CN101235397A - 利用氧化还原电位调控乳酸发酵 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物技术领域，公开了一种利用氧化还原电位调控乳酸发酵的方法，所述方法包括控制发酵液的氧化还原电位为－190～－150mV。本发明还公开了一种用于生产乳酸的设备。本发明的方法可使得菌体较快适应发酵环境，以高的比生长速率生长，可大大提高乳酸菌生产乳酸的产量。

Description

利用氧化还原电位调控乳酸发酵

技术领域

本发明属于生物技术领域，更具体地，本发明涉及利用氧化还原电位调控乳酸发酵的方法。

背景技术

乳酸广泛存在于人体、动物、植物和微生物中，乳酸及其盐类、酯类在食品、医药及化学工业等领域具有广泛的用途。由于将来石油供应可能减少，人们逐渐对再生资源的原料，如L-乳酸等重视起来。聚L乳酸在自然条件下能缓慢分解。因此它不像PVC、PP塑料那样造成“白色污染”。聚L-乳酸在制造食品包装材料和农用薄膜等方面也有很大潜力。

目前，发酵法生产的乳酸约占总乳酸产量的一半以上。由于发酵过程微通气甚至不通气，发酵液的溶氧非常低，通常低于溶氧电极的检测低限，导致难以利用普通的溶氧水平参数优化厌氧或微好氧的发酵过程。

在微生物培养过程中，氧化还原电极所测得电位反映了进行最快的氧化还原电对，因此可以利用该电极对正在变化的化学物质的相对浓度进行检测。由于培养基中O₂/H₂O氧化还原电对的氧化性要远大于培养基中存在的其他物质，因此即使培养基中仅仅含有痕量氧，也可以在氧化还原电极上产生信号。用氧化还原电极检测痕量的溶氧，可以得到溶氧电极检测限之外的测量值，所以可以将发酵液中的氧化还原电位作为过程参数来优化发酵过程。

近年来，已有文献报导将氧化还原电位调控成功应用于柠檬酸和木糖醇的发酵优化和放大。然而，目前还不知道氧化还原电位是否对于其他各种类的发酵产生影响，在乳酸发酵过程中不同的氧化还原电位是否对发酵产生较大影响目前还没有相关报导，更没有相关的发酵优化研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用氧化还原电位调控乳酸发酵的方法。

在本发明的第一方面，提供一种在乳酸菌发酵生产乳酸过程中提高乳酸产量的方法，所述方法包括：控制发酵液的氧化还原电位为-190～-150mV。

在另一优选例中，控制发酵液的氧化还原电位为-180～-160mV。更优选的，控制发酵液的氧化还原电位为-175～-165mV。

在另一优选例中，控制发酵液的氧化还原电位的方法是：

(1)设定一发酵液氧化还原电位控制值，所述的控制值是在-190～-150mV之间的数值；

(2)测定发酵液的氧化还原电位；

(3)根据(2)的测定结果，当氧化还原电位低于控制值时向发酵液内通入氧气(或含有氧气的空气)，当氧化还原电位高于控制值时停止向发酵液内通入氧气(或含有氧气的空气)。

在另一优选例中，利用氧化还原电极测定发酵液的氧化还原电位。

在另一优选例中，所述的乳酸菌是：拟干酪乳杆菌(Lactobacillusparacasei)。

在另一优选例中，所述发酵液含有：

蛋白胨10±2g/L，葡萄糖40±10g/L，酵母膏10±2g/L，牛肉膏6±2g/L，硫酸镁0.2±0.05g/L，硫酸锰0.2±0.05g/L，氯化钠0.03±0.01g/L，硫酸亚铁0.01±0.005g/L，醋酸钠4±1g/L，柠檬酸二胺2±0.5g/L，磷酸二氢钾2±0.5g/L，吐温-80 1±0.3mL/L。

在另一优选例中，乳酸菌发酵生产乳酸过程中，发酵液的温度为37±2℃(优选37±1℃；更优选37±0.5℃)。

在另一优选例中，发酵过程中发酵罐的搅拌转速为120±20rpm(优选120±10rpm；更优选120±5rpm)。

在本发明的第二方面，提供一种用于生产乳酸的设备，所述设备中包括：

一发酵罐本体，所述发酵罐中盛有培养乳酸的发酵液；

一个或多个进料口和/或出料口；

一个或多个通气口；以及

一个或多个氧化还原电极；所述的氧化还原电极可检测发酵液的氧化还原电位，当还原电位低于控制值时向发酵液内通入氧气(或含有氧气的空气)，当氧化还原电位高于控制值时停止向发酵液内通入氧气(或含有氧气的空气)；其中，所述的控制值是在-190～-150mV之间的数值。

在另一优选例中，所述的设备还包括搅拌装置；或所述发酵罐本体是转动的。

在另一优选例中，所述的设备还包括控制装置，所述的控制装置选自下组：控制发酵液温度的温控装置、控制发酵液pH值的装置、控制搅拌速度的装置、控制罐体转动的装置、和/或控制加料或出料的装置。

在另一优选例中，所述发酵液含有：

蛋白胨10±2g/L，葡萄糖40±10g/L，酵母膏10±2g/L，牛肉膏6±2g/L，硫酸镁0.2±0.05g/L，硫酸锰0.2±0.05g/L，氯化钠0.03±0.01g/L，硫酸亚铁0.01±0.005g/L，醋酸钠4±1g/L，柠檬酸二胺2±0.5g/L，磷酸二氢钾2±0.5g/L，吐温-80 1±0.3mL/L。

本发明的其它方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。

附图说明

图1显示了脉冲通气乳酸发酵过程中ORP变化曲线图。

图2显示了脉冲通气乳酸发酵过程乳酸、葡萄糖、细胞浓度变化曲线图。

图3显示了在乳酸发酵过程中ORP控制曲线图。

图4显示了不同ORP下进行发酵，菌体生长和代谢曲线。其中，

A为不同ORP下菌体浓度(OD620值)变化曲线；

B为不同ORP下葡萄糖的浓度变化曲线；

C为不同ORP下乳酸浓度变化曲线。

图5显示了不同ORP下细胞的比生长速率。

图6显示了葡萄糖在乳酸杆菌内的代谢途径示意图。

图7显示了不同ORP下胞外有机酸曲线图。其中，

A为发酵过程中丙酮酸的变化曲线；

B为α酮戊二酸的变化曲线；

C为柠檬酸的变化曲线；

D为乙酸的变化曲线。

图8显示了不同ORP下乳酸对葡萄糖平均得率系数。其中，

a：不同ORP下平均乳酸得率系数；

b：不同ORP下不同时间平均乳酸得率系数变化。

具体实施方式

本发明人经过反复的研究和试验，首次揭示一种通过控制发酵液的氧化还原电位(Oxidation-Reduction Potential，ORP)来优化乳酸发酵的方法，所述方法可使得菌体较快适应发酵环境，以较高的比生长速率生长，可大大提高乳酸菌生产乳酸的产量。深入研究还发现，可通过调节细胞外氧化还原电位来影响细胞的生理特性和细胞内的代谢流分布，促进细胞生长和乳酸生成。在此基础上完成了本发明。

发酵方法

本发明人利用在线氧化还原电极研究了控制不同氧化还原电位对乳酸发酵过程的影响，意外地发现，当发酵液的氧化还原电位在-190～-150mV区间时可大大提高乳酸的产量，显著高于氧化还原电位在约-220mV或约-120mV时。因此，本发明提供一种在乳酸菌发酵生产乳酸过程中提高乳酸产量的方法，所述方法包括：控制发酵液的氧化还原电位为-190～-150mV。

控制发酵液的氧化还原电位的方法是：首先设定一发酵液氧化还原电位控制值，所述的控制值是在-190～-150mV之间的数值；然后测定发酵液的氧化还原电位；根据测定结果，当氧化还原电位低于控制值时向发酵液内通入氧气或含有氧气的空气，当氧化还原电位高于控制值时停止向发酵液内通入氧气，从而使得发酵过程中的氧化还原电位保持在控制值附近。为了控制氧化还原电位所需要控制的氧气的通气量根据不同的发酵规模而定，当在本发明的教导下得知了所需调节的氧化还原电位后，本领域一般技术人员均可根据发酵规模或通过有限次的试验来确定合适的通气量。

更优选的，控制发酵液的氧化还原电位为-180～-160mV；进一步优选的是控制发酵液的氧化还原电位为-175～-165mV。

本发明的方法适合于调节乳酸菌发酵生产乳酸的过程，所述的乳酸菌可以是多种本领域常规用于发酵生产乳酸的菌株。作为本发明的优选方式，所述的乳酸菌选自：拟干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)。

用于配制乳酸菌发酵培养基的原料(如碳源、磷源、有机氮源、无机盐、微量元素)及其使用量均可根据本领域常规用于乳酸菌发酵生产乳酸的原料及使用量而定。作为本发明的优选方式，用于配制乳酸菌发酵培养基的原料含有：蛋白胨10±2g/L，葡萄糖40±10g/L，酵母膏10±2g/L，牛肉膏6±2g/L，硫酸镁0.2±0.05g/L，硫酸锰0.2±0.05g/L，氯化钠0.03±0.01g/L，硫酸亚铁0.01±0.005g/L，醋酸钠4±1g/L，柠檬酸二胺2±0.5g/L，磷酸二氢钾2±0.5g/L，吐温-80 1±0.3mL/L。

培养乳酸菌的其它条件，如温度、湿度、通气量等，可采用本领域已知的条件。作为本发明的优选方式，乳酸菌发酵生产乳酸过程中，发酵液的温度为37±2℃；优选37±1℃；更优选37±0.5℃。作为本发明的优选方式，乳酸菌发酵生产乳酸过程中，发酵罐的搅拌转速为120±20rpm；优选120±10rpm；更优选120±5rpm。

在本发明的一个实例中，通过实验发现，氧化还原电位水平控制在约-170mV时最有利于乳酸生成，乳酸最高浓度达176g/L，糖酸转化率为94％，其平均乳酸产率3.7g/(L·h)，比ORP控制在约-220mV和约-120mV时分别高19％、37％。

在研究过程中，本发明人还通过对发酵过程中的胞外有机酸浓度及代谢流分析发现，氧化还原电位是通过影响细胞内代谢流分布来影响乳酸合成的。

在本发明的一个实例中，可以看出，当氧化还原电位在约-170mV时乳酸对葡萄糖的平均得率系数均要显著高于氧化还原电位控制在约-220mV和约-120mV时，说明葡萄糖的代谢流最大量地流向了乳酸生成途径。当氧化还原电位控制在约-170mV时，TCA循环能提供足够多前体来维持细胞活性的前提下，由葡萄糖经过糖酵解途径生成的丙酮酸最大量地流向了乳酸生成途径，使乳酸产量提高。

通过上述方法，本发明人证实了氧化还原电极有足够的灵敏度检测微耗氧发酵过程的痕量氧，从而应用于微好氧发酵过程中的优化，并且可有效地应用于乳酸发酵过程的优化。

发酵设备

基于本发明人的发现，可以开发特定用于乳酸发酵生产用的可调节氧化还原电位的发酵设备。

因此，本发明一种用于生产乳酸的设备，所述设备中包括：

一发酵罐本体，所述发酵罐中盛有培养乳酸的发酵液；

一个或多个进料口和/或出料口；

一个或多个通气口；以及

一个或多个氧化还原电极；所述的氧化还原电极可检测发酵液的氧化还原电位，当还原电位低于控制值时向发酵液内通入氧气(或含有氧气的空气)，当氧化还原电位高于控制值时停止向发酵液内通入氧气(或含有氧气的空气)；其中，所述的控制值是在-190～-150mV之间的数值。

所述的氧化还原电极可以是一个或者是多个，通常情况下只需要一个电极。氧化还原电极的制造、设置是本领域人员熟知的技术；利用氧化还原电极来测定电位的方法也是本领域人员熟知的技术。

此外，所述的设备还可包含其它的一些对于控制或调节发酵过程有用的装置，这些装置可以是本领域常用于建造发酵设备的。

作为本发明的优选方式，所述的设备还包括搅拌装置，或所述发酵罐本体是转动的。

作为本发明的优选方式，所述的控制装置中还包括选自下组的装置：控制发酵液温度的温控装置、控制发酵液pH值的装置、控制搅拌速度的装置、控制罐体转动的装置、和/或控制加料或出料的装置。

本发明的主要优点在于：

(1)首次揭示一种通过控制发酵液的氧化还原电位来优化乳酸发酵的方法，所述方法可使得菌体较快适应发酵环境，以较高的比生长速率生长，可大大提高乳酸菌生产乳酸的产量。

(2)首次揭示可通过调节细胞外氧化还原电位来调节细胞的生理特性和细胞内的代谢流分布，从而促进细胞生长和乳酸生成。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件如Sambrook等人，分子克隆：实验室指南(New York：Cold Spring Harbor Laboratory Press，1989)中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。

除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。

实验材料和方法

1.菌种

拟干酪乳杆菌Lactobacillus paracasei(获自上海国佳生化工程技术研究中心有限公司)。菌种用15％(v/v)甘油混合MRS发酵液、-80℃下保存。

2.培养基

种子培养基(g/L)：蛋白胨10，葡萄糖40，酵母膏10，牛肉膏6，硫酸镁0.2，硫酸锰0.2，氯化钠0.03，硫酸亚铁0.01，醋酸钠4，柠檬酸二胺2，磷酸二氢钾2，吐温-80 1mL，碳酸钙10，NaOH调pH6.0，121℃灭菌15min。

发酵培养基(g/L)：蛋白胨10，葡萄糖40，酵母膏10，牛肉膏6，硫酸镁0.2，硫酸锰0.2，氯化钠0.03，硫酸亚铁0.01，醋酸钠4，柠檬酸二胺2，磷酸二氢钾2，吐温-80 1mL，NaOH调pH6.0，121℃灭菌15min。

3.发酵

从甘油管中接种子于试管斜面，37℃下培养22-24h后转入茄子瓶斜面37℃下培养22-24h，再转接于种子培养基，在37℃培养12h。最后以20％接种量转接装液量为3L的5L发酵罐，pH用6mol/L氨水调节至6.0，37℃下培养，搅拌转速为120rpm。

4.分析方法

菌体密度测定：(1)取发酵液1mL，稀释到一定浓度，在721分光光度计620nm下测吸光值；(2)取发酵液10mL在12000rpm下离心5min，用去离子水洗涤沉淀3次，在125℃烘干至恒重，称重。

葡萄糖浓度测定：DNS法改进测发酵液中的还原糖(参见李巧枝，董淑丽.生物化学实验技术，北京：气象出版社；2002：51-52)。

乳酸浓度测定：取发酵液样品1mL 12000rpm离心5min，取上清液20μL于200μL 20％的高碘酸溶液中，再加入20μL 1.0％的乙腈内标。充分混合后，取0.5μL进行气相色谱分析(汽化室温度：140℃，柱箱温度：130℃，检测器温度：160℃。载气：氮气，柱前压为0.18MPa；空气压力为0.05Mpa；氢气压力为0.12Mpa)。色谱仪用GC-920气相色谱仪，色谱柱为GDX-103不锈钢填充柱3m×3mm(兰州中科安泰)。

有机酸测定：取10ml发酵液，7500rpm 4℃离心10min，取1.5ml上清液4℃12000rpm(16090g)离心15min，再取上清液用0.22um的膜过滤，滤液于-20℃保存待用。采用HPLC法测定发酵液中的有机酸，色谱柱为AquaSep公司C8(5um，4.6mm×25cm)，采用0.01mol/L磷酸水溶液(用NaH₂PO₄调节至pH2.32)作为流动相，流速0.6mL/min，进样量20μL，柱温30℃，检测波长210nm。

氧化还原电位的测定：采用氧化还原电位电极(Mettler 2100e，瑞士)。

5.间接参数计算

细胞比生长速率： $u_n=\frac{1}{X_n}\frac{X_{n+1}-X_n}{t_{n+1}-t_n};$

细胞平均比生长速率： $\stackrel{\‾}{u}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{u}_i}{n};$

平均得率系数： $Y_{p/s}=\frac{P_{\mathrm{final}}-P_{\mathrm{initial}}}{S_{\mathrm{initial}}-S_{\mathrm{final}}}.$

其中，X代表细胞浓度；n代表取样时间点；P_final代表最终产物浓度；P_initial代表初始产物浓度；S_final代表最终底物浓度；S_initial代表初始底物浓度。

实施例

实施例1脉冲通气对ORP和乳酸发酵的影响

本实施例中，检测脉冲通气对ORP和乳酸发酵的影响。通气时间和通气量如图1所示。该发酵过程中ORP和溶氧(DO)的变化情况见图1。

在厌氧发酵或微好氧发酵中，溶氧电极对发酵液中微量溶氧的检测灵敏度不够使溶氧这一参数在发酵中的应用具有了很大的局限性。由图1可以看出，随着发酵的进行，溶氧电极和氧化还原电极的读数逐渐下降，当溶氧电极的读数下降到零时，氧化还原电极的读数还在下降；在脉冲通气过程中，随着微通气的进行，溶氧电极的读数没有出现明显变化，而氧化还原电极的读数随通气的波动则很明显，响应时间也不超过半分钟。

通过脉冲通气实验可以看出，在厌氧发酵或微好氧发酵中，氧化还原电极有足够的灵敏度来检测发酵液中微量氧的变化，而且响应时间快，从而可以作为微好氧发酵过程中的一个参数来调控发酵。

在该发酵过程中，随着菌体的生长和细胞的代谢，发酵液中的溶氧逐渐降低，氧化还原电位逐渐下降。

图1结合图2，可以看出随着发酵液中葡萄糖的消耗，每次脉冲通气之后，ORP反弹后回复的值均比反弹前来得高。发酵至60小时，最大细胞浓度是7.4g/L(细胞干重)，乳酸最终浓度152g/L。如果在48h(乳酸达到最高浓度时)结束发酵，乳酸的产率为3.16g/(L·h)。

实施例2控制不同的氧化还原电位对乳酸发酵的影响

为了考察氧化还原电位具体是怎样影响乳酸菌发酵生产乳酸的，本实施例对比了三种ORP水平下的发酵情况，其中，ORP1为-220mV左右、ORP2为-170mV左右、ORP3为-120mV左右。之所以选这个三个水平，是因为前面脉冲通气发酵过程中，ORP在这个范围之内变化。

ORP的控制情况见图3；不同ORP下菌体生长和代谢情况见图4，发现不同的氧化还原电位对细胞量的影响不大。当发酵液中的氧化还原电位为ORP2时最有利于乳酸的生成，乳酸最高浓度达到177g/L，平均产率为3.7g/(L·h)，分别比ORP1、ORP3高19％、37％。

图4发酵液中葡萄糖浓度和细胞浓度(OD₆₂₀)变化曲线显示，到60小时，不同ORP水平下，细胞浓度相差不大，葡萄糖基本都被细胞耗完，而初始糖浓度都相同，也就是被细胞吸收消耗的葡萄糖量在不同的ORP下是基本一样的，但最后产生的乳酸浓度却不同，在ORP1、ORP2、ORP3下分别为154g/L、177g/L、131g/L，这说明ORP是通过影响了细胞内的代谢流分布而影响乳酸产量的。

不同ORP下细胞的比生长速率见图5。细胞从种子培养基环境接种到发酵液环境会有一个适应阶段。在这个适应阶段细胞是以较低的比生长速率生长或者不生长的。从图5可以看出，细胞在ORP为ORP2时最快适应厌氧环境，以最高的比生长速率生长。而乳酸的生成是与细胞生长部分相关的，比生长速率越高，产酸率就越高。乳酸菌在ORP为ORP2下最快适应外界环境后以最高的比生长速率生长，从而最有利于乳酸的生成。

不同ORP下乳酸发酵的各发酵参数见表1。

                          表1

ORP	ORP1	ORP2	ORP3
				最大OD620	18.1	18.5	17.5
平均比生长速率(h-1)	0.05	0.06	0.07
				最高乳酸浓度(g/L)	154	177	131
平均乳酸产率(g/(L·h))	3.1	3.7	2.7
				乳酸得率(％)	84	93	69

实施例3氧化还原电位对细胞内代谢流分布的影响

以往研究提出这样一个ORP调节机制，即细胞外ORP水平会影响细胞内参与电子转移和以金属离子为活性中心的酶活，进一步引起细胞内NAD⁺/NADH比值的变化。当NAD⁺/NADH比值上升会激活NAD⁺相关酶的酶活(丙酮酸脱氢酶，甘油脱氢酶、1，3-丙二醇氧化还原酶等)；当NAD⁺/NADH比值下降会激活NADH相关酶的酶活。从而引起细胞内代谢流分布的变化。

葡萄糖在乳酸杆菌内的代谢途径已经研究得比较清楚，图6是其代谢途径示意图。葡萄糖经糖酵解途径生成丙酮酸，丙酮酸经过不同的途径生成不同的产物，由表1可以看出其中大部分经过乳酸脱氢酶催化生成了乳酸(乳酸得率分别为：84％(ORP1)、93％(ORP2)、69％(ORP3))，小部分通过柠檬酸循环为菌体生长提供能量和各种前体，其余通过其他途径生成其他副代谢产物(比如乙酸等)。

其中TCA循环途径为菌体提供能量和各种生长所必需的前体。如果TCA循环被削弱了，菌体得不到足够多的能量和前体，其生长必然会受到限制，而不利于乳酸的生成；相反，如果TCA循环过度加强了，就有过多的葡萄糖经过糖酵解途径生成的丙酮酸进入TCA循环，造成进入生成乳酸途径的碳原减少，反而不利于乳酸的生成。

图7是在不同的ORP水平下乳酸发酵过程各种胞外有机酸浓度，其中主要是涉及TCA循环的有机酸。从图中可以看出，涉及TCA循环的有机酸都是早期比较高，这可能是因为种子在厌氧环境下培养，TCA循环被削弱，导致有机酸的积累。而接进发酵罐后，随着供氧的改善，TCA循环得到了加强，TCA循环中的有机酸被重新利用，又使有机酸浓度降低。

在不同的ORP下，种子阶段积累下来的有机酸被重新利用的情况是不一样的，从图7中可以看出，TCA循环中的相关有机酸随着ORP的升高被重新利用得越快。这可能是因为随着ORP的升高，细胞外环境对细胞供氧能力越强，而氧气是作为TCA循环中的电子载体，在一定范围内ORP越高，细胞内的TCA循环越强，越能给细胞的生长提供能量和前体。这也可以从丙酮酸的变化曲线可以得到证实，ORP为ORP1时的丙酮酸积累一直要高于ORP为ORP3和ORP2。

不同ORP下乳酸对葡萄糖平均得率系数见图8，可以看出，当ORP在-170mV时乳酸对葡萄糖的平均得率系数均要高于ORP1和ORP3，说明葡萄糖的代谢流最大量地流向了乳酸生成途径。当ORP控制在ORP2左右时，TCA循环能提供足够多前体来维持细胞活性的前提下，由葡萄糖经过糖酵解途径生成的丙酮酸最大量地流向了乳酸生成途径，使乳酸产量提高了。

细胞外ORP正是通过影响细胞的生理特性和细胞内的代谢流分布，来影响细胞生长和乳酸生成的。

由上述实施例可见：

(1)、在厌氧或微好氧发酵中氧化还原电极有足够的灵敏度来检测发酵液中痕量氧浓度，因此氧化还原电位可以作为厌氧或微好氧发酵的过程参数用于优化发酵过程。

(2)、在乳酸发酵中，氧化还原电位影响菌体生长和乳酸生成。通过实验发现，当ORP在-170mV左右时，菌体最快适应外界环境，一开始就以最高的比生长速率生长，生成的乳酸浓度最高。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种在乳酸菌发酵生产乳酸过程中提高乳酸产量的方法，其特征在于，所述方法包括：控制发酵液的氧化还原电位为-190～-150mV。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制发酵液的氧化还原电位为-180～-160mV。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制发酵液的氧化还原电位的方法是：

(1)设定一发酵液氧化还原电位控制值，所述的控制值是在-190～-150mV之间的数值；

(2)测定发酵液的氧化还原电位；和

(3)根据(2)的测定结果，当氧化还原电位低于控制值时向发酵液内通入氧气，当氧化还原电位高于控制值时停止向发酵液内通入氧气。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，利用氧化还原电极测定发酵液的氧化还原电位。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的乳酸菌是：拟干酪乳杆菌。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵液含有：

蛋白胨10±2g/L，葡萄糖40±10g/L，酵母膏10±2g/L，牛肉膏6±2g/L，硫酸镁0.2±0.05g/L，硫酸锰0.2±0.05g/L，氯化钠0.03±0.01g/L，硫酸亚铁0.01±0.005g/L，醋酸钠4±1g/L，柠檬酸二胺2±0.5g/L，磷酸二氢钾2±0.5g/L，吐温-80 1±0.3mL/L。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，乳酸菌发酵生产乳酸过程中，发酵液的温度为37±2℃。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发酵过程中发酵罐的搅拌转速为120±20rpm。

9.一种用于生产乳酸的设备，其特征在于，所述设备中包括：

一发酵罐本体，所述发酵罐中盛有培养乳酸的发酵液；

一个或多个进料口和/或出料口；

一个或多个通气口；以及

一个或多个氧化还原电极；所述的氧化还原电极用于检测发酵液的氧化还原电位，当还原电位低于控制值时向发酵液内通入氧气，当氧化还原电位高于控制值时停止向发酵液内通入氧气；其中，所述的控制值是在-190～-150mV之间的数值。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述发酵液含有：

蛋白胨10±2g/L，葡萄糖40±10g/L，酵母膏10±2g/L，牛肉膏6±2g/L，硫酸镁0.2±0.05g/L，硫酸锰0.2±0.05g/L，氯化钠0.03±0.01g/L，硫酸亚铁0.01±0.005g/L，醋酸钠4±1g/L，柠檬酸二胺2±0.5g/L，磷酸二氢钾2±0.5g/L，吐温-80 1±0.3mL/L。

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