本发明专利技术公开了一株适合于糖蜜发酵生产高纯度L-乳酸的德式乳酸杆菌及发酵方法和应用，一种德式乳酸杆菌LactobacillusdelbrueckiiSZ01,CCTCC NO：M2014268，该菌株从废糖蜜中筛选，通过紫外诱变驯化得到，能很好的利用糖蜜，在温度为55℃，糖浓度为23%的条件下进行发酵生产L-乳酸，本发明专利技术发酵生产的L-乳酸，产量高达180-200g/L，光学纯度可以达到99.86%，发酵时间为30-35h左右，糖酸转化率达到95-99%，在发酵行业中发酵时间短，产量高，转化率高，这在降低工业成本的同时，还大大缩短了企业回收利益的时间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种微生物发酵及其应用，具体涉及一株德式乳酸杆菌，以及利用糖蜜发酵生产高纯度L-乳酸的发酵方法，同时还涉及一种德式乳酸杆菌在发酵生产L-乳酸中的应用方法。
技术介绍
德式乳酸杆菌属是一类革兰氏阳性菌，不形成芽孢，不运动。固体培养基上菌落甚小，牛奶中不起作用。能发酵麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖及糊精生乳酸。不发酵木塘、乳糖、棉子糖、菊芋糖、淀粉等。能利用硝酸盐，生长温度为45℃～50℃，能把95％以上的糖转化成乳酸(副产物甚少)，是一种耐高温的真正乳酸菌，广泛应用于乳酸发酵行业。 目前，文献报道的发酵法生产乳酸研究多用培养基原料为葡萄糖，无论是酿酒酵母菌，还是乳酸菌的生产原料都是葡萄糖。利用糖蜜生产乳酸是降低工业成本的一个关键因素。目前有文献记载，利用中国工业微生物菌种保藏管理中心提供的米根霉Rhizopus oryzae3038为出发菌株进行驯化发酵，以甘蔗糖蜜为发酵原料，发酵条件为发酵温度为30℃，转速为200rmp，装液量为50ml/250ml三角瓶，接种量10％，发酵时间为96h，在最适条件下，摇瓶发酵L-乳酸的累积量为114.97g/L。广西大学利用诱变筛选得到一株鼠李糖乳杆菌SCT-10-10-60发酵生产L-乳酸，优化后的发酵条件为初始糖蜜浓度为20％(m/V)，温度为37℃，碳酸钙浓度为4％(m/V)，发酵培养的接种量为6％(V/V)，发酵40h，L-乳酸的产量最高可达到106g/L。华中科技大学筛选到一株高温发酵生产L-乳酸的菌株，经过诱变后，能在42℃下，以150g/L初始葡萄糖、8％为接种量，pH为5.8的条件下进行发酵，最终产量可达到136±1.2g/L乳酸，产率达到3.6±0.03g/(Lh)，发酵周期为48h。但这些研究仅仅只停留在实验阶段，并未应用于工业化生产。本专利技术人利用一株从糖蜜中筛选出来的德式乳酸杆菌，在工业化条件下进行筛选驯化，能在高温的条件下，利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖等，后来发现它也可以运用于糖蜜发酵生产乳酸。 糖蜜是制糖工业的副产品，是一种粘稠、黑褐色、呈半流动的物体，组成因制糖原料、加工条件的不同而有差异，其中含有大量的可发酵糖(主要是蔗糖)，因而是很好的发酵原料，可用作酵母、味精、有机酸等发酵制品的底物或基料，也可用作某些食品的原料和动物饲料。糖蜜包括甘蔗糖蜜与甜菜糖蜜，它含有大约40～50％的总糖(主要成分是蔗糖、果糖、葡萄糖)，在发酵行业中最为廉价的碳源原料。它与葡萄糖或淀粉水解液比较，价格低廉，已经广泛用于酵母、酒精、柠檬酸、核黄素及多糖等产品的工业生产。到目前为止，工业上还没有利用糖蜜发酵生产乳酸的实例。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一株适合于糖蜜发酵生产高纯度L-乳酸的德式乳酸杆菌，该菌株是从糖蜜中筛选，通过紫外诱变驯化得到，该菌株已于2014年6月18日送至中国典型培养物保藏中心进行保藏，分类命名：德式乳酸杆菌Lactobacillus delbrueckii SZ01；保藏编号：CCTCC NO：M2014268；地址：中国武汉武汉大学。 本专利技术的另一个目的在于提供了一种利用德式乳杆菌SZ01发酵生产高光学纯度L-乳酸的方法，在23％的高糖浓度下，55℃的高温下，对水解后的糖蜜进行发酵生产L-乳酸，L-乳酸的光学纯度可以达到99.5％以上，L-乳酸的浓度可达到180-200g/L，发酵时间在30-35h。 本专利技术一个目的在于提供了一种用于乳酸发酵的糖蜜的预处理方法，该方法简单易行，适于工业化生产。 本专利技术最后一个目的在于提供了德式乳杆菌SZ01在制备L-乳酸中的应用。 为了实现以上目的，本专利技术采用如下技术措施： 德式乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)SZ01的获得： 以从糖蜜中分离筛选出来的一株德式乳杆菌作为出发菌株，并通过紫外诱变获得目的菌株，申请人将其命名为(Lactobacillus delbrueckii)SZ01。该德式乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)SZ01于2014年6月18日已在中国典型培养物保藏中心保藏，保藏号CCTCC NO.M2014268，分类命名：德式乳杆菌Lactobacillus delbrueckii SZ01，地址：中国 武汉 武汉大学。 德式乳杆菌SZ01是一类革兰氏阳性菌，不形成芽孢，不运动，兼性厌氧。在琼脂平板上生长，形成边缘不光滑，不透明的菌落。能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等，不能利用木糖、乳糖、淀粉等。生长温度为55℃，能将95％以上的糖转化为乳酸(副产物甚少)，是一株耐高温的真正乳酸菌，可广泛应用于乳酸发酵产业生产。 一种用于乳酸发酵的糖蜜的预处理方法，步骤如下： 对糖蜜进行水解，水解步骤为：糖蜜与水按照体积比为1：1进行混合，用硫酸调节pH为3.5-4.0，并升温至85℃，每隔2小时用生物传感分析仪SBA-40C(山东省科学院生物研究所)测处理液中的葡萄糖含量，当测量的水解液中葡萄糖数值不再升高即为水解结束，时间为7-8小时。水解结束后，加入絮凝剂絮凝，加入活性炭(0.1％w/v颗粒活性炭)脱色，然后过滤，糖蜜预处理结束，水解后的糖蜜中的葡萄糖的浓度可达到70-80％(w/v)。最后将水解后的糖蜜稀释到发酵所需的糖浓度，备用。 德式乳杆菌SZ01发酵生产L-乳酸中的应用，包括利用常规方案使用德式乳杆菌SZ01发酵生产L-乳酸的应用，或是利用糖蜜为原料之一，进行德式乳杆菌SZ01发酵生产L-乳酸的应用。 利用糖蜜，发酵生产L-乳酸的方法，具体步骤如下： 1、德式乳杆菌SZ01的活化：将德式乳杆菌SZ01置于LB的培养平板上，于50-55℃条件下培养6-8h，活化； 所述的LB培养基的配方为：葡萄糖20g，酵母粉5g，蛋白胨10g，氯化钠5g，补充蒸馏水至1000ml； 2、德式乳杆菌SZ01的种子液培养：将活化的德式乳杆菌SZ01菌株取直径在1cm左右的菌落分别接种于装有100ml的种子培养基的250ml的三角瓶中，于150r/min，55℃条件下震荡培养8-10h，检测摇瓶内pH降到4.0-5.0即可认为完成摇瓶种子液的制备。 所述的种子培养液的配方为：水解糖蜜后糖浓本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种德式乳酸杆菌，其特征在于：德式乳酸杆菌 Lactobacillus delbrueckii SZ01, CCTCC NO：M2014268。
【技术特征摘要】
1.一种德式乳酸杆菌，其特征在于：德式乳酸杆菌 Lactobacillus delbrueckii SZ01, CCTCC NO：M2014268。
2.利用权利要求1所述的德式乳酸杆菌发酵生产L-乳酸的方法，具体步骤如下：
1）、德式乳杆菌SZ01的活化：将德式乳杆菌SZ01置于LB的培养平板上，于50-55℃条件下培养6-8 h，活化；
所述的LB培养基的配方为：葡萄糖 20 g，酵母粉 5 g，蛋白胨 10 g，氯化钠 5 g，补充蒸馏水至1000 ml；
2）、德式乳杆菌SZ01的种子液培养：将活化的德式乳杆菌SZ01菌株取直径在1 cm左右的菌落分别接种于装有100 ml 的种子培养基的250 ml的三角瓶中，于150 r/min， 55℃条件下震荡培养8-10 h，检测摇瓶内pH降到4.0-5.0即可认为完成摇瓶种子液的制备；
所述的种子培养液的配方为：水解糖蜜后糖浓度（以葡萄糖计）为130 g/L，硫酸铵 4 g/L，磷酸二铵2 g/L；
3）、德式乳杆菌SZ01的发酵罐种子液培养：发酵种子培养基的装罐量为发酵罐的三分之二，将步骤2）制备的摇瓶种子液按10%的接种量接种到发酵罐中，55℃...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘锋，明晓东，雷滟敏，
申请(专利权)人：湖北艾尔生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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