一种缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法技术

本发明专利技术提供了一种缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，所述缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，包括配制培养基、发酵罐培养、发酵终点控制。本发明专利技术通过添加乳化硅油可以有效减少发酵周期，发酵周期缩短至38.1

【技术实现步骤摘要】
一种缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法


[0001]本专利技术属于生物医药领域，具体涉及一种缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法。

技术介绍

[0002]维生素 C在医药和临床方面都具有重要的应用价值，亦广泛用于食品工业和化妆品工业。
[0003]目前工业上主要用两步发酵法生产Vc，此种方法初始需以D
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山梨醇为底物，但是发酵过程长，操作工艺烦琐，易受杂菌、噬菌体污染等。根据生黑葡萄糖酸杆菌的生长特性，发酵过程中生黑葡萄糖酸杆菌将D
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山梨醇转化为 L
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山梨糖所需氧气含量较高；因此，提高菌种的氧气利用量，降低溶氧值是目前面临的主要问题。
[0004]现有工业上降低溶氧值的方法主要为增大罐压和通气量；罐压在工艺设备一定的情况下，提升能力有限；增加通气量会缩短空气过滤器使用寿命大幅增加成本；由上可知，现有技术降低溶氧值的成本较高，不便施行。
[0005]因此，提供一种缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，在降低生产成本的同时，提高菌种氧气利用量，降低溶氧值，提高L
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山梨糖生产效率是现有技术亟待解决的技术难题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，克服上述现有技术存在的缺陷，实现以下专利技术目的：提供一种缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，在降低生产成本的同时，提高菌种氧气利用量，降低溶氧值，提高L
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山梨糖生产效率。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采取以下技术方案：一种缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，包括配制培养基、发酵罐培养、发酵终点控制；步骤一：配制培养基所述配制培养基，主要成分包括，D
‑
山梨醇38
‑
42g/L，玉米浆 0.14
‑
0.16g/L，碳酸钙 0.08
‑
0.12g/L；用一次水配制，定容，调节PH调至4.8
‑
5.2；按照4
‰
体积浓度在发酵反应开始前加入乳化硅油；所述玉米浆和碳酸钙均为标准产品。
[0008]步骤二：发酵罐培养所述发酵罐培养，灭菌后，冷却发酵罐，按照初始通气量1.6
‑
2.0 L/min，转速420
‑
480r/min，培养温度35
‑
37℃，接种生黑葡萄糖酸杆菌二级种液，进行培养；所述灭菌，灭菌温度为112
‑
118℃，灭菌时间为23
‑
27min；所述冷却，冷却温度为37
‑
39℃；
所述接种，接种量为15%；所述生黑葡萄糖酸杆菌二级种液，培养温度35
‑
37℃，搅拌速度180
‑
220rpm，培养时间23
‑
25h，OD＞2时培养结束。
[0009]步骤三：发酵终点控制所述发酵终点控制，根据发酵培养条件培养，持续发酵，每2h取样检测发酵进程，至D
‑
山梨醇浓度降为1%以下，L
‑
山梨糖含量不再增加，结束发酵。
[0010]本专利技术所述生黑葡萄糖酸杆菌，分类命名为：Gluconobacter oxydans subsp.melanogenus，保藏于广东省微生物菌种保藏中心，地址为广东省微生物研究所，保藏日期为2020年4月29日，保藏编号为GDMCC No：61006。
[0011]采用上述技术方案，本专利技术的有益效果为：1、乳化硅油还可以通过L
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山梨糖溶液转移至后续发酵液中继续发挥作用，消除因搅拌带来的泡沫，不影响正常发酵反应；2、本专利技术通过添加乳化硅油可以有效减少发酵周期，发酵周期缩短至38.1
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39.9h，从而大大减少人力物力的消耗；3、本专利技术通过添加乳化硅油可以有效提高发酵液氧接触面积，加快L
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山梨糖生产速率，使其达到8.48g/l/h
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9.89g/l/h；4、本专利技术通过添加乳化硅油可以有效提高L
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山梨糖含量，使其达到337.80g/l
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371.20g/l；5、乳化硅油价格低廉，易于添加、操作方便；6、乳化硅油不参与代谢，不会产生毒害物质，后续发酵步骤可持续起效，且提取产物时易于去除。
附图说明
[0012]图1为实施例1中2#、3#、4#罐OD值；图2为实施例1中2#、3#、4#罐山梨糖含量；图3为实施例1中2#、3#、4#罐溶氧量。
具体实施方式
[0013]以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0014]实施例1（1）配制培养基选四个5L搅拌发酵罐紧密组合而成一组，按照一步发酵培养基配方配制发酵罐，其主要组成如下：D
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山梨醇 40g/L，玉米浆 0.15g/L，碳酸钙 0.1g/L，用一次水配制，定容至3L，PH调至5.0；所述玉米浆和碳酸钙均为标准产品；1#罐不添加乳化硅油；2#罐按照1
‰
体积浓度在发酵反应开始前加入乳化硅油；3#罐按照1
‰
体积浓度在发酵反应开始前加入乳化硅油，并在发酵32h时再次加入
35ml乳化硅油；4#罐按照4
‰
体积浓度加入乳化硅油。
[0015]（2）发酵罐培养115℃灭菌25min，罐内冷却至38℃后，初始通气量1.8L/min，转速450r/min，培养温度36℃，接种生黑葡萄糖酸杆菌二级种液，接种量15%；培养至32h时，在3#罐再加入35ml乳化硅油；其余罐不作改变；所述生黑葡萄糖酸杆菌，菌种保藏号为GDMCC No：61006；所述生黑葡萄糖酸杆菌二级种液，培养温度36℃，搅拌速度200rpm，培养时间24h，OD>2时培养结束。
[0016]（3）发酵终点控制根据发酵培养条件培养，持续发酵，每2h取样检测发酵进程，至山梨醇浓度为降为1%以下，山梨糖含量不再增加，结束发酵。
[0017]采用实施例1技术方案，达到以下技术效果：1#发酵罐不添加乳化硅油，因泡沫过多，发酵反应非常缓慢，不能正常进行发酵反应；2#罐作为基础对照组，反应周期为47h，反应结束时OD值为3.12，L
‑
山梨糖含量335.91g/l，产糖速率7.15g/L/h；3#罐前期产糖速率为6.71 g/L/h，32h补加乳化硅油后溶氧突然升高，OD快速生长，产糖速率升高为12.13g/L/h，发酵周期缩短为42h；发酵终点时L
‑
山梨糖含量是336.15g/L,平均产糖速率为8.00 g/L/h ；4#罐发酵周期为39.5h，反应结束时，OD值为5.01，L
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山梨糖含量339.18 g/L,产糖速率8.59g/L/h；到达反应终点时，4#罐较2#罐L
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...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，其特征在于，所述缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，包括配制培养基、发酵罐培养、发酵终点控制。2.根据权利要求1所述的缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，其特征在于，所述配制培养基，主要成分包括：D
‑
山梨醇、玉米浆、碳酸钙；然后用一次水配制，定容，调节pH至4.8
‑
5.2；所述玉米浆和碳酸钙均为标准产品。3.根据权利要求2所述的缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，其特征在于，所述配制培养基，主要成分包括D
‑
山梨醇38
‑
42g/L，玉米浆 0.14
‑
0.16g/L，碳酸钙 0.08
‑
0.12g/L。4.根据权利要求2所述的缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，其特征在于，所述配制培养基，按照4
‰
体积浓度在发酵反应开始前加入乳化硅油。5.根据权利要求1所述的缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，其特征在于，所述发酵罐培养，灭菌后，冷却发酵罐，按照初始通气量1.6
‑
2.0 L/min，转速420
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：唐春晖，周文洁，张全景，赵晓培，王凌燕，李慧君，郑秀宁，柴光臻，云维采，刘敏，
申请(专利权)人：山东天力药业有限公司，
类型：发明
国别省市：