CN104673853B - 一种用于温敏型菌种发酵生产谷氨酸的发酵培养基和利用其生产谷氨酸的发酵方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于温敏型菌种发酵生产谷氨酸的发酵培养基在发酵生产谷氨酸中的应用，所述发酵培养基的组成成份为：玉米淀粉水解糖，玉米浆，糖蜜，甜菜碱，豆粕水解液，H3PO4，MgSO4·7H2O，MnSO4·7H2O，FeSO4·7H2O，KCl，苏氨酸，丁二酸，消泡剂，溶剂为水，用碱中和磷酸使发酵培养基的pH为6.8～7.0。本培养基中合适的碳源、氮源、碳氮比以及磷含量提高了比产酸速率，促进菌体产酸，最终产酸水平得到了显著提升，可提高5.5％左右，提高了谷氨酸得率和糖酸转化率。
Description
技术领域
本发明属于生物发酵工程技术领域，尤其是一种用于温敏型菌种发酵生产谷氨酸的发酵培养基和利用其生产谷氨酸的发酵方法和应用。
背景技术
无机盐是微生物生命活动不可缺少的物质。谷氨酸发酵过程中需要磷、钾等营养元素，磷是无机盐中代谢过程中氧化磷酸化的主要元素，它也是核酸、磷脂、某些辅酶的组成成分；高能磷酸键在能量贮存与传递中起着重要的作用，磷酸盐还是一种重要的缓冲剂。在谷氨酸发酵中也不例外，磷含量的高低对其影响很大，磷浓度过高，菌体代谢有转向合成撷氨酸的倾向。磷浓度过低，菌体生长不好，表现为耗糖慢、残糖高，菌体生长缓慢。生产中经常使用磷酸氢二钠、磷酸氢二钾等磷酸盐提供磷元素；氯化钾(KCl)提供钾元素。
目前在国内的众多味精生产企业中，所使用的生产工艺还主要是生物素“亚适量(包括超亚适量)”型谷氨酸发酵生产工艺。该工艺通过控制培养基中生物素的浓度，使菌种在发酵过程的特定阶段由长菌型细胞转型为产酸型细胞。由于该工艺对生物素浓度非常敏感，生产企业对于原料以及工艺控制必须非常严格。但在实际生产中，鉴于原料生物素含量的测定非常困难，往往经验成份占相当比重，所以易引起生产水平的波动，不利于企业生产的稳定；随着经济的发展，作为味精生产的基础原料-粮食价格上涨，我国味精行业使用大量的谷物作为原料，并且由于原辅料不断调价，加上治理污水费用巨大，能源消耗不断加大，直接导致味精生产企业成本加大，利润偏低，甚至有的厂家处于亏损边缘。因此应用生产性能优量的菌种和采用粗原料代替精原料是谷氨酸发酵的主要研究方向。
温敏型谷氨酸发酵工艺是采用温度敏感型菌株强制发酵谷氨酸，不需要控制培养基中生物素的亚适量，仅需通过物理方式(变换温度)就可改变谷氨酸产生菌细胞膜的通透性，完成谷氨酸生产菌由生长型细胞向产酸型细胞的转变，从而避免了因原料中生物素含量变化而造成产酸不稳定的现象，温敏型菌种不仅可以利用生物素含量高的原料如糖蜜、薯干等直接进行发酵生产，而且可以利用淀粉质原料。同时可使发酵过程稳定且粗放，发酵周期短，设备利用率高，降低能耗与冷却水单耗，节约成本等。另外，由于在采用温度敏感型菌株强制发酵过程中不存在生物素亚适量问题，生物素可以大过量，从而可强化菌体内CO2固定反应，提高谷氨酸对糖的转化率,达到高产酸、高转化率的目的。
目前，谷氨酸的需求量较大，使用现有的发酵培养基发酵生产的谷氨酸，不仅比产酸速率较低、发酵周期较长，而且，现有的发酵培养基大都使用磷酸盐，但在配制过程中由于磷酸盐完全溶于水需要的时间较长，容易造成发酵培养基的混合不均匀，从而导致产酸率及转化率下降，且延长了工作周期，降低了生产效率。由此可见，现有的发酵生产的谷氨酸的发酵培养基已经不能完全满足使用需求，亟需一种新的发酵生产谷氨酸的发酵培养基。
通过检索，发现如下两篇与本专利申请相关的专利公开文献：
1、玉米浸泡水用于温敏型发酵工艺生产谷氨酸的方法(CN102154396A)，该方法是用玉米浸泡水代替温敏型发酵工艺中的玉米浆制备发酵培养基，发酵生产谷氨酸。本发明在不增加任何额外设备和人力投入的情况下，缩短了整个发酵周期，并大幅提高了L-谷氨酸的产量(147g/L以上)和转化率(64％以上)，该工艺技术操作方便，节水节能，有利于降低谷氨酸的发酵成本，适于在生产中全面推广。
2、磷酸盐用量对谷氨酸发酵影响的研究(作者：刘利锋，于卫红，发酵科技通讯第36卷)，为了提高谷氨酸的产酸率，从培养基的配方中寻找突破口。首先从增加钾盐考虑，将磷酸氢二钾的用量由0.17％增加到0.20％。从试验结果看产酸低，原因是：整个发酵过程中，磷盐的多少与菌体变形及生长速度有很大的关系，磷盐多，菌体短而粗，自10～20h，菌体大量增殖，并且耗糖，最终导致耗脲少，产酸低，确定用16％的双酶糖的培养基中，用磷酸氢二钾0.14％的用量较好，其产酸率平稳，平均10.55％，转化率平稳且较高，平均65.95％。在实际生产操作工程中，磷酸盐的溶解速度比较慢，磷酸盐完全溶于水需要的时间较长，容易造成发酵培养基的混合不均匀，增加了发酵培养基的配制时间，从而降低了生产效率。
通过对比，本发明专利申请与上述专利公开文献存在本质的不同。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种用于温敏型菌种发酵生产谷氨酸的发酵培养基和利用其生产谷氨酸的发酵方法及应用，该发酵培养基能够提高比产酸速率、缩短发酵周期、促进菌体产酸、提高产酸率及糖酸转化率，而且该培养基在配制过程中溶于水需要的时间较短，发酵培养基混合均匀，缩短了发酵培养基的配制时间，提高了生产效率；同时，该发酵方法操作简便，生产成本较低，十分适合于工业化生产。
本发明实现发明目的所采用的技术方案为：
一种用于温敏型菌种发酵生产谷氨酸的发酵培养基，其组成成份及各成分在该配方中的终浓度为：
玉米淀粉水解糖165～205g/L，玉米浆15～30g/L，糖蜜10～18g/L，甜菜碱0.5-1.5g/L，豆粕水解液5～10g/L，H3PO43～8g/L，MgSO4·7H2O 1.25～1.75g/L，MnSO4·7H2O0.064～0.084g/L，FeSO4·7H2O 0.055～0.085g/L，KCl 3～6g/L，苏氨酸0.08～0.15g/L，丁二酸0.8-1.2g/L，消泡剂0.1～0.3g/L，溶剂为水，用碱中和磷酸使发酵培养基的pH为6.8～7.0。
而且，所述玉米淀粉水解糖的质量浓度为30-35％。
而且，所述玉米浆的浓度为18-25波美度。
而且，所述豆粕水解液的总氮含量为2～5g/100mL，氨基态氮含量为1～3g/100mL。
而且，所述碱为氢氧化钠、碳酸钠、氨水或氢氧化钾。
如上所述的发酵培养基在发酵生产谷氨酸中的应用。
利用如上所述的发酵培养基生产谷氨酸的发酵方法，步骤如下：
⑴配料：按照配比，将各种原料称量好，溶解完全配制成发酵培养基；
⑵灭菌：将配好的发酵培养基灭菌，温度108～110℃、维持时间8～10分钟，使灭菌的培养基在发酵罐内降温至33℃等待接种；
⑶将OD值为0.3～0.8的温敏型谷氨酸生产菌种子液按种子培养液：发酵培养基的体积比为10～15％比例接入发酵培养基中；发酵温度控制在32～40℃；补充氮源至pH为6.8～7.2，控制通气量为2～10L/min；发酵周期为24-28h，即得谷氨酸。
而且，所述步骤⑶中的发酵过程中，当发酵培养基中残糖浓度低于0.5-1.5％时，通过流加玉米淀粉水解糖的方式使发酵培养基中残糖浓度维持在0.5-1％之间，流加玉米淀粉水解糖的质量浓度为50-70％。
而且，所述温敏型谷氨酸生产菌种子液的制备步骤如下：
⑴菌种活化：取斜面保藏菌种1～2环接种于装有种子培养基的斜面试管中，31～33℃恒温静置培养24h；
⑵种子培养：将己灭菌的装有100～200mL种子培养基的三角瓶内接入活化菌种，31～33℃振荡培养12～18h，得OD值为0.3～0.8的菌株活化液,，置于4℃冰箱冷藏备用。
本发明取得的优点和积极效果是：
1、本培养基中合适的碳源、氮源、碳氮比以及磷含量提高了比产酸速率，促进菌体产酸，最终产酸水平得到了显著提升，可提高5.5％左右，提高了谷氨酸得率和糖酸转化率，而且该培养基中使用磷酸代替温敏型菌种发酵生产谷氨酸培养基中的磷酸盐，该培养基在配制过程中溶于水需要的时间较短，发酵培养基混合均匀，缩短了发酵培养基的配制时间，同时，利用碱性物质对发酵培养基进行中和，使发酵培养基的PH符合菌体生长要求，提高了生产效率，具有广阔的工业应用前景。
2、发酵培养基中的糖浓度对谷氨酸发酵有很大影响，在一定范围内谷氨酸产量随糖浓度增加而增加，但是糖浓度过高，由于渗透压增大，影响菌体生长，使发酵周期延长，产酸不易稳定，因此本发酵方法采用浓度较低的玉米淀粉水解糖用来配制培养基，在发酵培养过程中采用流加较高浓度的玉米淀粉水解糖到发酵培养基中以维持菌体生长及产酸的需要；氮源是合成菌体蛋白质、核酸等含氮物质和合成氨基酸氨基的来源，同时在发酵过程中一部分氨用于调节PH值，形成谷氨酸盐，因此谷氨酸发酵需要的氮源比一般发酵工业高一些；同时，磷是某些蛋白质和和核酸的组成成分，磷量对谷氨酸的影响很大，磷浓度过高时，菌体的代谢转向合成缬氨酸，但磷含量过低，菌体生长不好，本发酵方法使用磷酸代替温敏型菌种发酵生产谷氨酸培养基中的磷酸盐，该培养基在配制过程中溶于水需要的时间较短，发酵培养基混合均匀，缩短了发酵培养基的配制时间；量好的培养基配比可以充分发挥生产菌种的生物合成能力,使之达到最大的生产效果。
3、本发酵方法与现有生产工艺相比不增加任何额外设备和人力投入的情况下，大幅提高了谷氨酸的产酸率(19％以上)和转化率(68％以上)，整个发酵过程操作简便，生产成本较低，十分适合于工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明；下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
本发明中所使用的原料，如无特殊说明，均为常规的市售产品；本发明中所使用的方法，如无特殊说明，均为本领域的常规方法。
采用本发明所述的发酵培养基发酵生产谷氨酸的操作方法和工艺控制条件，若不特加说明，均与用磷酸盐的发酵培养基发酵生产谷氨酸的公知操纵方法和工艺控制条件一致。
本发明中所使用的微生物菌株为温敏型谷氨酸生产菌，可以为FN-08；本发明中所使用的玉米淀粉水解糖的质量浓度可以为30-35％，所使用的玉米浆的浓度可以为18-25波美度，所使用的豆粕水解液的总氮含量可以为2～5g/100mL，氨基态氮含量为1～3g/100mL。
实施例1：
一种用于温敏型菌种发酵生产谷氨酸的发酵培养基，发酵培养基的原料配比如下：
玉米淀粉水解糖165～185g/L，玉米浆18～25g/L，糖蜜10～18g/L，甜菜碱0.5-1.5g/L，豆粕水解液5～10g/L，H3PO43～8g/L，MgSO4·7H2O 1.25～1.75g/L，MnSO4·7H2O0.064～0.084g/L，FeSO4·7H2O 0.055～0.085g/L，KCl 3～6g/L，苏氨酸0.08～0.15g/L，丁二酸0.8-1.2g/L，消泡剂0.1～0.3g/L，溶剂为水，用氢氧化钠中和调节使发酵培养基的pH为6.8～7.0。
利用上述发酵培养基生产谷氨酸的发酵方法，其发酵培养的工艺步骤及条件如下：
(1)配料：按照配比，将各种原料称量好，溶解完全配成6L发酵培养基；
发酵培养基的原料配比如下：玉米淀粉水解糖165～185g/L，玉米浆18～25g/L，糖蜜10～18g/L，甜菜碱0.5-1.5g/L，豆粕水解液5～10g/L，H3PO43～8g/L，MgSO4·7H2O1.25～1.75g/L，MnSO4·7H2O 0.064～0.084g/L，FeSO4·7H2O 0.055～0.085g/L，KCl 3～6g/L，苏氨酸0.08～0.15g/L，丁二酸0.8-1.2g/L，消泡剂0.1～0.3g/L，溶剂为水，用氢氧化钠中和调节使发酵培养基的pH为6.8～7.0。
(2)灭菌：将配好的发酵培养基灭菌、温度108～110℃，维持时间8～10分钟，实消好的培养基在发酵内降温至33℃等待接种；
(3)将OD值为0.3～0.8的温敏型菌株的种子培养液按种子培养液：发酵培养基的体积比为10～15％比例接入发酵培养基中；发酵温度控制在32～40℃；补充氮源至pH为6.8～7.0，控制通气量为2～10L/min；发酵周期为28h，得谷氨酸；
在发酵过程中，当发酵培养基中残糖浓度(残糖浓度是指发酵培养基中所含有的还原糖浓度，此处残糖浓度的测定采用斐林试剂法)低于0.5-1.5％时，通过流加玉米淀粉水解糖的方式使发酵培养基中残糖浓度维持在0.5-1％之间，流加玉米淀粉水解糖的质量浓度为50-70％。
上述温敏型谷氨酸生产菌种子液的制备方法的步骤如下：
(1)菌种活化：取斜面保藏菌种1～2环接种于装有种子培养基的斜面试管中，31～33℃恒温静置培养24h；
(2)种子培养：将己灭菌的装有100～200mL种子培养基的三角瓶内接入活化菌种，31～33℃振荡培养12～18h，得OD值为0.3～0.8的菌株活化液，置于4℃冰箱冷藏备用。
发酵结束后测定发酵液中的谷氨酸含量，并计算产酸率及转化率。
实施例2：
一种用于温敏型菌种发酵生产谷氨酸的发酵培养基，发酵培养基的原料配比如下：
玉米淀粉水解糖165～205g/L，玉米浆15～30g/L，糖蜜15～18g/L，甜菜碱1-1.5g/L，豆粕水解液5～10g/L，H3PO43～8g/L，MgSO4·7H2O 1.25～1.75g/L，MnSO4·7H2O 0.064～0.084g/L，FeSO4·7H2O 0.055～0.085g/L，KCl 3～6g/L，苏氨酸0.08～0.15g/L，丁二酸0.8-1.2g/L，消泡剂0.1～0.3g/L，溶剂为水，用碳酸钠中和调节使发酵培养基的pH为6.8～7.0。
利用上述发酵培养基生产谷氨酸的发酵方法，其发酵培养的工艺步骤及条件如下：
(1)配料：按照配比，将各种原料称量好，溶解完全配成6L发酵培养基；
发酵培养基的原料配比如下：玉米淀粉水解糖165～205g/L，玉米浆15～30g/L，糖蜜15～18g/L，甜菜碱1-1.5g/L，豆粕水解液5～10g/L，H3PO43～8g/L，MgSO4·7H2O 1.25～1.75g/L，MnSO4·7H2O 0.064～0.084g/L，FeSO4·7H2O 0.055～0.085g/L，KCl 3～6g/L，苏氨酸0.08～0.15g/L，丁二酸0.8-1.2g/L，消泡剂0.1～0.3g/L，溶剂为水，用碳酸钠中和调节使发酵培养基的pH为6.8～7.0。
(2)灭菌：将配好的发酵培养基灭菌、温度108～110℃，维持时间8～10分钟，实消好的培养基在发酵内降温至33℃等待接种；
(3)将OD值为0.3～0.8的温敏型菌株的种子培养液按种子培养液：发酵培养基的体积比为10～15％比例接入发酵培养基中；发酵温度控制在32～40℃；补充氮源至pH为6.8～7.0，控制通气量为2～10L/min；发酵周期为24h，得谷氨酸；
在发酵过程中，当发酵培养基中残糖浓度(残糖浓度是指发酵培养基中所含有的还原糖浓度，此处残糖浓度的测定采用斐林试剂法)低于0.5-1.5％时，通过流加玉米淀粉水解糖的方式使发酵培养基中残糖浓度维持在0.5-1％之间，流加玉米淀粉水解糖的质量浓度为50-70％。
上述温敏型谷氨酸生产菌种子液的制备方法的步骤如下：
(1)菌种活化：取斜面保藏菌种1～2环接种于装有种子培养基的斜面试管中，31～33℃恒温静置培养24h；
(2)种子培养：将己灭菌的装有100～200mL种子培养基的三角瓶内接入活化菌种，31～33℃振荡培养12～18h，得OD值为0.3～0.8的菌株活化液,，置于4℃冰箱冷藏备用。
发酵结束后测定发酵液中的谷氨酸含量，并计算产酸率及转化率。
实施例3：
一种用于温敏型菌种发酵生产谷氨酸的发酵培养基，发酵培养基的原料配比如下：
玉米淀粉水解糖165～205g/L，玉米浆15～30g/L，糖蜜10～18g/L，甜菜碱0.5-1.5g/L，豆粕水解液8～10g/L，H3PO45～6g/L，MgSO4·7H2O 1.25～1.75g/L，MnSO4·7H2O0.064～0.084g/L，FeSO4·7H2O 0.055～0.085g/L，KCl 3～6g/L，苏氨酸0.08～0.15g/L，丁二酸0.8-1.2g/L，消泡剂0.1～0.3g/L，溶剂为水，用氨水中和调节使发酵培养基的pH为6.8～7.0。
利用上述发酵培养基生产谷氨酸的发酵方法，其发酵培养的工艺步骤及条件如下：
(1)配料：按照配比，将各种原料称量好，溶解完全配成6L发酵培养基；
发酵培养基的原料配比如下：玉米淀粉水解糖165～205g/L，玉米浆15～30g/L，糖蜜10～18g/L，甜菜碱0.5-1.5g/L，豆粕水解液8～10g/L，H3PO45～6g/L，MgSO4·7H2O1.25～1.75g/L，MnSO4·7H2O 0.064～0.084g/L，FeSO4·7H2O 0.055～0.085g/L，KCl 3～6g/L，苏氨酸0.08～0.15g/L，丁二酸0.8-1.2g/L，消泡剂0.1～0.3g/L，溶剂为水，用氨水中和调节使发酵培养基的pH为6.8～7.0。
(2)灭菌：将配好的发酵培养基灭菌、温度108～110℃，维持时间8～10分钟，实消好的培养基在发酵内降温至33℃等待接种；
(3)将OD值为0.3～0.8的温敏型菌株的种子培养液按种子培养液：发酵培养基的体积比为10～15％比例接入发酵培养基中；发酵温度控制在32～40℃；补充氮源至pH为6.8～7.0，控制通气量为2～10L/min；发酵周期为28h，得谷氨酸；
在发酵过程中，当发酵培养基中残糖浓度(残糖浓度是指发酵培养基中所含有的还原糖浓度，此处残糖浓度的测定采用斐林试剂法)低于0.5-1.5％时，通过流加玉米淀粉水解糖的方式使发酵培养基中残糖浓度维持在0.5-1％之间，流加玉米淀粉水解糖的质量浓度为50-60％。
上述温敏型谷氨酸生产菌种子液的制备方法的步骤如下：
(1)菌种活化：取斜面保藏菌种1～2环接种于装有种子培养基的斜面试管中，31～33℃恒温静置培养24h；
(2)种子培养：将己灭菌的装有100～200mL种子培养基的三角瓶内接入活化菌种，31～33℃振荡培养12～18h，得OD值为0.3～0.8的菌株活化液,，置于4℃冰箱冷藏备用。
发酵结束后测定发酵液中的谷氨酸含量，并计算产酸率及转化率。
实施例4：
一种用于温敏型菌种发酵生产谷氨酸的发酵培养基，发酵培养基的原料配比如下：
玉米淀粉水解糖190～205g/L，玉米浆18～20g/L，糖蜜10～18g/L，甜菜碱0.5-1.5g/L，豆粕水解液5～10g/L，H3PO43～8g/L，MgSO4·7H2O 1.25～1.75g/L，MnSO4·7H2O0.064～0.084g/L，FeSO4·7H2O 0.055～0.085g/L，KCl 5～6g/L，苏氨酸0.08～0.15g/L，丁二酸0.8-1.2g/L，消泡剂0.1～0.3g/L，溶剂为水，用氢氧化钾中和调节使发酵培养基的pH为6.8～7.0。
利用上述发酵培养基生产谷氨酸的发酵方法，其发酵培养的工艺步骤及条件如下：
(1)配料：按照配比，将各种原料称量好，溶解完全配成6L发酵培养基；
发酵培养基的原料配比如下：玉米淀粉水解糖190～205g/L，玉米浆18～20g/L，糖蜜10～18g/L，甜菜碱0.5-1.5g/L，豆粕水解液5～10g/L，H3PO43～8g/L，MgSO4·7H2O1.25～1.75g/L，MnSO4·7H2O 0.064～0.084g/L，FeSO4·7H2O 0.055～0.085g/L，KCl 5～6g/L，苏氨酸0.08～0.15g/L，丁二酸0.8-1.2g/L，消泡剂0.1～0.3g/L，溶剂为水，用氢氧化钾中和调节使发酵培养基的pH为6.8～7.0。
(2)灭菌：将配好的发酵培养基灭菌、温度108～110℃，维持时间8～10分钟，实消好的培养基在发酵内降温至33℃等待接种；
(3)将OD值为0.3～0.8的温敏型菌株的种子培养液按种子培养液：发酵培养基的体积比为10～15％比例接入发酵培养基中；发酵温度控制在32～40℃；补充氮源至pH为6.8～7.0，控制通气量为2～10L/min；发酵周期为28h。
在发酵过程中，当发酵培养基中残糖浓度(残糖浓度是指发酵培养基中所含有的还原糖浓度，此处残糖浓度的测定采用斐林试剂法)低于0.5-1.5％时，通过流加玉米淀粉水解糖的方式使发酵培养基中残糖浓度维持在0.5-1％之间，流加玉米淀粉水解糖的质量浓度为50-60％。
上述温敏型谷氨酸生产菌种子液的制备方法的步骤如下：
(1)菌种活化：取斜面保藏菌种1～2环接种于装有种子培养基的斜面试管中，31～33℃恒温静置培养24h；
(2)种子培养：将己灭菌的装有100～200mL种子培养基的三角瓶内接入活化菌种，31～33℃振荡培养12～18h，得OD值为0.3～0.8的菌株活化液,，置于4℃冰箱冷藏备用。
发酵结束后测定发酵液中的谷氨酸含量，并计算产酸率及转化率。
对照实施例：
一种磷酸盐用于温敏型菌种发酵生产谷氨酸的方法，其发酵培养的工艺步骤及条件如下：
(1)配料：按照配比，将各种原料称量好，溶解完全配成6L发酵培养基；
发酵培养基的原料配比如下：
玉米淀粉水解糖165～205g/L，玉米浆15～30g/L，糖蜜10～18g/L，甜菜碱0.5-1.5g/L，豆粕水解液5～10g/L，NaH2PO47～10g/L，MgSO4·7H2O 1.25～1.75g/L，MnSO4·7H2O0.064～0.084g/L，FeSO4·7H2O 0.055～0.085g/L，KCl 3～6g/L，苏氨酸0.08～0.15g/L，丁二酸0.8-1.2g/L，消泡剂0.1～0.3g/L，溶剂为水，用氢氧化钠中和调节使发酵培养基的pH为6.8～7.0。
(2)灭菌：将配好的发酵培养基灭菌、温度108～110℃，维持时间8～10分钟，实消好的培养基在发酵内降温至33℃等待接种；
(3)将OD值为0.3～0.8的温敏型菌株的种子培养液按种子培养液：发酵培养基的体积比为10～15％比例接入发酵培养基中；发酵温度控制在32～40℃；补充氮源至pH为6.8～7.0，控制通气量为2～10L/min；发酵周期为32h，得谷氨酸；
上述温敏型谷氨酸生产菌种子液的制备方法的步骤如下：
(1)菌种活化：取斜面保藏菌种1～2环接种于装有种子培养基的斜面试管中，31～33℃恒温静置培养24h；
(2)种子培养：将己灭菌的装有100～200mL种子培养基的三角瓶内接入活化菌种，31～33℃振荡培养12～18h，得OD值为0.3～0.8的菌株活化液，置于4℃冰箱冷藏备用。
发酵结束后测定发酵液中的谷氨酸含量，并计算产酸率及转化率。
本发明检测结果：
实施例实验结果对比如下表所示：
表1 实施例实验结果表
| 指标 | 对照组 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 谷氨酸(％) | 18.0 | 19.45 | 19.53 | 19.00 | 19.66 |
| 转化率(％) | 65 | 68.56 | 68.32 | 68.74 | 68.10 |
表2 产品质量对比情况表
| 序号 | 指标名称 | 行业标准 | 本发明方法 |
| 1 | 含量％(谷氨酸干基计) | 95 | 98 |
| 2 | 旋光度[a]D20℃/HCl溶液 | 31.3 | 30.8 |
| 3 | 透光率(％) | 30 | 38 |
| 4 | SO4<sup>2-</sup>(％) | 0.35 | 0.2 |
注：以实施例1为例
表3 谷氨酸生产工艺指标对比表
| 序号 | 指标名称 | 公知技术 | 本发明方法 |
| 1 | 发酵温度(℃) | 32-38.5 | 32-40 |
| 2 | 发酵周期(h) | 28-32 | 24-28 |
| 3 | 产酸(g/L) | 180 | 190 |
| 4 | 糖酸转化率(％) | 65 | 68 |
从实验结果表1、表2和表3中可以看出：利用本发明提供的培养基配方，谷氨酸的产酸率和糖酸转化率得到了提高；发酵周期也缩短了2个小时左右，产品质量也有所提高。
Claims (3)
1.一种用于温敏型菌种发酵生产谷氨酸的发酵培养基在发酵生产谷氨酸中的应用，其特征在于：所述发酵培养基的组成成份及各成分在该发酵培养基中的终浓度为：
玉米淀粉水解糖165～205g/L，玉米浆15～30g/L，糖蜜10～18g/L，甜菜碱0.5-1.5g/L，豆粕水解液5～10g/L，H3PO43～8g/L，MgSO4·7H2O 1.25～1.75g/L，MnSO4·7H2O 0.064～0.084g/L，FeSO4·7H2O 0.055～0.085g/L，KCl 3～6g/L，苏氨酸0.08～0.15g/L，丁二酸0.8-1.2g/L，消泡剂0.1～0.3g/L，溶剂为水，用碱中和磷酸使发酵培养基的pH为6.8～7.0；
所述玉米浆的浓度为18-25波美度；
所述豆粕水解液的总氮含量为2～5g/100mL，氨基态氮含量为1～3g/100mL；
利用所述的发酵培养基生产谷氨酸的发酵方法，步骤如下：
⑴配料：按照配比，将各种原料称量好，溶解完全配制成发酵培养基；
⑵灭菌：将配好的发酵培养基灭菌，温度108～110℃、维持时间8～10分钟，使灭菌的培养基在发酵罐内降温至33℃等待接种；
⑶将OD值为0.3～0.8的温敏型谷氨酸生产菌种子液按种子培养液：发酵培养基的体积比为10～15％比例接入发酵培养基中；发酵温度控制在32～40℃；补充氮源至pH为6.8～7.2，控制通气量为2～10L/min；发酵周期为24-28h，即得谷氨酸。
2.根据权利要求1所述的用于温敏型菌种发酵生产谷氨酸的发酵培养基在发酵生产谷氨酸中的应用，其特征在于：所述碱为氢氧化钠、碳酸钠、氨水或氢氧化钾。
3.根据权利要求1所述的用于温敏型菌种发酵生产谷氨酸的发酵培养基在发酵生产谷氨酸中的应用，其特征在于：所述温敏型谷氨酸生产菌种子液的制备步骤如下：
⑴菌种活化：取斜面保藏菌种1～2环接种于装有种子培养基的斜面试管中，31～33℃恒温静置培养24h；
⑵种子培养：将己灭菌的装有100～200mL种子培养基的三角瓶内接入活化菌种，31～33℃振荡培养12～18h，得OD值为0.3～0.8的菌株活化液，置于4℃冰箱冷藏备用。
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