本发明属于生物发酵工程技术领域，尤其是一种利用菌体蛋白水解液替代豆粕水解液的温敏型谷氨酸发酵生产方法。
背景技术：
温度敏感型谷氨酸生产菌是目前谷氨酸发酵工业上较为优良的菌株，具有产酸高、转化率高和工艺控制容易等优点。温敏型谷氨酸发酵原料需要丰富的有机氮源，为菌体生长繁殖及代谢产酸提供所必需的各种氨基酸及有机氮，使菌体生长健壮，活力增强，大量积累谷氨酸。
豆粕水解液是温敏型谷氨酸发酵生产工艺中常用的有机氮源，其价格相对较高，使原材料成本偏高。因此为了降低生产成本，需要在稳定生产水平的前提下，降低豆粕水解液的使用量。谷氨酸菌体蛋白作为味精生产的副产品，含有丰富的蛋白质和其它营养物质。如果能将谷氨酸菌体蛋白水解后作为发酵原料，可以充分利用自身的原料优势，降低成本，增加企业效益。
通过检索，发现如下两篇与本专利申请相关的专利公开文献：
1、一种利用菌体蛋白替代部分酵母粉的金霉素发酵生产方法(CN103614445A)，本发明提供一种在发酵生产金霉素过程中使用菌体蛋白替代部分酵母粉的工艺方法。将菌体蛋白以一定比例加入金霉素基础培养基中，以替代部分酵母粉，从而达到降低金霉素生产成本的目的。
2、利用谷氨酸发酵废菌体制备谷氨酸发酵有机氮添加物的方法(CN101979627A)，一种利用谷氨酸发酵废菌体制备谷氨酸发酵有机氮添加物的方法，解决现在谷氨酸生产中，发酵后的废菌体直接排放会对环境造成污染或制成饲料添加剂其经济效益较低的现状。以谷氨酸发酵废菌体为原料，采用酶法水解、酸法水解或者酶酸结合法水解得到蛋白水解液，水解液经浓缩或者干燥制得发酵用有机氮添加物。本方法制备有机氮添加物其谷氨酸发酵废菌体蛋白回收率可达93％，制得的有机氮添加物可回用于谷氨酸发酵，代替现在谷氨酸生产中所使用的酵母膏、蛋白胨、玉米浆等有机氮添加物。不仅可减少环境污染而且可大大提高其附加值；对于谷氨酸发酵废菌体的综合利用有重要意义。
通过对比，本发明专利申请与上述专利公开文献存在本质的不同。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种利用菌体蛋白水解液替代豆粕水解液的温敏型谷氨酸发酵生产方法，该方法通过工艺革新，适当调整发酵液原料配比，直接将菌体蛋白水解液作为发酵原料，该生产方法能稳定温敏型谷氨酸发酵生产水平，降低生产中的原材料成本。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种利用菌体蛋白水解液替代豆粕水解液的温敏型谷氨酸发酵生产方法，发酵过程中使用菌体蛋白水解液作为有机氮源制备发酵培养基，发酵生产谷氨酸。
而且，所述发酵培养基的原料配比如下：淀粉水解糖40～60g/L；玉米浆50～60ml/L；菌体蛋白水解液10～20g/L；糖蜜5～15ml/L；磷酸氢二钠7～9g/L；氯化钾2～4g/L；硫酸镁1.4～1.6g/L；消泡剂0.1～0.3ml/L，pH为6.9～7.1，121℃灭菌20分钟。
而且，所述菌体蛋白水解液的制备方法如下：
取菌体蛋白，并采用酸法水解，水解条件为：取湿菌体或干菌体，加入菌体1～4倍质量的水、1～2倍质量的硫酸，水解温度为100～120℃，水解时间为15～30小时，即得水解液总氮含量为5-8g/100mL、氨基态氮含量为3-5g/100mL的菌体蛋白水解液。
而且，所述糖蜜为甜菜糖蜜。
而且，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。
而且，具体步骤如下：
按15％的接种量将温敏型谷氨酸菌的种子液接入发酵培养基中，采用连续流加无机氮源的方式补充氮源并控制发酵液的pH在6.8～7.2，同时，根据需要流加泡敌至泡沫消失，流加质量浓度为500～800g/L的葡萄糖溶液将残糖控制在质量分数为10g/L，发酵培养至28～32小时后发酵结束，即发酵得谷氨酸；
其中，所述葡萄糖溶液经115℃灭菌20分钟。
而且，所述无机氮源为质量分数为28％的氨水或液氨。
而且，所述葡萄糖溶液的质量浓度为600g/L。
本发明取得的优点和积极效果是：
1、本方法以谷氨酸菌体蛋白为原料，经水解后替代豆粕水解液制备温敏型谷氨酸发酵培养基，原材料来自生产废渣，所以成本低廉，而且与做饲料添加剂相比，其价值更高，收益也更好，该方法可降低谷氨酸的综合生产成本，直接提高企业的经济效益。
2、本方法的整个工艺过程操作简便，经济效益显著，十分适合工业化生产。
3、本方法发酵生产的谷氨酸，大大提高了菌体的谷氨酸的合成速度，谷氨酸的产酸率和糖酸转化率都能得到较大的提高，同时有利于降低发酵生产谷氨酸的成本，适于在生产中全面推广。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
下述实施实例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明中将标定时溶解氧定为100％，零氧时为0％，则反应过程中的溶解氧含量即为标定时的百分数。
本发明将菌体蛋白水解液用于温敏型发酵工艺生产谷氨酸的方法，是在发酵过程中使用菌体蛋白水解液作为有机氮源制备发酵培养基，发酵生产谷氨酸。采用本发明所述的菌体蛋白水解液制备的培养基发酵生产谷氨酸的操作方法和工艺控制条件，若不特别说明，均与采用豆粕水解液的培养基发酵生产温敏型谷氨酸菌种发酵生产谷氨酸的公知操作方法和工艺控制条件一致。
实施例1
一种利用菌体蛋白水解液替代豆粕水解液的温敏型谷氨酸发酵生产方法，发酵过程中使用菌体蛋白水解液作为有机氮源制备发酵培养基，发酵生产谷氨酸，具体步骤如下：
(1)所使用的微生物菌株为温敏型谷氨酸菌。
(2)发酵培养基：淀粉水解糖40g/L；玉米浆50ml/L；菌体蛋白水解液10g/L；糖蜜5ml/L；磷酸氢二钠7g/L；氯化钾2g/L；硫酸镁1.4g/L；消泡剂0.1ml/L。pH为6.9～7.1，121℃灭菌20分钟。
(3)补加糖液：补加糖液为葡萄糖的质量浓度为600g/L的葡萄糖液，115℃灭菌20分钟。
(4)按15％的接种量将种子液接入发酵培养基，采用连续流加质量分数28％的氨水的方式补充氮源并控制发酵液的pH在6.8～7.2；根据需要流加适量泡敌至泡沫消失，流加质量浓度为600g/L的葡萄糖溶液将残糖控制在质量分数为10g/L，发酵培养至32小时后发酵结束，即发酵得谷氨酸。
经检测，发酵产谷氨酸水平为186g/L，糖酸转化率为68％。
实施例2
一种利用菌体蛋白水解液替代豆粕水解液的温敏型谷氨酸发酵生产方法，发酵过程中使用菌体蛋白水解液作为有机氮源制备发酵培养基，发酵生产谷氨酸，具体步骤如下：
(1)所使用的微生物菌株为温敏型谷氨酸菌。
(2)发酵培养基：淀粉水解糖50g/L；玉米浆55ml/L；菌体蛋白水解液15g/L；糖蜜10ml/L；磷酸氢二钠8g/L；氯化钾3g/L；硫酸镁1.5g/L；消泡剂0.2ml/L。pH为6.9～7.1，121℃灭菌20分钟；
所述菌体蛋白水解液的制备方法如下：
取菌体蛋白，并采用酸法水解，水解条件为：取湿菌体或干菌体，加入菌体1～4倍质量的水、1～2倍质量的硫酸，水解温度为100～120℃，水解时间为15～30小时，即得水解液总氮含量为5-8g/100mL、氨基态氮含量为3-5g/100mL的菌体蛋白水解液。
所述糖蜜为甜菜糖蜜。
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。
(3)补加糖液：补加糖液为葡萄糖的质量浓度为700g/L的葡萄糖液，115℃灭菌20分钟。
(4)按15％的接种量将种子液接入发酵培养基，采用连续流加质量分数28％的氨水的方式补充氮源并控制发酵液的pH在6.8～7.2；根据需要流加适量泡敌至泡沫消失，流加质量浓度为700g/L的葡萄糖溶液将残糖控制在质量分数为10g/L，发酵培养至28小时后发酵结束，即发酵得谷氨酸。
经检测，发酵产谷氨酸水平为194g/L，糖酸转化率为70％。
实施例3
一种利用菌体蛋白水解液替代豆粕水解液的温敏型谷氨酸发酵生产方法，发酵过程中使用菌体蛋白水解液作为有机氮源制备发酵培养基，发酵生产谷氨酸，
具体步骤如下：
(1)所使用的微生物菌株为温敏型谷氨酸菌。
(2)发酵培养基：淀粉水解糖60g/L；玉米浆60ml/L；菌体蛋白水解液20g/L；糖蜜15ml/L；磷酸氢二钠9g/L；氯化钾4g/L；硫酸镁1.6g/L；消泡剂0.3ml/L。pH为6.9～7.1，121℃灭菌20分钟；
取菌体蛋白，并采用酸法水解，水解条件为：取湿菌体或干菌体，加入菌体1～4倍质量的水、1～2倍质量的硫酸，水解温度为100～120℃，水解时间为15～30小时，即得水解液总氮含量为5-8g/100mL、氨基态氮含量为3-5g/100mL的菌体蛋白水解液；
所述糖蜜为甜菜糖蜜；
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。
(3)补加糖液：补加糖液为葡萄糖的质量浓度为800g/L的葡萄糖液，115℃灭菌20分钟。
(4)按15％的接种量将种子液接入发酵培养基，采用连续流加质量分数28％的液氨的方式补充氮源并控制发酵液的pH在6.8～7.2；根据需要流加适量泡敌至泡沫消失，流加质量浓度为800g/L的葡萄糖溶液将残糖控制在质量分数为10g/L，发酵培养至30小时后发酵结束，即发酵得谷氨酸。
经检测，发酵产谷氨酸水平为208g/L，糖酸转化率为72％。
本发明的相关检测结果：
采用本发明方法中发酵培养基发酵生产谷氨酸与采用公知培养基发酵生产谷氨酸的技术指标对比见表1。
表1采用本发明方法中发酵培养基发酵生产谷氨酸与采用公知培养基发酵生产谷氨酸的技术指标对比表
由以上生产试验结果可以看出，使用菌体蛋白水解液代替豆粕水解液进行配料，谷氨酸发酵的各项生产指标未有明显的降低，产酸率和糖酸转化率也有所提高。证明该发明在温敏型谷氨酸发酵工艺生产中全面推广是可行的。