利用谷氨酸变晶母液制备发酵营养基的方法与流程

1.本发明属于生物技术领域，具体涉及利用谷氨酸变晶母液制备发酵营养基的方法。


背景技术：

2.谷氨酸发酵母液具有codcr高、bod5高、菌体含量高、氨氮含量高及ph值(1.5-3.2)低“等特点。是一种治理难度很大的工业废水。由于不能有效地治理味精废水，不少味精厂被列入全国重点污染源单位之列，味精废水的治理已经成为制约味精生产企业发展的重大难题。
3.变晶母液是谷氨酸结晶中产生的废液，含有一定量的菌体蛋白和游离氨基酸，一般操作方式是随着废液排出，这种做法造成浪费。也有氨基酸生产厂家以氨基酸菌体蛋白和氨基酸生产蛋白饲料，降低了氨基酸的生产成本，避免可用资源浪费，取得了一定的经济效益，但是工业附加值仍然较低。从谷氨酸发酵的基础理论出发，通过对谷氨酸发酵环境的研究，在传统的谷氨酸发酵控制策略的基础上，针对部分可替代培养基的原材料，降低采购原料成本，以及后道过程产品中过程料的重复再利用，降低后道料液循环量，同时发酵液培养基中可以使用变晶母液及水解液替代部分其它采购原料，降低成本。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的存在的技术缺陷进行进一步地改进，本发明提供了利用谷氨酸变晶母液制备发酵营养基的方法。
5.为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
6.用谷氨酸变晶母液制备发酵营养基的方法，其包括如下步骤：步骤1)絮凝沉淀，步骤2)水解，步骤3)取发酵营养基原料，步骤4)制备发酵营养基。具体地，
7.所述方法包括如下步骤：
8.步骤1)絮凝沉淀：收集谷氨酸变晶母液，添加壳聚糖，200rpm、50℃的条件下，絮凝处理60min，然后保温静置30min，离心收集沉淀物；
9.步骤2)水解：将步骤1)所得沉淀物置于反应罐中,加入盐酸，以没过原料为准，在60℃温度下搅拌水解24小时，搅拌速度为300rpm，反应终止后用氨水中和残余盐酸，控制溶液的ph为6.9-7.1，即得水解液；
10.步骤3)取发酵营养基原料：取发酵营养基原料，按照以下浓度配制：水解液200ml/l，葡萄糖50g/l，硫酸铵5g/l，磷酸二氢钾0.5g/l，磷酸氢二钾0.5g/l，七水硫酸镁0.1g/l，七水硫酸亚铁10mg/l，一水硫酸锰10mg/l，v
b1
2mg/l，
[0011]vh
50μg/l；
[0012]
步骤4)制备发酵营养基：将各原料搅拌均匀后，调节ph为7，灭菌，自然冷却，即得谷氨酸发酵营养基。
[0013]
优选地，
[0014]
所述壳聚糖的添加量为0.3-1％，w/v。
[0015]
优选地，
[0016]
所述盐酸的浓度为1-10mol/l。
[0017]
最优选地，
[0018]
所述壳聚糖的添加量为0.4-0.6％，w/v。
[0019]
最优选地，
[0020]
所述盐酸的浓度为3-6mol/l。
[0021]
本发明取得的有益效果主要包括但是并不限于以下几个方面：
[0022]
1.采用变晶母液作为发酵营养基：变晶母液中的菌体蛋白质和少量的游离氨基酸能够作为发酵营养基需求的物质，发酵营养基添加变晶母液，可以降低后道循环量的同时提高提取收率，还能控制降低使用原发酵营养基中的氨基酸液及糖蜜的添加量，从而达到节约成本的目的。
[0023]
2.采用水解液作为发酵营养基：变晶母液经水解后可以降低还原糖类物质及蛋白类物质的存在。水解液中的游离氨基酸可以供发酵营养基再次氧化利用。使用成品水解液中，避免使用量过大而导致的中和液的质量波动以及发酵液的质量波动。控制适当添加量，可以降低原料采购中的氨基酸液的使用，从而降低生产成本。通过添加水解液，能够提高氨基酸的发酵产量10％以上，取得了较好的经济效益。
具体实施方式
[0024]
本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的产品及方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的产品及方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明进行详细说明。
[0025]
实施例1
[0026]
用谷氨酸变晶母液制备发酵营养基的方法，其包括如下步骤：
[0027]
步骤1)收集谷氨酸变晶母液，添加0.5％(w/v)的壳聚糖，200rpm、50℃的条件下，絮凝处理60min，然后保温静置30min，离心收集沉淀物；
[0028]
步骤2)将步骤1)所得沉淀物置于反应罐中,加入5mol/l的盐酸，以没过原料为准，在60℃温度下搅拌水解24小时，搅拌速度为300rpm，反应终止后用氨水中和残余盐酸，控制溶液的ph为6.9-7.1，即得水解液；
[0029]
步骤3)取发酵营养基原料，按照以下浓度配制：水解液200ml/l，葡萄糖50g/l，硫酸铵5g/l，磷酸二氢钾0.5g/l，磷酸氢二钾0.5g/l，七水硫酸镁0.1g/l，七水硫酸亚铁10mg/l，一水硫酸锰10mg/l，v
b1
2mg/l，vh50μg/l；
[0030]
步骤4)将各原料搅拌均匀后，调节ph为7，灭菌，自然冷却，即得谷氨酸发酵营养基。
[0031]
实施例2
[0032]
用谷氨酸变晶母液制备发酵营养基的方法，其包括如下步骤：
[0033]
步骤1)收集谷氨酸变晶母液，添加0.6％(w/v)的壳聚糖，150rpm、50℃的条件下，
絮凝处理50min，然后保温静置40min，离心收集沉淀物；
[0034]
步骤2)将步骤1)所得沉淀物置于反应罐中,加入4mol/l的盐酸，以没过原料为准，在60℃温度下搅拌水解30小时，搅拌速度为300rpm，反应终止后用氨水中和残余盐酸，控制溶液的ph为6.9-7.1，即得水解液；
[0035]
步骤3)取发酵营养基原料，按照以下浓度配制：水解液200ml/l，葡萄糖50g/l，硫酸铵5g/l，磷酸二氢钾0.5g/l，磷酸氢二钾0.5g/l，七水硫酸镁0.1g/l，七水硫酸亚铁10mg/l，一水硫酸锰10mg/l，v
b1
2mg/l，vh50μg/l；
[0036]
步骤4)将各原料搅拌均匀后，调节ph为7，灭菌，自然冷却，即得谷氨酸发酵营养基。
[0037]
实施例3
[0038]
用谷氨酸变晶母液制备发酵营养基的方法，其包括如下步骤：
[0039]
步骤1)收集谷氨酸变晶母液，添加0.6％(w/v)的壳聚糖，200rpm、50℃的条件下，絮凝处理40min，然后保温静置20min，离心收集沉淀物；
[0040]
步骤2)将步骤1)所得沉淀物置于反应罐中,加入6mol/l的盐酸，以没过原料为准，在60℃温度下搅拌水解20小时，搅拌速度为200转/min，反应终止后用氨水中和残余盐酸，控制溶液的ph为6.9-7.1，即得水解液；
[0041]
步骤3)取发酵营养基原料，按照以下浓度配制：水解液200ml/l，葡萄糖50g/l，硫酸铵5g/l，磷酸二氢钾0.5g/l，磷酸氢二钾0.5g/l，七水硫酸镁0.1g/l，七水硫酸亚铁10mg/l，一水硫酸锰10mg/l，v
b1
2mg/l，vh50μg/l；
[0042]
步骤4)将各原料搅拌均匀后，调节ph为7，灭菌，自然冷却，即得谷氨酸发酵营养基。
[0043]
实施例4
[0044]
利用上述发酵营养基的发酵工艺，包括如下步骤：
[0045]
将黄色短杆菌gdk-9种子液按10％接种量接入装有发酵营养基的发酵罐中进行发酵培养，发酵培养48h，收集发酵液；整个发酵培养过程中，控制发酵温度35℃，通风比1∶1.2，搅拌转速300r/min，通过流加质量百分比浓度为65％的葡萄糖维持残糖不低于1.0％，通过流加氨水控制ph为6.5，流加消泡剂消泡。
[0046]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。