专利名称：一种利用米根霉发酵生产l-乳酸的方法
技术领域：
本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种利用米根霉发酵生产L-乳酸的方法。
背景技术：
L-乳酸是21世纪最具应用潜力的有机酸之一。L-乳酸及其衍生物既是重要的有机化工原料，又是重要的精细化学品，被广泛应用于食品、农业、环保、医药、饲料、日用品、化工等领域。发酵法生产L 乳酸的菌种主要有乳酸杆菌属和根霉属{Rhizopus)。用根霉发酵生产L 乳酸为好氧发酵，存在工艺能耗大、糖利用率低等缺点。采用乳酸菌发酵生产L乳酸具有糖利用率高、不耗氧、能耗低、设备简单、操作方便等优点，在乳酸工业中具有广阔的发展前景。目前国外关于L乳酸发酵的研究主要集中在连续发酵及发酵与分离技术相偶 联，如Li等将电渗析与双极膜电渗析技术相结合,能及时分离乳酸,控制pH值。Gao等使用连续电渗析发酵装置，L乳酸产率、得率分别达到8. 18 g/(L h)和0. 69 g/g。连续发酵可以消除产物抑制，大幅度提高L 乳酸的生产效率，但应用于大规模生产还不够成熟。国内采用乳酸菌发酵生产L 乳酸的研究以分批发酵为主，如乐晓洁等通过培养基优化，L乳酸产量达到103 g/L。闻智慧等用氨水中和乳酸，L乳酸浓度、产率分别达到136. 8g/L和I. 71g/(L h).李剑等在培养基中添加多种氨基酸及生长因子，L 乳酸产量、得率及产率分别达到140. 3 g/L, 0. 94g/g和I. 95 g/(L h)。Bai等应用恒速流加发酵策略，L 乳酸产量、得率及产率分别达到210 g/L,0. 97 g/g和2. 2 g/(L h)。以上研究存在的不足是培养基成分比较复杂，其中包括酵母粉、蛋白胨等高成本原料。Kwon等的研究表明，乳酸发酵中酵母粉等氮源的成本占总发酵成本的30%左右。
发明内容
本发明提供了一种利用米根霉发酵生产L-乳酸的方法，本发明以米根霉为出发菌株，通过发酵生产L 乳酸，本发明确定了生产L-乳酸的发酵工艺条件。I.一种利用米根霉发酵生产L-乳酸的方法，其特征在于发酵时，在250 mL培养基中装入一定量的培养基，接入一定量的种子培养基到发酵培养基，加入单独灭菌的碳酸钙，在35 °C条件下发酵72 h。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，发酵培养基(g/L):玉米淀粉120、硫酸铵3、磷酸二氢钾0.25、硫酸锌0.04、硫酸镁0. 15，pH值6. 0，然后加入碳酸钙60。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，种子培养基的制备方法为种子培养基灭菌，接入培养好的孢子，在32°C条件下振荡培养24 h。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，种子培养基(g/L):葡萄糖100、硫酸铵I. 35、磷酸二氢钾0.3、硫酸锌0.04、硫酸镁0.25，pH值6. O。5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，接种量及培养温度的确定采用摇瓶实验，250 mL摇瓶装液量100 mL。摇床转速为150 r/min，pH调节剂为2 g CaCO3,单独灭菌，在接种时无菌加入。6. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于玉米淀粉浓度在14%左右为好。7. 根据权利要求I所述的方法，其特征在于硫酸铵为最佳氮源。8. 根据权利要求I所述的方法，其特征在于磷酸二氢钾作为发酵产生L-乳酸的磷酸源。9.根据权利要求I所述的方法，其特征在于最佳装液量40 mL/250mL。本发明的有益效果在于本发明以米根霉为出发菌株，通过发酵法生产L 乳酸，本发明确定了生产L-乳酸的发酵工艺条件。
具体实施例方式下面的实施例对本发明作详细说明，但对本发明没有限制。本发明所用的菌株为米根霉，购买于ACCC，编号为ACCC31821。实施例I
本实施案例说明不同碳源浓度对产L-乳酸的影响，碳源浓度分别为10%，12%，14%，16%, 18%和20%o结果如表I所示。从表I可以看出，随着玉米淀粉浓度的增加，产酸量越来越高，但转化率越来越低。当浓度低于14%时，产酸量虽低，但原料得到充分利用，转化率升高；当浓度高于14%时，产酸量虽略有增加，但转化率下降较大。所以综合考虑，玉米淀粉浓度在14%左右为好。表I不同碳源浓度对产酸的影响
权利要求
1.ー种利用米根霉发酵生产L-乳酸的方法，其特征在于发酵时，在250 mL培养基中装入一定量的培养基，接入一定量的种子培养基到发酵培养基，加入単独灭菌的碳酸钙，在35 °C条件下发酵72 h。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，发酵培养基玉米淀粉120g/L、硫酸铵3g/L、磷酸ニ氢钾0.25 g/L、硫酸锌0.04 g/L、硫酸镁0.15 g/L, pH值6. 0，然后加入碳酸钙 60 g/L。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于玉米淀粉浓度14%。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，种子培养基的制备方法为种子培养基灭菌，接入培养好的孢子，在32°C条件下振荡培养24 h。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，种子培养基葡萄糖100g/L、硫酸铵I. 35 g/L、磷酸ニ氢钾 0.3 g/L、硫酸锌 0.04 g/L、硫酸镁 0.25 8/し？11值6.0。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，接种量及培养温度的确定采用摇瓶实验，250 mL摇瓶装液量100 mL ;摇床转速为150 r/min, pH调节剂为2 g CaCO3，单独灭菌，在接种时无菌加入。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于氮源为硫酸铵。
8.根据权利要求I所述的方法，其特征在于磷酸ニ氢钾作为发酵产生L-乳酸的磷酸源。
9.根据权利要求I所述的方法，其特征在于装液量40mL/250mL。
全文摘要
本发明提供了一种利用米根霉发酵生产L-乳酸的方法，本发明以米根霉为出发菌株，通过发酵生产L-乳酸，本发明确定了生产L-乳酸的发酵工艺条件。
文档编号C12R1/845GK102732575SQ20121025310
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月22日 优先权日2012年7月22日
发明者周雪琴 申请人:太仓市周氏化学品有限公司