[发明专利]γ-聚谷氨酸的发酵工艺

说明书

本发明公开了一种γ‑聚谷氨酸的发酵工艺，包括：S1：制备枯草芽孢杆菌种子液；S2：将枯草芽孢杆菌种子液接种于液态发酵培养基中，于37℃、120r/min摇瓶培养12‑16h后，得发酵液；采用频率为10‑20Khz且功率为5W/mL的超声波处理发酵液3‑5min后，其中，所述超声波处理的具体步骤为：每超声30s后，间隔30s再次超声；将超声波处理得到的发酵液低温保存并加入肽聚糖冷冻胶囊，补料，再继续37℃、120r/min摇瓶培养96h；S3：对发酵液进行提取、纯化，得到γ‑聚谷氨酸。本发明具有节省成本、产率高的优点，可广泛应用于微生物发酵技术领域。

技术领域

本发明涉及微生物发酵技术领域，更具体地说，本发明涉及一种γ-聚谷氨酸的发酵工艺。

背景技术

γ-聚谷氨酸在医药、食品、农业等领域均有广泛的应用，其经济价值不言而喻。在现有技术中，生产γ-聚谷氨酸的主流方法是微生物发酵法。γ-聚谷氨酸产生菌主要有四种：枯草(纳豆)芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、耐高温芽孢杆菌、炭疽芽孢杆菌。尽管对微生物发酵法生产γ-聚谷氨酸进行了大量研究，但γ-聚谷氨酸的产率仍然不乐观。产率低导致γ-聚谷氨酸的生产成本高，限制了γ-聚谷氨酸的生产与应用。由于γ-聚谷氨酸生物合成的机理至今尚不明确，代谢途径复杂，目前提高γ-聚谷氨酸产率主要依靠选育优良菌种和优化发酵工艺。因此，提高γ-聚谷氨酸的产率是大规模生产与应用亟待解决的重要课题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种节省成本、产率高的γ-聚谷氨酸的发酵工艺。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种γ-聚谷氨酸的发酵工艺，包括：S1：制备枯草芽孢杆菌种子液；S2：将枯草芽孢杆菌种子液接种于液态发酵培养基中，于37℃、120r/min摇瓶培养12-16h后，得发酵液；采用频率为10-20Khz且功率为5W/mL的超声波处理发酵液3-5min后，其中，所述超声波处理的具体步骤为：每超声30s后，间隔30s再次超声；将超声波处理得到的发酵液低温保存并加入肽聚糖冷冻胶囊，补料，再继续37℃、120r/min摇瓶培养96h；S3：对发酵液进行提取、纯化，得到γ-聚谷氨酸；其中，制备肽聚糖冷冻胶囊的具体的步骤为：S4：按质量比3:1将肽聚糖和魔芋粉混合，向其中投入质量为肽聚糖2倍的磁化水搅拌，以冷却速度3℃/min降至4℃，于磁场强度为0.45T的磁场环境保温保持静置24h，得肽聚糖混合液；S5：然后将肽聚糖混合液分装到多个淀粉胶囊壳内，其中每个淀粉胶囊壳盛装3g步骤s4得到的肽聚糖混合液；S6：再以冷却速度5℃/min将盛装肽聚糖混合液的淀粉胶囊壳冷却至-12℃，保温6h，得肽聚糖冷冻胶囊。

优选地，所述液态发酵培养基的碳源浓度为10-15g/L。

优选地，所述的γ-聚谷氨酸的发酵工艺还包括补料工艺，所述补料工艺的具体步骤为：在S2中将发酵液低温保存后，添加补料维持发酵液中碳源浓度为40-60g/L。

优选地，所述补料为甘油和麦芽糖的混合物。

优选地，所述补料工艺的补料次数为两次；第一次补料时间为：在S2中将发酵液低温保存后；第二次补料与第一次补料的间隔时间为36-40h。

优选地，发酵液低温保存并加入肽聚糖冷冻胶囊的具体步骤为：步骤一:制备预冷至-12℃的肽聚糖冷冻胶囊；步骤二:将发酵液在4℃静置20分钟后，在超净台中按1颗/15min向发酵液中逐步加入步骤一得到肽聚糖冷冻胶囊4颗，边加入边轻轻摇动；步骤三：将发酵液放置入20℃的培养箱静置20分钟；步骤四:将发酵液30°培养箱中静置20分钟。