发酵培养基,硫 酸铵的用量为1. 2克,硫酸镁的用量为0. 012克,其他组分及其用量均与实施例1相同。培 养基加热到121°C消毒30分钟后降温至31°C并保持恒定,用氨水调节pH至6. 9。测定配制 好的发酵培养基(即初始培养基)中SO广的含量为0. 88克/升。
[0070] 发酵罐中的培养基体积为发酵罐体积的40%。将成熟种子液接入发酵罐的培养基 中进行发酵培养,以接种后的发酵培养基为基准,种子液的接种量为12体积%。接种后Oh 开始以0. 8g/L*h的速度流加硫酸按,流加的时间为3h ;在接种后3h开始以0. lg/L*h的速 度流加硫酸铵,流加的时间为15h ;在接种后18h停止流加硫酸铵,接种后连续流加步骤(2) 得到的淀粉质原料糖化清液和氯化铵,流加制得的淀粉质原料糖化清液的量使发酵过程中 发酵液中还原性糖的浓度控制在5-7克/升,流加氯化铵的量使发酵过程中发酵液中铵根 离子的浓度控制在〇. 5-0. 7克/升,将罐压控制为0. 08MPa,发酵温度控制为38°C,通气量 为0. 8立方米空气/立方米的培养基/分钟,并用液氨调节pH维持在6. 7进行发酵培养, 流加制得的淀粉质原料糖化清液和氯化铵至发酵罐体积的70%时放料,放料体积为放料前 发酵罐中发酵液体积的5%。发酵培养42小时后放罐。测定放罐的赖氨酸浓度和中间放料 的赖氨酸浓度,计算单罐供酸量和转化率见表1。
[0071] 将放罐的发酵液和中间放料的发酵液混合得到发酵结束后收集得到的发酵液,加 盐酸调pH至5. 7,利用碟片离心机进行固液分离,得到pH5. 5、浊度13NT
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