[发明专利]培养基灭菌方法及其在L-氨基酸发酵生产中的应用

说明书

本发明提供一种培养基灭菌方法及其在L‑氨基酸发酵生产中的应用。具体为一种培养基低pH高渗透压方式灭菌方法，采用该方式可有效灭菌，同时降低培养基中L‑赖氨酸和L‑精氨酸的损失。采用这种灭菌方式，可用于L‑苏氨酸、L‑谷氨酸，L‑赖氨酸发酵，L‑谷氨酸产量提高2.6g/L，转化率提高1.2％，L‑赖氨酸产量提高3.8g/L，转化率提高1.5％。L‑苏氨酸发酵过程中，培养基采用该方式灭菌，并在发酵控制中使用5％氢氧化钡作为发酵pH辅助调节剂，控制游离铵根离子浓度低于0.06％，该工艺提高了菌体的生长，L‑苏氨酸产量提高5.6％，转化率提高3.8％。

技术领域

本发明涉及微生物发酵技术领域，具体地说，涉及一种培养基灭菌方法及其在L-氨基酸发酵生产中的应用。

背景技术

L-苏氨酸、L-赖氨酸是人体必需氨基酸之一，也是畜牧、家禽、鱼类生长的必需氨基酸之一，均为四大饲料添加氨基酸，在生物良好发育和健康成长中起到重要作用。L-谷氨酸是生产味精的前体物质。目前L-苏氨酸、L-赖氨酸、L-谷氨酸主要采用工业微生物发酵的方法进行生产，过程包括：制备培养基，制作种子，待种子生长至一定阶段，一定OD时，接入发酵培养，过程中补加各种所需物料如葡萄糖、液氨、通风、磷酸、有机氮源、维生素等以保持细菌的发酵活性，发酵结束后进行L-苏氨酸提取和精制。

传统的灭菌方式为高温121℃，pH7.0，灭菌20min，L-赖氨酸和L-精氨酸有很大损失，而且在L-氨基酸特别是L-苏氨酸发酵过程中，高浓度游离铵限制了细菌特别是大肠杆菌的生长和L-苏氨酸产量。

发明内容

本发明的目的是提供一种培养基灭菌方法及其在L-氨基酸发酵生产中的应用。

本发明另一的目的是提供L-苏氨酸、L-赖氨酸、L-谷氨酸的发酵生产方法。

为了实现本发明目的，本发明采用一种高温低pH，高渗透压的灭菌方式，该方式温度115℃-121℃，时间10-20min，可有效解决营养损失大特别是L-精氨酸和L-赖氨酸损失问题、同时保证灭菌效率，可用于L-苏氨酸、L-谷氨酸，L-赖氨酸发酵，提高产量；同时，采用氢氧化钡流加控制游离铵，提高菌体的活性，提高氨基酸产量。

第一方面，本发明提供一种培养基灭菌方法，将配制好的培养基的渗透压调至800-1200osmol/kg(优选用水调节渗透压)，并控制pH为1-4(优选使用稀硫酸调节pH)，然后在115℃-121℃条件下灭菌10-20min。

所述培养基由玉米浆、豆粕水解液、葡萄糖和无机盐，加水配制而成。

本方法尤其适合含有复合氮源的培养基的灭菌工艺。

优选地，将配制好的培养基的渗透压调至1000osmol/kg，并控制pH为2，然后在118℃条件下灭菌15min。

所述培养基包括但不限于L-苏氨酸种子培养基、L-苏氨酸发酵培养基、L-赖氨酸种子培养基、L-赖氨酸发酵培养基、L-谷氨酸种子培养基和L-谷氨酸发酵培养基，各培养基配方如下：

L-苏氨酸种子培养基：玉米浆10-20g/L，豆粕水解液3-7g/L，葡萄糖20g/L，MgSO₄·7H₂O 0.5g/L，KH₂PO₄ 2g/L。

L-苏氨酸发酵培养基：玉米浆3-7g/L，豆粕水解液3-7g/L，葡萄糖40g/L4.0％，MgSO₄·7H₂O 0.5g/L，KH₂PO₄ 2g/L。