【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物发酵，涉及利用反馈调节提高谷氨酸转化率的方法。
技术介绍
1、谷氨酸，是一种酸性氨基酸。分子内含两个羧基，化学名称为α-氨基戊二酸。谷氨酸是里索逊1856年发现的，为无色晶体，有鲜味，微溶于水，而溶于盐酸溶液，等电点3.22。大量存在于谷类蛋白质中，动物脑中含量也较多。谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。谷氨酸钠俗称味精，是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用。谷氨酸钠广泛用于食品调味剂，既可单独使用，又能与其它氨基酸等并用。用于食品内，有增香作用。在食品中浓度为0.2％-0.5％，每人每天允许摄入量为0－120微克/千克(以谷氨酸计)。在食品加工中一般用量为0.2－1.5克/公斤。
2、l-谷氨酸，化学名称是α-氨基戊二酸，分子式是c5h9no4，因分子内含有两个羧基，故是酸性氨基酸。在自然界中，l-谷氨酸广泛存在于谷类植物蛋白和动物大脑中。l-谷氨酸等电点pi＝3.22，为无色颗粒状、片状或针状晶体，有鲜味，微溶于水。l-谷氨酸下游产品l-谷氨酸-钠盐，也就是日常所说的味精，因为具有鲜味而广泛应用于食品烹饪中。
3、谷氨酸的生产国内外使用最广泛的方法是发酵法，从发酵液中提取谷氨酸的工艺有多种，主要的方法有：等电法提取谷氨酸、离子交换法提取谷氨酸、锌盐法提取谷氨酸、盐酸盐法提取谷氨酸或电渗析法提取谷氨酸等。
4、谷氨酸发酵过程中，流加糖工艺必不可少。流加糖工艺成功的关键在于如何确保糖代谢速率与流加糖速率的平衡，包括菌体耗糖速
5、提取工艺中，其中等电法提取谷氨酸是利用谷氨酸的下述性质：谷氨酸是一种两性电解质，在谷氨酸的等电点ph值3.22时谷氨酸在溶液中的溶解度最小，工业上通过向谷氨酸发酵液中添加硫酸或盐酸，使发酵液ph值降到3.0～3.2，谷氨酸结晶析出，称之为等电结晶。在等电点ph时，谷氨酸的正负电荷相等，总电荷为0，形成偶极离子，它在此时的溶解度最小，并成晶体形态析出。具体提取方法可分为间歇等电法和连续等电法，间歇等电法优点是工艺成熟，结晶颗粒较均匀，缺点是不能连续操作，效率低；连续等电结晶法的优点是连续出料，每级结晶罐设定有固定的等电ph值，易于控制，缺点是颗粒不均匀；在结晶罐降ph值加硫酸这一环节上，传统工艺采用直接将硫酸管道连到结晶罐，在加硫酸时，容易出现局部过饱和现象而产生β型结晶，β型结晶不易离心脱水，堆积密度小，给后期包装、运输都带来了一定的困难。此外现有技术提取方法没有对菌体蛋白和谷氨酸液进行分离，等电周期长，变晶过程的母液水解要耗费大量的硫酸，不仅废水处理量大，而且对设备要求高。未经浓缩的料液直接进行离交，氨洗脱液的用量较大。其普遍存在离子交换的液体体积庞大，增加了硫酸、氨水的消耗的缺陷，同时不可避免的增加了大量的废水，原料。不仅环保治理成本高，而且得到的谷氨酸杂质多品质差。
6、近几年来，硫酸、液氨等化工原料价格不断上涨，同时社会对企业排污要求不断提高。因此，专利技术一种硫酸、液氨、碱用量小、废水量小，且能保证谷氨酸提取收率及产品质量的提取工艺，是非常重要的。而且，随着味精行业的发展来到了“绿色、低耗、环保、高效”新的历史时期，环保问题成为影响企业可持续发展的关键，谷氨酸的生产工艺如何从源头控制污染就成为重要的环保课题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了利用反馈调节提高谷氨酸转化率的方法，通过刚调整ph反馈调节发酵效率，提高了谷氨酸转化率，并且谷氨酸发酵清液通过膜过滤后浓缩，产生的母液经过酸法水解，再进行等电结晶、分离，分离出的菌体再回发酵清液中提取。
2、本专利技术是通过如下技术方案来实现的：
3、利用反馈调节提高谷氨酸转化率的方法，包括如下步骤：
4、将谷氨酸种子液接种到发酵培养基中进行发酵，控制发酵液温度采用顺序提温模式；通入适当空气，调节适当搅拌转速，采用分阶段供氧模式控制溶氧水平；发酵前16h，通过自动流加氨水控制ph在7.0，发酵后16h，通过自动流加氨水控制ph在7.2；并通过流加葡萄糖溶液将残糖控制在0.5-1.0％，发酵至32h停止，得发酵液。
5、进一步地，所述顺序提温模式为：0～5h为33℃，5～10h为34℃，10～18h为35℃，18～26h为36℃，26～32h为37℃。
6、进一步地，所述采用分阶段供氧模式控制溶氧水平为：0～15h为18％，16～32h为6％。
7、进一步地，所述葡萄糖溶液的浓度为500g/l。
8、所述发酵培养基为(质量百分比)：葡萄糖10％、玉米浆0.5％、mgso4·7h2o0.2％、k2hpo4·3h2o 0.2％、nacl 0.2％、mnso4 0.001％、feso4 0.0001％、vb10.00001％，ph 7.0。
9、进一步地，所述谷氨酸种子液的接种量为10-15％。
10、进一步地，所述谷氨酸种子液的制备过程包括：将菌种接入种子培养基中，接种量为3％；在适宜的温度、ph和溶氧条件下于5l自动控制发酵罐中培养至对数期，制得种子液。
11、进一步地，所述方法还包括谷氨酸提取分离步骤。
12、优选地，所述种子培养基(以下均为质量百分比)为：葡萄糖2.5％、玉米浆3％、k2hpo4·3h2o 0.2％、na2hpo40.2％、生物素0.5％、mgso4·7h2o 0.2％、尿素0.025％，115℃灭菌15min；
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1.利用反馈调节提高谷氨酸转化率的方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述顺序提温模式为：0～5h为33℃，5～10h为34℃，10～18h为35℃，18～26h为36℃，26～32h为37℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用分阶段供氧模式控制溶氧水平为：0～15h为18％，16～32h为6％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述葡萄糖溶液的浓度为500g/L。所述发酵培养基为(质量百分比)：葡萄糖10％、玉米浆0.5％、MgSO4·7H2O 0.2％、K2HPO4·3H2O0.2％、NaCl 0.2％、MnSO4 0.001％、FeSO4 0.0001％、VB10.00001％，pH 7.0。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述谷氨酸种子液的接种量为10-15％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述谷氨酸种子液的制备过程包括：将菌种接入种子培养基中，接种量为3％；在适宜的温度、pH和溶氧条件下于5L自动控制发酵罐中培养至对数期，制得种子
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括谷氨酸提取分离步骤。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述种子培养基(以下均为质量百分比)为：葡萄糖2.5％、玉米浆3％、K2HPO4·3H2O 0.2％、Na2HPO40.2％、生物素0.5％、MgSO4·7H2O 0.2％、尿素0.025％，115℃灭菌15min。
...【技术特征摘要】
1.利用反馈调节提高谷氨酸转化率的方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述顺序提温模式为：0～5h为33℃，5～10h为34℃，10～18h为35℃，18～26h为36℃，26～32h为37℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用分阶段供氧模式控制溶氧水平为：0～15h为18％，16～32h为6％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述葡萄糖溶液的浓度为500g/l。所述发酵培养基为(质量百分比)：葡萄糖10％、玉米浆0.5％、mgso4·7h2o 0.2％、k2hpo4·3h2o0.2％、nacl 0.2％、mnso4 0.001％、feso4 0.0001％、vb10.00001...
【专利技术属性】
技术研发人员：李德衡，赵兰坤，李广玉，刘世周，孙钦波，王小平，白红兵，赵杰，吴松民，张婷婷，王婷，李连达，吴学雷，
申请(专利权)人：呼伦贝尔东北阜丰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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