一种固定化连续发酵生产赖氨酸的方法技术

技术编号:38763744 阅读:84 留言:0更新日期:2023-09-10 10:36
本发明专利技术公开了一种固定化连续发酵产赖氨酸的方法,将多羟基柔性聚酯纤维载体用可溶性果胶浸泡处理,并经过干热法烘干后作为固定化载体。然后将培养好的谷氨酸棒状杆菌的种子液接种于装有固定化载体和发酵培养基的高溶氧生物反应器中,先进行一定批次的间歇式补料发酵使得谷氨酸棒状杆菌菌种固定于固定化载体上,并稳定产赖氨酸,再切换成连续发酵生产赖氨酸的模式。利用本发明专利技术的固定化谷棒菌发酵产赖氨酸,可稳定运行15天以上,与游离发酵相比,赖氨酸产酸率提高了近35%,糖酸转化率提高了近4个百分点。近4个百分点。近4个百分点。

【技术实现步骤摘要】
一种固定化连续发酵生产赖氨酸的方法


[0001]本专利技术属于工业生物
,具体涉及一种固定化连续发酵生产赖氨酸的方法。

技术介绍

[0002]赖氨酸是人体需要的一种氨基酸,一种不可缺少的营养物质。在促进人体生长发育、增强机体免疫力、抗病毒、促进脂肪氧化、缓解焦虑情绪等方面都具有积极的营养学意义,同时也能促进某些营养素的吸收,能与一些营养素协同作用,更好的发挥各种营养素的生理功能。
[0003]目前赖氨酸生产工艺主要为传统游离补料式发酵。发酵后期强度大幅下降,影响了最终发酵效率。近年来,由于固定化技术迅猛发展,在赖氨酸发酵生产上得到了一定程度上的关注和应用。专利(CN202010176582.4)公开了一种利用重组谷氨酸棒杆菌吸附固定化发酵生产赖氨酸的方法,其在摇瓶发酵水平对赖氨酸的固定化和游离发酵进行了对比研究,发酵产量低、周期长,未进一步放大研究。专利(CN200910030330.4)公开了一种吸附固定化发酵生产ε

聚赖氨酸的工艺,载体为网状固定化材料,但存在载体装填密度低,传质差、载体易破碎等缺陷,影响固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定化连续发酵生产赖氨酸的方法,其特征在于,将谷氨酸棒状杆菌的种子液接种于装有固定化载体和发酵培养基的生物反应器中进行间歇式补料发酵使得谷氨酸棒状杆菌菌种固定于固定化载体上,再进行连续发酵生产赖氨酸;其中,所述的固定化载体为植物纤维、改性植物纤维、微生物纤维、改性微生物纤维、合成纤维和改性合成纤维中的任意一种或几种的组合。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的谷氨酸棒状杆菌为谷氨酸棒状杆菌ATCC 31269。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的固定化载体需进行载体的预处理,即先将载体在100

400mL/L的可溶性果胶溶液中40

90℃条件下浸泡处理2

6小时后,再经60

100℃烘干制作而成固定化载体。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的植物纤维包括棉纤维、竹纤维、秸秆、玉米芯或丝瓜瓤中的任意一种或几种的组合;所述的微生物纤维为细菌纤维素;所述的合成纤维为多羟基柔性聚酯纤维;所述的固定化载体优选为合成纤维,更优选为多羟基柔性聚酯纤维。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的种子液,其A
562
=8

14,接种量为12

20%v/v,优选的A
562
=10,接种量为15%v/v。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的间歇式补料发酵,其发酵批次为4

6次,单批次发酵周期40h,其发酵条件为:发酵温度34

37℃,通气量1

2vvm,压力0.03

0.06Mpa,间歇式补料发酵过程中维持体系的氨氮浓度在1

1.5g/L,葡萄糖浓度在0.5

1g/L,氨水自控pH6.6

7.2;优选的发酵批次为4次,发酵条件为:发酵温度35℃,通气量1.2vvm,压力0.05Mpa。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述的间歇式补料发酵,当体系中残留的氨氮浓度和葡萄糖浓度分别低于1g/L和0.5g/L时,通过向生物反应器中流加300

400g/L的硫酸铵水溶液和650

750g/L的葡萄糖水溶液,维持体系的氨氮浓度在1

1.5g/L,葡萄糖浓度在0.5

1g/L,当生物反应器中发酵液体积超过75%v/v时,排出超出的部分发酵液。8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述的间歇式补料发酵,待第一批次发酵结束后排出90

95%v/v的发酵液,补入同体积的新鲜发酵培养基和种子培养基的混合物,其中,新鲜发酵培养基含量75

90%v/v,其余为种子培养基,进行第二批次发酵,待第二批次发酵结束后排出全部发酵液,补入同体积的新鲜发酵培养基和种子培养基的混合物,其中,新鲜发酵培养基含量90

95%v/v,其余为种子培养基,进行第三批次发酵;重复排出全部发酵液,补入同体积的新鲜发酵培养基和种子培养基的混合物,其中,新鲜发酵培养基含量90

95%v/v,其余为种子培养基,再进行发酵的操作条件,直至稳定产赖氨酸。9.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员:应汉杰陈勇刘庆国汤德朋唐金超高勇
申请(专利权)人:南京工业大学
类型:发明
国别省市:

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