专利名称：L-谷氨酸发酵新工艺的制作方法
我国味精生产方法，大多以淀粉水解糖为原料，加少量有机氮源，接入谷氨酸生产用细菌，在一定的通风、搅拌下，流加尿素控制pH值，发酵30-40小时左右，再中和提炼而成(以下简称常法)。
目前生产水平为初糖12-13%(大多数厂采用，即低糖法)，产酸率5-6%，对初糖的转化率为40-45%，个别厂初糖为16-18%，或初糖为15%，在发酵后期，流加糖1-3%，使总糖为16-18%(即高糖法)，产酸率可达7-8%，但转化率仍为40-45%。二十多年来各厂转化率一直处于这种水平。转化率提不高是我国技术落后，经济效益差的一个重要标志。
本发明者有鉴于此，对L-谷氨酸发酵的各个环节，作了精心揣摩，深度钻研，为了提高产酸率同时又提高转化率，特提出了到目前为止从未有人使用过的将发酵过程分割为菌体生长和产酸两个阶段，并用不同浓度的营养液(有机氮源和无机盐)分别加以控制，结果可使产酸率升至9-11%，比常法约提高50-60%，转化率达到58-64%，比常法约提高30-40%。
本发明所用的分割法，是按常法发酵至适当时间(8-18小时)，将发酵液分成二份或数份，分别放入另外发酵容器，在各发酵容器内补足新糖液至分割前原有体积，使分割后发酵液糖浓度为10-13%，同时加入微量营养液(有机氮源和无机盐)继续发酵。这样，将发酵过程分割为菌体生长和产酸两个阶段，并用不同浓度的营养液分别加以控制。如此，可使菌体生长所消耗的糖，比常法降低，此少消耗的糖，又能转向L-谷氨酸的合成，从而提高产酸率，这是本发明的一大特点。
按照常法，各厂在提高糖浓度时，必然相应提高有机氮源浓度，(生物素含量水平)如初糖12%，玉米浆用量为0.5%，初糖提高到16%，玉米浆用量为0.9%，初糖18%，玉米浆用量为1.1%，不如此，就不能得到较好的产酸率。但本发明却反其道而行之，在提高糖浓度时，却大大降低玉米浆用量。如本发明的总糖为16%，玉米浆的用量却为0.3%左右，如此，可使糖代谢的流向，尽量转向有利于L-谷氨酸的合成，并使细胞透性增大，这是能提高转化率的关键，也是本发明的特点之一。
在常法生产中，随着糖浓度的提高，除了如上述需相应提高有机氮源浓度外，还需将通风量加大，或将搅拌速度加快，这就需更大的能源，甚至调整机械设备。本发明所用的分割法，可使高糖浓度低糖化，即总糖虽为16-17%，但在发酵的两个阶段(菌体生长和产酸)，其起始糖浓度始终处于10-13%范围内，如此就不必加大通风量或增加搅拌速度，也就不需增加能源或调整机械设备，这是本发明的又一特点。
近年来，原材料、能源价格大幅度提价，味精成本大大增加，各厂面临亏损局面，因而采用如本发明的新工艺、新技术以提高产酸率，提高转化率，降低成本，增加经济效益是各厂刻不容缓的必由之路。
以下举实例说明本发明的工艺和结果实例一、发酵液组成为淀粉水解糖10.8%，玉米浆0.5%，K2HPO40.1%，MgSO40.05%，在500ml三角瓶中盛液25ml，121℃。10分钟灭菌后接种各厂常用的谷氨酸生产菌T6-13。流加尿素控制pH在7-8，在100r.p.m摇瓶机上发酵12小时后，吸出10ml(即分割出40%)，另加10ml新糖液及微量营养液(有机氮源和无机盐)，使分割后发酵液的组成为淀粉水解糖12.40%，玉米浆0.50%，K2HPO40.15%，MgSO40.075%，继续发酵至58小时，产酸率为10.4%，对总投入糖的转化率为63.41%。
实例二、一切条件同实例一，只分割时吸出20%或60%，结果产酸率分别为10.62%和10.17%，对总投入糖的转化率分别为64.75%和62.01%。
实例三、发酵液组成为淀粉水解糖11%，玉米浆0.35%，K2HPO40.1%，MgSO40.05%，接种发酵18小时后，分割出40%，如实例一补加新糖液及营养液(有机氮源和无机盐)，但使分割后发酵液组成为淀粉水解糖11.94%，玉米浆0.3%，K2HPO40.45%，MgSO40.075%，继续摇瓶至58小时，产酸率为9.57%，对总投入糖的转化率58.21%。
实例四、一切条件同实例三，但分割后玉米浆为0.3%，K2HPO40.15%，MgSO4为0.175%，结果产酸率为9.93%，对总投入糖的转化率为60.40%。
实例五、发酵液组成为籼米水解糖10%，玉米浆0.2%，K2HPO40.1%，MgSO40.05%，接种发酵8小时，分割出40%，再加新糖液及营养液(有机氮源和无机盐)，使分割后发酵液组成为籼米水解糖12.4%，玉米浆0.2%，K2HPO40.1%，MgSO40.05%，继续摇瓶至50小时，产酸率为8.87%，对总投入糖的转化率为58.2%。
权利要求
1.一种L-谷氨酸发酵的方法，以淀粉质水解糖为原料，添加有机氮源、无机盐、在供氧情况下，细菌发酵生成L-谷氨酸，其特征在于发酵一定时间后，将发酵液分割成二份或数份，放入另外发酵容器内，在各发酵容器中，分别补足新糖液至分割前原有体积；同时补加微量有机氮源、无机盐，使发酵过程明显划分为营养条件互不相同的菌体生长和产酸二个阶段，以进行L-谷氨酸发酵的方法。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是发酵液分割的时间为发酵8-18小时之间。
3.根据权利要求1和2所述的方法，其特征是发酵液分割时，分出的比例为20-60%。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于控制分割补糖后的发酵糖浓度为10-13%，使总投入糖虽为16-17%的高糖发酵，变为在分割前后二个阶段的起始糖浓度均处于10-13%的低糖水平。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于分割后补加微量有机氮源如玉米浆时，其控制范围为0.2-0.5%。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于分割后无机盐的补加，应与补加的有机氮源相配合，其控制范围K2HPO4为0.15-0.45%，MgSO4为0.075-0.175%。
全文摘要
为了提高L-谷氨酸发酵的产酸率同时又提高转化率，特提出了到目前为止从未有人使用过的将发酵过程分割为菌体生长和产酸两个阶段，并用不同浓度的营养液(有机氮源和无机盐)分别加以控制，使菌体生长所消耗的糖尽量降低，使糖代谢的流向，尽量转向有利于L-谷氨酸的合成，并使细胞透性增大，因而可使产酸率达到9—11％，比常法约提高60％，对总投入糖的转化率达到58—64％，比常法约提高40％。
文档编号C12P13/14GK1058047SQ9110735
公开日1992年1月22日 申请日期1991年4月2日 优先权日1991年4月2日
发明者黄文涛 申请人:黄文涛