一种提高发酵生产海红虾青素产率的方法技术

本申请公开了一种提高发酵生产海红虾青素产率的方法，通过以下步骤实现：以胶红酵母菌作为发酵菌种，按照接种量为2–10％将所述胶红酵母接种至培养基中，向所述培养基中添加碳酸钙和硫酸镁，所述碳酸钙的添加量为0.1-0.5g/L，所述硫酸镁为七水合硫酸镁，添加量为0.1-0.7g/L，采用5L的发酵罐进行发酵，在发酵过程中调节通风量和发酵罐转速，发酵温度维持在25-33℃，发酵pH值在5.5-7.5之间发酵3d。本发明专利技术在保证产品产率的基础上，通过对通风量和转速在不同发酵阶段的控制，可降低了能耗，减少发酵运营成本，对于实现工业化生产成本的缩减存在更大的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微生物
，具体地说，是涉及。
技术介绍
海红虾青素是一种类胡萝卜素，具有极强的抗氧化能力和生物着色能力，已广泛应用于食品、医药、化妆品、饲料等许多领域。在预防心脑血管疾病、保护眼睛和中枢神经系统、防紫外线辐射、抑制肿瘤、抗炎、缓解运动疲劳等方面具有较高的应用价值。海红虾青素，一种具有高抗氧化能力的类胡萝卜素，薄层层析时其迀移率与天然虾青素酯接近，抗氧化能力也与天然左旋虾青素接近而得名，DPPH法检测其抗氧化能力强于天然左旋虾青素40%左右。虾青素的制备方法，已知有化学合成法、从水产废物提取或藻类中提取的方法、利用微生物进行生产的方法等。化学合成法，生产成本较高，许多国家不允许使用合成虾青素用于饲料添加剂方面；从水产废物提取，原料来源广泛、成本低，但生产易受季节限制，生产条件要求苛刻，生产成本高，产量较低，产品纯度不高；从藻类中提取，藻类中的虾青素含量较高，原料成本较低。但藻类的生长条件苛刻，对水质、环境及光的要求很高，大规模生产依然存在难度；利用微生物进行生产的方法，采用糖质原料发酵生产，利于大规模高密度生产，而且不受地域和气候的限制，生产成本相对低廉。近年来，国内外对虾青素的需求量越来越大，具有广阔的市场前景。目前美国、加拿大、欧盟等国的许多生物技术公司正致力于开发生产这类产品，但远不能满足市场需求，故价格较高。因此加紧对虾青素及类似产品的研制开发，对于增强国际竞争力，有十分重要的意义。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了，通过以下步骤实现：以胶红酵母菌作为发酵菌种，按照接种量为2-10%将所述胶红酵母接种至培养基中，所述培养基中包括：葡萄糖60-130g/L、酵母粉3-10g/L、KH2PO4O.5-1. 5g/L,K2HPO4 O. 5-1. 5g/L、尿素 l_5g/L 和 NaCl O. 3_9g/L，该培养基的 pH 在 5. 5-7. 5之间，向所述培养基中添加碳酸钙和硫酸镁，所述碳酸钙的添加量为O. 1-0. 5g/L，所述硫酸镁为七水合硫酸镁，添加量为O. 1-0. 7g/L，采用5L的发酵罐进行发酵，在发酵过程中调节通风量和发酵罐转速，发酵温度维持在25-33°C，发酵pH值在5. 5-7. 5之间发酵3d ；所述通风量，进一步为，在发酵过程中的l_12h内，通风量为I. 5-1. 75L/min ；在发酵过程中的12-36h内，通风量为6. 5_9L/min ；在发酵过程中的36-72h内，通风量为2-3. 5L/min ；所述转速，进一步为，在发酵过程中的l-12h内，转速为140-180r/min ；在发酵过程中的12-36h内，转速为220-280r/min ；在发酵过程中的36-72h内，转速为80-180r/min。优选地，所述培养基进一步包括:葡萄糖70g/L、酵母粉5g/L、KH2PO4 lg/L、K2HPO4lg/L、尿素2g/L和NaCl 2g/L，该培养基的pH为6.5。本专利技术的胶红酵母菌(英文名Rhodotorula mucilaginosa)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址:北京市朝阳区北辰西路I号院3号，保藏日期:2014年12月01日，保藏编号:CGMCC N0.10123。与现有技术相比，本专利技术所述的提高发酵生产海红虾青素产率的方法，达到了如下效果:(I)本专利技术以胶红酵母为出发菌株，葡萄糖等为主要生产原料，采用5L发酵罐发酵，在原有基础上改变发酵培养基配方，调节发酵条件使菌体中海红虾青素的含量增加了10.34%。(2)以胶红酵母为出发菌株，葡萄糖和酵母粉为主要生产原料，通过添加一定量的碳酸钙和硫酸镁，并在发酵过程中调节不同阶段的通风量和转速，干菌体中海红虾青素含量最高可达1.28%?3.75%。(3)本专利技术在保证产品产率的基础上，通过对通风量和转速在不同发酵阶段的控制，可降低了能耗，减少发酵运营成本，对于实现工业化生产成本的缩减存在更大的意义。【附图说明】此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1为碳酸钙添加量对海红虾青素产量的影响；图2为七水合硫酸镁对海红虾青素产量的影响；图3为本专利技术提高发酵生产海红虾青素产率的方法流程图。【具体实施方式】如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本专利技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本专利技术的一般原则为目的，并非用以限定本专利技术的范围。本专利技术的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明，但不作为对本专利技术的限定。实施例1:本实施例提供，通过以下步骤实现:以胶红酵母菌作为发酵菌种，按照接种量为2%将所述胶红酵母接种至培养基中，所述培养基中包括:葡萄糖 60g/L、酵母粉 3g/L、KH2P04 0.5g/L,K2HPO4 0.5g/L、尿素 lg/L 和 NaCl0.3g/L，该培养基的pH为6.5，向所述培养基中添加碳酸钙和硫酸镁，采用5L的发酵罐进行发酵，在发酵过程中调节通风量和发酵罐转速，发酵温度维持在25°C，发酵pH值5.5发酵3d。所述碳酸钙的添加量为0.lg/L,所述硫酸镁为七水合硫酸镁，添加量为0.1-0.7g/Lo所述通风量，进一步为，在发酵过程中的l_12h内，通风量为1.5L/min ;在发酵过程中的12-36h内，通风量为7L/min ;在发酵过程中的36_72h内，通风量为2L/min。所述转速，进一步为，在发酵过程中的l_12h内，转速为140r/min ;在发酵过程中的12-36h内，转速为220r/min ;在发酵过程中的36_72h内，转速为140r/min。实施例2:本实施例提供，通过以下步骤实现:以胶红酵母菌作为发酵菌种，按照接种量为10%将所述胶红酵母接种至培养基中，所述培养基中包括:葡萄糖 130g/L、酵母粉 10g/L、KH2PO4 1.5g/L、K2HPO4 1.5g/L、尿素 5g/L 和NaC19g/L，该培养基的pH为7.5，向所述培养基中添加碳酸钙和硫酸镁，采用5L的发酵罐进行发酵，在发酵过程中调节通风量和发酵罐转速，发酵温度维持在25°C，pH值7.5发酵3d。所述碳酸钙的添加量为0.5g/L，所述硫酸镁为七水合硫酸镁，添加量为0.7g/L。所述通风量，进一步为，在发酵过程中的l_12h内，通风量为1.75L/min ;在发酵过程中的12-36h内，通风量为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高发酵生产海红虾青素产率的方法，其特征在于，通过以下步骤实现：以胶红酵母菌作为发酵菌种，按照接种量为2–10％将所述胶红酵母接种至培养基中，所述培养基中包括：葡萄糖60‑130g/L、酵母粉3‑10g/L、KH2PO4 0.5‑1.5g/L、K2HPO4 0.5‑1.5g/L、尿素1‑5g/L和NaCl 0.3‑9g/L，该培养基的pH在5.5‑7.5之间，向所述培养基中添加碳酸钙和硫酸镁，所述碳酸钙的添加量为0.1‑0.5g/L，所述硫酸镁为七水合硫酸镁，添加量为0.1‑0.7g/L，采用5L的发酵罐进行发酵，在发酵过程中调节通风量和发酵罐转速，发酵温度维持在25‑33℃，发酵pH值在5.5‑7.5之间发酵3d；所述通风量为，在发酵过程中的1‑12h内，通风量为1.5‑1.75L/min；在发酵过程中的12‑36h内，通风量为6.5‑9L/min；在发酵过程中的36‑72h内，通风量为2‑3.5L/min；所述转速为，在发酵过程中的1‑12h内，转速为140‑180r/min；在发酵过程中的12‑36h内，转速为220‑280r/min；在发酵过程中的36‑72h内，转速为80‑180r/min。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏升宁，张文丽，张美丽，李纪丰，孙常明，程振伟，
申请(专利权)人：威海利达生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37