[发明专利]一种高密度发酵醋酸杆菌的方法

说明书

本发明属于食品生物技术领域，公开了一种高密度发酵醋酸杆菌的方法。方法为：(1)菌体活化；(2)摇瓶培养；(3)种子罐扩培；(4)发酵罐发酵：按1％～20％的接种量将步骤(3)得到的种子液接入发酵罐中培养基上进行培养，培养条件：搅拌转速100～300rpm，通气量0.1～1.0vvm，温度28～30℃，流加5～10M的氢氧化钠，控制发酵液的pH5.5～6.0，同时流加细胞浆液和苦瓜多肽，培养时间8～12h；所述细胞浆液为醋酸杆菌的细胞浆液。本发明的方法极大缩短了生产周期，使得菌体能够较快较多地富集起来，实现1.24～3.29×109cfu/mL的高密度发酵。

技术领域

本发明涉及一种高密度发酵醋酸杆菌的方法，属于食品生物技术领域。

背景技术

醋酸杆菌，革兰氏染色阴性，不产芽孢，可用来制醋，需氧呼吸，在有氧、中性和酸性条件下可将乙醇(酒精)氧化成醋酸。发酵培养基中的酒精和底酸含量对醋酸发酵中菌体的生长和产酸量有显著影响。虽然醋酸杆菌对醋酸有一定的耐受性，但是随着发酵时间的延长，产酸量逐渐增加，醋酸杆菌可能会被自己产的酸所杀灭。

相比于乳品行业的高速发展，我国醋酸杆菌菌剂的研究相对落后，传统发酵工艺常采用批次发酵及单批次补料发酵工艺，并对初始发酵培养基进行了分析与优化。根据文献《直投式高活性果蔬醋酸发酵剂制备》报道的摇瓶批次发酵，在最佳发酵条件下的活菌数仅为2.74～5.56×108cfu/mL，其发酵水平仍不能满足工业化生产。根据文献《巴氏醋酸杆菌醋酸发酵工艺的优化》的报道，采用单批次补料的发酵工艺，菌体干重可达0.2～0.5g/L，发酵周期长达80～85h。公开号CN103820368A的中国专利申请公开了“醋酸菌冻干菌粉的制备方法及用途”，采用了5～25wt％的氢氧化钠水溶液维持发酵培养基的pH，但是培养周期较长，需要20～30h。

发明内容

本发明的目的是提供一种高密度发酵醋酸杆菌的方法，改进了发酵工艺，提高菌体生长速率，缩短了生产周期，增加单位体积发酵液中菌体的数量，使得菌体密度达到1.24～3.29×109cfu/mL。

本发明的技术方案如下：

一种醋酸杆菌的高密度发酵方法，包括如下步骤：

(1)菌体活化：将醋酸杆菌菌种接种至培养基上进行培养，实现菌体活化；步骤(1)中所述培养的条件为28～30℃下培养24～48h；所述培养基为琼脂培养基，琼脂培养基的组成为：酵母膏1～2％，葡萄糖1～2％，琼脂1.5～2％，乙醇2～4％，pH5.5～6.0，百分数为质量百分数，余量为水；

(2)摇瓶培养：将步骤(1)中经过活化的菌种接种至摇瓶中培养基上进行振荡培养，获得种子液；培养条件：摇瓶转速100～200rpm，温度28～30℃，振荡培养10～24h；步骤(2)中所述摇瓶的培养基配方：酵母膏1～2％，葡萄糖1～2％，KH2P04 0.15～1％，乙醇2～4％，pH5.5～6.0；250mL摇瓶装液量为20～100mL；

(3)种子罐扩培：按1％～20％的接种量将步骤(2)得到的种子液接入种子罐中培养基上进行培养；培养条件：搅拌转速100～300rpm，通气量0.1～1.0vvm，温度28～30℃，流加5～10M的氢氧化钠，控制发酵液的pH5.5～6.0，培养时间10～12h；步骤(3)中所述种子罐的培养基组成：酵母膏1～5％，葡萄糖1～5％，KH2P04 0.15～1％，乙醇2～4％；种子罐体积10L，装液量50～70％；