[发明专利]恒浊器法连续发酵培养丙烯酰胺生产菌的方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种生物催化剂的连续生产方法，特别涉及一种恒浊器法连续发酵培养丙烯酰胺生产菌的方法。

二、背景技术：

生物催化法制备丙烯酰胺的生产方法已被多数企业所采用，而生物催化剂的生产也已成为首要关键技术。现在企业多采用间歇式生产以制备生物催化剂，即种子罐移种至发酵罐的两级发酵或种子罐移至繁殖罐再移至发酵罐的三级发酵。目前存在的问题是：间歇式的发酵培养方式存在发酵液培养周期长的问题，而且生产出的每一批生物催化剂的质量不同，对丙烯酰胺质量的均一稳定性有所影响。

三、发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种恒浊器法连续发酵培养丙烯酰胺生产菌的方法。

其技术方案是主要由以下工艺步骤：

菌种生长所需的营养物质经过连消器消毒后不断地补加进入气升罐内，菌种在气升罐内的高度溶氧状态下生物量快速生长，当生物量达到4～8.0以上时移入搅拌罐，在低溶氧状态下达到产酶的目的，当酶活达到1000万μ/ml以上，生物量达到8.0以上即可将发酵液移出，并且连续不断的从气升罐内补加新的种子液以保证发酵罐的连续生产。

较详细的技术方案是主要由以下工艺步骤：

(1)培养液预消阶段：

培养液按照糖、酵母膏及其他营养物质在水中溶解后经过连消器温度急剧达到140℃消毒后，经过冷却段温度达到25～32℃流进气升罐；

(2)种子液生物量生长阶段：

气升罐上设有接种口，利用压差法在培养液进来后进行接进菌种，气升罐采用循环方式培养，外循环管线上设置高压空气喷射装置，使气升罐内为高度溶氧状态，达到生物量快速增长的目的，到生物量达到4～8.0以上，将2/3的种子液继续压入搅拌罐，然后继续往气升罐继续补加营养物质；

(3)生物催化剂的酶制备阶段：

种子液移入之后，罐内压力控制在0.05±0.01Mpa，温度控制在28±1℃，通入少量空气，在低溶氧状态下达到产酶的目的，当酶活达到1000万μ/ml以上，生物量达到8.0以上即可将发酵液移出，并不断连续的从气升罐内补加进来新的种子液保证发酵罐的连续生产。

步骤(1)中的糖的重量百分比为1～3％；酵母膏的重量百分比为0.3～1％。

本发明的有益效果是：能够缩短生物催化法生产丙烯酰胺中生物催化剂的制备周期，并且生产出质量性能稳定的发酵液，对最终产品质量的稳定性也有很大的促进作用。

四、附图说明：

附图1是本发明的流程示意图。

五、具体实施方式：

结合附图1，对本发明作进一步的描述：

1、一个气升罐对应一个搅拌罐的两级连续发酵方式

1)培养液预消阶段：

培养液按照糖1～3％、酵母膏0.3～1％、(此处数据可上下波动)及其他营养物质如尿素、硫酸镁等，水中溶解后经过连消器温度急剧达到140℃消毒后，经过冷却段温度达到25～32℃流进气升罐。

2)种子液生物量生长阶段：

气升罐上设有接种口，利用压差法在培养液进来后进行接进菌种：如诺卡氏菌。气升罐采用循环方式培养，外循环管线上设置高压空气喷射装置，使气升罐内为高度溶氧状态，达到生物量快速增长的目的。到生物量达到4～8.0以上即符合移种的目的，可利用压差法将2/3的种子液继续压入搅拌罐。然后继续往气升罐继续补加糖、酵母膏、碱等营养物质。

3)生物催化剂的酶制备阶段：

种子液移入之后，根据化验测定数据，补加生长所需的糖、酵母膏、碱等营养物质，达到生长酶活所需条件，罐内压力控制在0.05±0.01Mpa，温度控制在28±1℃，通入少量空气，在低溶氧状态下达到产酶的目的，当酶活达到1000万μ/ml以上，生物量达到8.0以上即可将发酵液移出，并不断连续的从气升罐内补加进来新的种子液保证发酵罐的连续生产。气升罐亦连续补加营养物质。

2、一个搅拌罐进行一级连续发酵的方式

通过连消器补加发酵所需营养物质，并从搅拌罐上设置糖、碱等重要营养物质的补加口，控制参数与两级连续发酵一致。

需要说明的是：(1)一个气升罐对应一个搅拌罐的两级连续发酵，当气升罐内的菌浓达到所需数值即将2/3的种子液移入搅拌罐，搅拌罐内进行产酶过程的控制。

(2)气升罐对应一个连消器，根据移出菌体的情况不断的通过连消器补加发酵所需营养物质。