[发明专利]发酵法生产γ-氨基丁酸

摘要

本发明涉及一种发酵法生产γ-氨基丁酸，包括以下步骤：将种子以 0.5% 接种量接种至 3 L 发酵培养基，发酵结束；于发酵液中直接投加L-谷氨酸，进行催化反应；按照10％添加量添加孔径小于30nm的活性炭，90℃处理20min 以进行脱色，待浓缩液体积浓缩至15-19L时，停止浓缩，向浓缩液中加入3倍体积 95％的乙醇，过滤收集晶体，得到γ- 氨基丁酸成品。本发明用于生产乳果低聚糖操作简单、易掌握，γ- 氨基丁酸制备过程中催化液总回收率为95.7-96.4％，产物纯度为99.3％，生产周期短，大大提高了发酵法生产γ-氨基丁酸的产量，是发酵工艺中的重大的创新，值得推广。

主权项

一种发酵法生产γ‑氨基丁酸，其特征在于：包括以下步骤：（1）种子培养枯草芽孢杆菌的平板培养基：葡萄糖 10 g/L，蛋白胨 5 g/L，氯化钠 5 g/L，1.5% 琼脂粉，pH 7.0，枯草芽孢杆菌的种子培养基：葡萄糖 10 g/L，蛋白胨 5 g/L，氯化钠 5 g/L，pH 7.0，121℃下灭菌 20 min ，培养温度为 37℃，从平板上挑取一单菌落，接种至装有 150 ml 种子培养基的 500 ml 三角瓶中，于摇床上 200 rpm 37℃振摇培养 14 h；（2）枯草芽孢杆菌的分批发酵将种子以 0.5% 接种量接种至 3 L 发酵培养基，发酵培养基：葡萄糖 10 g/L，蛋白胨 5 g/L，氯化钠 5g/L，氯化钙0.1g/L， Zn²⁺0.08‑0.1g/L ，FeCl₃ 0.1‑0.4g/L ，pH 自然，在转速 600rpm，通气量1.0 vvm，35‑37℃，培养 0.4‑2h 后，发酵结束；（3）催化反应：发酵结束后，于发酵液中直接投加w/v为60‑65% 的L‑谷氨酸，调节pH为4.5～4.8 进行催化反应，反应条件为 30‑35℃催化 0.5‑2h；（4）脱色、提纯：催化液在发酵罐中升温至 121℃灭菌 30min，灭菌结束后通过发酵罐夹套循环水冷却至常温，处理液按照10％添加量添加孔径小于30nm的活性炭，90℃处理20min 以进行脱色，将脱色液流过孔径 0.2μm 的陶瓷微滤膜，控制膜管压力在0‑0.3MPa 之间，流速 65L/h，收集的滤液通过管道流入装有截留分子量 300 道尔顿以下的高分子纳滤膜的膜管中，控制膜管压力在 0‑1.5MPa 之间，流速为240L/h，收集流出液通过管道流入装有截留分子量 100 道尔顿以下的高分子纳滤膜的膜管中，控制膜管压力在 0‑1.5MPa 之间，流速为 250L/h，弃流出液，待浓缩液体积浓缩至15‑19L时，停止浓缩，得浓缩液，向浓缩液中加入 3 倍体积 95％的乙醇，4℃静置0.8‑1.5h，过滤收集晶体，再按 10ml/g 比例加入 95％乙醇，40℃搅拌10min，过滤收集晶体 ；将收集的晶体 100℃沸腾干燥20min，得到 γ‑ 氨基丁酸成品。