CN109762858B - 以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法 - Google Patents
以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109762858B CN109762858B CN201910225453.7A CN201910225453A CN109762858B CN 109762858 B CN109762858 B CN 109762858B CN 201910225453 A CN201910225453 A CN 201910225453A CN 109762858 B CN109762858 B CN 109762858B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fermentation
- culture
- hours
- solution
- seeds
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明涉及微生物发酵，特别是指一种以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法。它包括将罗氏阿太菌CGMCCNo.7760接种到含有碳源的培养液中，添加必要的氮源及营养物质；调节培养液的pH，进行通气搅拌发酵等工艺步骤，其中培养液采用玉米绵白糖及豌豆蛋白作为主要成分。本发明解决了现有技术中存在的收率低、发酵周期长、后提取难度大等问题，具有发酵周期短，收率高，所制备的硬葡聚糖在抗温性能指标优于现有产品，生产成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及微生物发酵，特别是指一种以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法。
背景技术
硬葡聚糖又称为小核菌多糖，是高分子量，非离子型的支链葡聚糖。它是以β-D-(1-3)吡喃葡萄糖基为主链，每三个葡萄糖由β-D-(1-6)吡喃葡萄糖基为侧链的葡聚糖。硬葡聚糖可由小核菌属丝状真菌纯培养发酵得到。它具有优良的增稠性、假塑性、耐高温、高盐及较广范围的pH适应性，可广泛用于石油、油漆、陶瓷、食品等行业。
目前已有微生物生产硬葡聚糖，然而由于硬葡聚糖通常由真菌发酵生产，发酵产率不高，从而导致其价格居高不下，这严重限制了其市场(特别是石油工业领域)的开发拓展。已有报道的关于硬葡聚糖发酵生产的研究多集中于发酵培养基的优化，但其仍然存在发酵时间长(96h以上)，生产工艺复杂，生产成本较高等缺陷。因此，研发一种工艺简单、生产产量高的硬葡聚糖发酵方法对于实现硬葡聚糖的大规模工业化生产具有重要的意义。
申请人检索的现有技术献包括：
国内关于硬葡聚糖生产的报道主要有，中国科学院微生物研究所任永娥等以葡萄糖和酵母膏为基础培养基进行16L自控罐发酵，产量达到14.14g/L；吉林农业大学李鸿梅等以玉米淀粉和玉米黄浆为基础培养基进行摇瓶发酵，产量达到16.1g/L。国外对硬葡聚糖的主要介绍有，ShrikantA等利用蔗糖和酵母浸粉进行摇瓶发酵，产量高达16.58g/L；J.I.Farina等利用蔗糖和酵母浸粉进行10L自控罐发酵，产量高达26.0g/L。
申请号为201310283916.8的专利文献中公开了一种罗氏阿太菌以及采用该菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法，其主要技术路线为将罗氏阿太菌CGMCC No.7760接种于以废糖蜜、废葡萄糖母液为碳源的发酵液中进行通气发酵制备硬葡聚糖，但废糖蜜、废葡萄糖母液是副产物废料，有效糖分含量不稳定，造成发酵使用时工艺复杂和不易控制浓度。并且废糖蜜、废葡萄糖母液受区域影响大，供应量不足，另外上述现有技术中废糖蜜、废葡萄糖母液处理工艺复杂且质量不易保证，废糖蜜、废葡萄糖母液杂质多，使硬葡聚糖发酵液中含杂质多，增加了后提取工序的负担，造成硬葡聚糖产品中的杂质含量高。
发明内容
本发明的目的在于公开了以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法，采用玉米绵白糖作为碳源进行通气搅拌发酵，使培养基中糖含量准确且含杂质极少，对发酵产物硬葡聚糖的纯度影响极小。能够有效提高其在发酵过程中的利用率，进而缩短发酵周期、提高硬葡聚糖的发酵得率及产品纯度。
本发明的整体技术构思是：
以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法，是将罗氏阿太菌CGMCCNo.7760(Athelia rolfsii)为菌种接种到含有碳源、必要的氮源及营养物质的无菌培养液中，调节培养液的pH，进行通气搅拌发酵得到硬葡聚糖发酵液；其特征在于所述的无菌培养液由如下含量的原料组成：
玉米绵白糖80g/L-100g/L；豌豆蛋白3g/L-5g/L；KH2PO4 1.0g/L-2.5g/L；MgSO4·7H2O 0.3g/L-0.4g/L；柠檬酸1.3g/L-1.5g/L；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0。
其中生产方法中的各工艺步骤的工艺条件如下：
由于发酵过程中随着周期增长发酵液中菌丝量越来越高，通风量大、搅拌转速快会切断菌丝，影响硬葡聚糖的合成，因此优选的技术方案是采用发酵前、后期低通风量，中间期高通风量的方式控制通风量，结合间歇搅拌的技术措施提高生产得率。
优选的通气搅拌发酵的条件是：
0小时-10小时：通风量0.2-0.3vvm；
10小时-20小时：通风量0.4-0.5vvm；
20小时-30小时：通风量0.8-1.0vvm；
30小时-40小时：通风量0.6-0.7vvm；
40小时-发酵结束：通风量0.2-0.3vvm；
发酵过程中温度27℃-29℃，压力0.03MPa-0.05MPa，pH＝5.0-6.0；搅拌转速100转/分钟-150转/分钟，每运行8小时停止搅拌2小时。
为进一步促进硬葡聚糖的合成，提高生产得率，更为优选的技术方案是，采用在发酵过程中间歇补入过氧碳酸钠溶液和双氧水的技术措施，过氧碳酸钠溶液和双氧水补入优选的条件是：
在发酵进行30小时、40小时分别补入灭菌后的过氧碳酸钠溶液及双氧水，过氧碳酸钠溶液的质量百分比浓度为10％-15％，双氧水的质量百分比浓度为20％-27％；过氧碳酸钠溶液的补入量为1.0ml-2.0ml/L发酵液体积；双氧水的补入量为0.001ml/L-0.002ml/L发酵液体积。
发酵液中的pH调节优选采用如下技术方案：发酵过程中采用无菌的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液调节发酵液的pH。
所述的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的质量百分比浓度为5％-10％。
为节约生产成本，提高工业化生产的经济性，优选的技术方案是，发酵结束的标准为发酵液粘度不再增长或发酵周期≤50小时中的一种。
为便于发酵过程能够顺利实现，同时降低生产成本，优选的技术方案是，将罗氏阿太菌CGMCC No.7760(Athelia rolfsii)经过扩大培养后，按照种子液：培养液的质量百分比为12％-15％的接种量接种于无菌培养液中。
菌种的扩大培养及接种过程可以根据实际生产的需要采用多种方式，均不脱离本发明的实质，其中较为优选的技术方案是：
所述的扩大培养及接种过程包括：
(1)将罗氏阿太菌CGMCC No.7760(Athelia rolfsii)斜面菌种经扩大培养后制成种子液；
(2)将制成的种子液按种子液：培养液的体积比为12％-15％的接种量接入发酵罐中的无菌培养液，进行通气发酵；
所述的斜面菌种培养基选用孟加拉红培养基。
所述的步骤(1)中的扩大培养依次包括摇瓶种子的制备、一级种子的制备、二级种子的制备；其中摇瓶种子的制备是挑取一环斜面菌种接入灭菌后的摇瓶种子培养基中，经振荡培养制成摇瓶种子，培养温度为27℃-29℃、转速为150转/分钟-200转/分钟，培养周期为45小时-48小时；
摇瓶种子培养基采用如下方法制作：称取5g蛋白胨，10g葡萄糖，氯霉素0.1g，磷酸二氢钾1g，孟加拉红0.033g，加水定容至1000ml。
所述的一级种子的制备过程中一级种子培养液由下列质量百分数的组分组成：
玉米绵白糖4％-5％；蛋白胨0.4％-0.5％；酵母膏0.2％-0.3％；豌豆蛋白0.2％-0.3％；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0；
接种量为摇瓶种子：一级种子培养液的质量百分比＝12％-15％，将摇瓶种子接入灭菌后的一级种子培养液经过培养制成一级种子，一级种子的制备过程中的工艺条件是培养温度27℃-29℃、通风量0.7vvm-0.8vvm、培养周期30小时-34小时。
所述的二级种子的制备过程中的二级种子培养液由下列质量百分数的组分组成：
玉米绵白糖4％-5％；蛋白胨0.4％-0.5％；酵母膏0.2％-0.3％；豌豆蛋白0.2％-0.3％；聚醚消泡剂0.02％-0.03％；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0；
接种量为一级种子：二级种子培养液的质量百分比＝12％-15％，将一级种子接入灭菌后的二级种子培养液经过培养制成二级种子，二级种子的制备过程中的工艺条件是培养温度27℃-29℃、通风量0.7vvm-0.8vvm、培养周期20小时-24小时。
发酵液粘度采用如下方法测定：
选用测定误差±5％的NDJ—4型旋转粘度计，测定条件为转子型4号，步骤为取发酵液500ml置于烧杯内，用4号转子60rpm测定，读出表盘示数乘以系数即得粘度值。
一、抗温性能的检测
由于硬葡聚糖的抗温性能测定尚无国标，因此申请人借鉴国外企业的标准对采用本发明的方法获得的硬葡聚糖抗温性能进行了测定，具体的方法步骤如下：
测定项目：硬葡聚糖抗温性能(140℃)
1、所用仪器
滚子加热炉；ZNN-D6六速旋转粘度计；NGJ-2型搅拌器；温度计；分析天平；
2、测试步骤
将350ml天然海水倒入搅拌杯中，依次将样品3.0g，亚硫酸钠(L.R级)1.0g，在高速搅拌、低档条件下缓慢加入，中档搅拌30分钟，将溶液置于陈化釜内于140℃条件下热滚16小时，冷却至室温，搅拌器中档搅拌15分钟，用ZNN-D6六速旋转粘度计测试600rpm和300rpm读值。
YP值＝300rpm-(600rpm-300rpm)
3、检测结果
采用本发明的方法制备的硬葡聚糖的抗温性能YP值约为29-30，而申请号为201310283916.8的专利文献中的硬葡聚糖产品的抗温性能YP值约为26。
二、收率的检测
收率的检测目前尚无国标，行业中的测定一般采用如下方法：
1、所用仪器
恒温箱、分析天平(0.001g)
2、检测方法
将发酵液倒入一定体积的小烧杯中，用玻璃棒搅拌使其无气泡，用玻璃棒把表面抹平，把杯子外的发酵液清洗干净。发酵液用90％-95％的乙醇提取、沉降、过滤布挤干，将其撕碎后全部彻底移入到培养皿中，然后放入105℃烘箱中烘至恒重(约4小时)，拿出称重。
固含量＝称样克数/体积×100％
3、检测结果
采用本发明的方法的收率为55g/L-65g/L，而申请号为201310283916.8的专利文献中的工艺收率为30g/L-35g/L。
本发明所取得的实质性特点和显著的技术进步在于：
1、本发明采用玉米绵白糖、豌豆蛋白为发酵培养基的主要成分，一是玉米绵白糖可直接加入的发酵培养基，使用方便，并且容易计量，使培养基中糖含量准确。二是玉米绵白糖为精致糖，含杂质极少，对发酵产物硬葡聚糖的纯度影响极小。三是玉米绵白糖有效糖含量在99％以上，因此发酵过程利用率高。四是玉米绵白糖、豌豆蛋白均为市售商品，来源广泛且便于工业化生产应用。最终使硬葡聚糖的收率可达55g/L-65g/L，明显高于现有工艺，所制备在抗温性能等主要指标上优于现有产品。
2、发酵过程中根据菌体生长特点采用控制风量、补料等技术措施，结合发酵过程中的条件控制，可有利于菌体生长，利于硬葡聚糖的合成，进一步提高硬葡聚糖的得率。
3、采用本发明的方法发酵生产硬葡聚糖可有效缩短发酵周期(不超过50小时)，进而大幅度降低了生产成本。
4、在发酵过程中通过补入氢氧化钠或氢氧化钾溶液，解决发酵过程中由于酸性物质的积累导致的pH下降的问题。使发酵过程中pH保持相对的稳定，可有效提高收率。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述，但不应理解为对本发明的限定，本发明的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书作出的等效技术手段替换，均不脱离本发明的保护范围。
实施例1
本实施例包括如下工艺步骤：
以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法，是将罗氏阿太菌CGMCCNo.7760(Athelia rolfsii)为菌种接种到含有碳源、必要的氮源及营养物质的无菌培养液中，调节培养液的pH，进行通气搅拌发酵得到硬葡聚糖发酵液；所述的无菌培养液由如下含量的原料组成：
玉米绵白糖80g/L；豌豆蛋白3g/L；KH2PO4 1.0g/L；MgSO4·7H2O 0.3g/L；柠檬酸1.3g/L；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0。
其中生产方法中的各工艺步骤的工艺条件如下：
通气搅拌发酵的条件是：
0小时-10小时：通风量0.2vvm；
10小时-20小时：通风量0.4vvm；
20小时-30小时：通风量0.8vvm；
30小时-40小时：通风量0.6vvm；
40小时-发酵结束：通风量0.2vvm；
发酵过程中温度27℃，压力0.03MPa，pH＝5.0-6.0；搅拌转速100转/分钟，每运行8小时停止搅拌2小时。
采用在发酵过程中间歇补入过氧碳酸钠溶液和双氧水的技术措施，过氧碳酸钠溶液和双氧水补入的条件是：
在发酵进行30小时、40小时分别补入灭菌后的过氧碳酸钠溶液及双氧水，过氧碳酸钠溶液的质量百分比浓度为10％，双氧水的质量百分比浓度为20％；过氧碳酸钠溶液的补入量为1.0ml/L发酵液体积；双氧水的补入量为0.001ml/L发酵液体积。
发酵过程中采用无菌的氢氧化钠溶液调节发酵液的pH。所述的氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为5％。
发酵结束的标准为发酵液粘度不再增长或发酵周期≤50小时中的一种。
将罗氏阿太菌CGMCC No.7760(Athelia rolfsii)经过扩大培养后，按照种子液：培养液的质量百分比为12％的接种量接种于无菌培养液中。
菌种的扩大培养及接种过程包括：
(1)将罗氏阿太菌CGMCC No.7760(Athelia rolfsii)斜面菌种经扩大培养后制成种子液；
(2)将制成的种子液按种子液：培养液的体积比为12％的接种量接入发酵罐中的无菌培养液，进行通气发酵；
所述的斜面菌种培养基选用孟加拉红培养基。
所述的步骤(1)中的扩大培养依次包括摇瓶种子的制备、一级种子的制备、二级种子的制备；其中摇瓶种子的制备是挑取一环斜面菌种接入灭菌后的摇瓶种子培养基中，经振荡培养制成摇瓶种子，培养温度为27℃、转速为150转/分钟，培养周期为45小时；
摇瓶种子培养基采用如下方法制作：称取5g蛋白胨，10g葡萄糖，氯霉素0.1g，磷酸二氢钾1g，孟加拉红0.033g，加水定容至1000ml。
所述的一级种子的制备过程中一级种子培养液由下列质量百分数的组分组成：
玉米绵白糖4％；蛋白胨0.4％；酵母膏0.2％；豌豆蛋白0.2％；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0；
接种量为摇瓶种子：一级种子培养液的质量百分比＝12％，将摇瓶种子接入灭菌后的一级种子培养液经过培养制成一级种子，一级种子的制备过程中的工艺条件是培养温度27℃、通风量0.7vvm、培养周期30小时。
所述的二级种子的制备过程中的二级种子培养液由下列质量百分数的组分组成：
玉米绵白糖4％；蛋白胨0.4％；酵母膏0.2％；豌豆蛋白0.2％；聚醚消泡剂0.02％；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0；
接种量为一级种子：二级种子培养液的质量百分比＝12％，将一级种子接入灭菌后的二级种子培养液经过培养制成二级种子，二级种子的制备过程中的工艺条件是培养温度27℃、通风量0.7vvm、培养周期20小时。
发酵液粘度采用如下方法测定：
选用测定误差±5％的NDJ—4型旋转粘度计，测定条件为转子型4号，步骤为取发酵液500ml置于烧杯内，用4号转子60rpm测定，读出表盘示数乘以系数即得粘度值。
本实施例的工艺收率为55g/L，抗温性能(140℃)YP为29。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：
本实施例中无菌培养液由如下含量的原料组成：
玉米绵白糖100g/L；豌豆蛋白5g/L；KH2PO4 2.5g/L；MgSO4·7H2O 0.4g/L；柠檬酸1.5g/L；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0。
其中生产方法中的各工艺步骤的工艺条件如下：
通气搅拌发酵的条件是：
0小时-10小时：通风量0.3vvm；
10小时-20小时：通风量0.5vvm；
20小时-30小时：通风量1.0vvm；
30小时-40小时：通风量0.7vvm；
40小时-发酵结束：通风量0.3vvm；
发酵过程中温度29℃，压力0.05MPa，pH＝5.0-6.0；搅拌转速150转/分钟，每运行8小时停止搅拌2小时。
发酵过程中过氧碳酸钠溶液和双氧水补入的条件是：
在发酵进行30小时、40小时分别补入灭菌后的过氧碳酸钠溶液及双氧水，过氧碳酸钠溶液的质量百分比浓度为15％，双氧水的质量百分比浓度为27％；过氧碳酸钠溶液的补入量为2.0ml/L发酵液体积；双氧水的补入量为0.002ml/L发酵液体积。
发酵过程中采用质量百分比浓度为10％的无菌氢氧化钠溶液调节发酵液的pH。
将罗氏阿太菌CGMCC No.7760(Athelia rolfsii)经过扩大培养后，按照种子液：培养液的质量百分比为15％的接种量接种于无菌培养液中。
菌种的扩大培养及接种过程包括：
(1)将罗氏阿太菌CGMCC No.7760(Athelia rolfsii)斜面菌种经扩大培养后制成种子液；
(2)将制成的种子液按种子液：培养液的体积比为15％的接种量接入发酵罐中的无菌培养液，进行通气发酵；
所述的步骤(1)中的扩大培养依次包括摇瓶种子的制备、一级种子的制备、二级种子的制备；其中摇瓶种子的制备是挑取一环斜面菌种接入灭菌后的摇瓶种子培养基中，经振荡培养制成摇瓶种子，培养温度为29℃、转速为200转/分钟，培养周期为48小时；
所述的一级种子的制备过程中一级种子培养液由下列质量百分数的组分组成：
玉米绵白糖5％；蛋白胨0.5％；酵母膏0.3％；豌豆蛋白0.3％；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0；
接种量为摇瓶种子：一级种子培养液的质量百分比＝15％，将摇瓶种子接入灭菌后的一级种子培养液经过培养制成一级种子，一级种子的制备过程中的工艺条件是培养温度29℃、通风量0.8vvm、培养周期34小时。
所述的二级种子的制备过程中的二级种子培养液由下列质量百分数的组分组成：
玉米绵白糖5％；蛋白胨0.5％；酵母膏0.3％；豌豆蛋白0.3％；聚醚消泡剂0.03％；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0；
接种量为一级种子：二级种子培养液的质量百分比＝15％，将一级种子接入灭菌后的二级种子培养液经过培养制成二级种子，二级种子的制备过程中的工艺条件是培养温度29℃、通风量0.8vvm、培养周期24小时。
本实施例的工艺收率为58g/L，抗温性能(140℃)YP为30。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：
本实施例中无菌培养液由如下含量的原料组成：
玉米绵白糖90g/L；豌豆蛋白4g/L；KH2PO4 2.0g/L；MgSO4·7H2O 0.35g/L；柠檬酸1.4g/L；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0。
其中生产方法中的各工艺步骤的工艺条件如下：
通气搅拌发酵的条件是：
0小时-10小时：通风量0.25vvm；
10小时-20小时：通风量0.45vvm；
20小时-30小时：通风量0.9vvm；
30小时-40小时：通风量0.65vvm；
40小时-发酵结束：通风量0.25vvm；
发酵过程中温度28℃，压力0.04MPa，pH＝5.0-6.0；搅拌转速130转/分钟，每运行8小时停止搅拌2小时。
发酵过程中过氧碳酸钠溶液和双氧水补入的条件是：
在发酵进行30小时、40小时分别补入灭菌后的过氧碳酸钠溶液及双氧水，过氧碳酸钠溶液的质量百分比浓度为13％，双氧水的质量百分比浓度为23％；过氧碳酸钠溶液的补入量为1.5ml/L发酵液体积；双氧水的补入量为0.0015ml/L发酵液体积。
发酵过程中采用质量百分比浓度为8％的无菌氢氧化钾溶液调节发酵液的pH。
将罗氏阿太菌CGMCC No.7760(Athelia rolfsii)经过扩大培养后，按照种子液：培养液的质量百分比为14％的接种量接种于无菌培养液中。
菌种的扩大培养及接种过程包括：
(1)将罗氏阿太菌CGMCC No.7760(Athelia rolfsii)斜面菌种经扩大培养后制成种子液；
(2)将制成的种子液按种子液：培养液的体积比为13％的接种量接入发酵罐中的无菌培养液，进行通气发酵；
所述的步骤(1)中的扩大培养依次包括摇瓶种子的制备、一级种子的制备、二级种子的制备；其中摇瓶种子的制备是挑取一环斜面菌种接入灭菌后的摇瓶种子培养基中，经振荡培养制成摇瓶种子，培养温度为28℃、转速为180转/分钟，培养周期为47小时；
所述的一级种子的制备过程中一级种子培养液由下列质量百分数的组分组成：
玉米绵白糖4.5％；蛋白胨0.45％；酵母膏0.25％；豌豆蛋白0.25％；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0；
接种量为摇瓶种子：一级种子培养液的质量百分比＝13％，将摇瓶种子接入灭菌后的一级种子培养液经过培养制成一级种子，一级种子的制备过程中的工艺条件是培养温度28℃、通风量0.75vvm、培养周期32小时。
所述的二级种子的制备过程中的二级种子培养液由下列质量百分数的组分组成：
玉米绵白糖4.5％；蛋白胨0.45％；酵母膏0.25％；豌豆蛋白0.25％；聚醚消泡剂0.025％；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0；
接种量为一级种子：二级种子培养液的质量百分比＝13％，将一级种子接入灭菌后的二级种子培养液经过培养制成二级种子，二级种子的制备过程中的工艺条件是培养温度28℃、通风量0.75vvm、培养周期22小时。
本实施例的工艺收率为60g/L，抗温性能(140℃)YP为30。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于：
本实施例中无菌培养液由如下含量的原料组成：
玉米绵白糖85g/L；豌豆蛋白3.5g/L；KH2PO4 1.5g/L；MgSO4·7H2O 0.32g/L；柠檬酸1.35g/L；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0。
其中生产方法中的各工艺步骤的工艺条件如下：
通气搅拌发酵的条件是：
0小时-10小时：通风量0.22vvm；
10小时-20小时：通风量0.42vvm；
20小时-30小时：通风量0.85vvm；
30小时-40小时：通风量0.62vvm；
40小时-发酵结束：通风量0.22vvm；
发酵过程中温度28℃，压力0.035MPa，pH＝5.0-6.0；搅拌转速120转/分钟，每运行8小时停止搅拌2小时。
发酵过程中过氧碳酸钠溶液和双氧水补入的条件是：
在发酵进行30小时、40小时分别补入灭菌后的过氧碳酸钠溶液及双氧水，过氧碳酸钠溶液的质量百分比浓度为12％，双氧水的质量百分比浓度为22％；过氧碳酸钠溶液的补入量为1.2ml/L发酵液体积；双氧水的补入量为0.0013ml/L发酵液体积。
发酵过程中采用质量百分比浓度为6％的无菌氢氧化钾溶液调节发酵液的pH。
将罗氏阿太菌CGMCC No.7760(Athelia rolfsii)经过扩大培养后，按照种子液：培养液的质量百分比为13％的接种量接种于无菌培养液中。
菌种的扩大培养及接种过程包括：
(1)将罗氏阿太菌CGMCC No.7760(Athelia rolfsii)斜面菌种经扩大培养后制成种子液；
(2)将制成的种子液按种子液：培养液的体积比为13％的接种量接入发酵罐中的无菌培养液，进行通气发酵；
所述的步骤(1)中的扩大培养依次包括摇瓶种子的制备、一级种子的制备、二级种子的制备；其中摇瓶种子的制备是挑取一环斜面菌种接入灭菌后的摇瓶种子培养基中，经振荡培养制成摇瓶种子，培养温度为27℃、转速为160转/分钟，培养周期为46小时；
所述的一级种子的制备过程中一级种子培养液由下列质量百分数的组分组成：
玉米绵白糖4.2％；蛋白胨0.42％；酵母膏0.22％；豌豆蛋白0.22％；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0；
接种量为摇瓶种子：一级种子培养液的质量百分比＝13％，将摇瓶种子接入灭菌后的一级种子培养液经过培养制成一级种子，一级种子的制备过程中的工艺条件是培养温度27℃、通风量0.72vvm、培养周期31小时。
所述的二级种子的制备过程中的二级种子培养液由下列质量百分数的组分组成：
玉米绵白糖4.2％；蛋白胨0.42％；酵母膏0.22％；豌豆蛋白0.22％；聚醚消泡剂0.022％；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0；
接种量为一级种子：二级种子培养液的质量百分比＝13％，将一级种子接入灭菌后的二级种子培养液经过培养制成二级种子，二级种子的制备过程中的工艺条件是培养温度27℃、通风量0.72vvm、培养周期21小时。
本实施例的工艺收率为65g/L，抗温性能(140℃)YP为30。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于：
本实施例中无菌培养液由如下含量的原料组成：
玉米绵白糖95g/L；豌豆蛋白4.5g/L；KH2PO4 2.2g/L；MgSO4·7H2O 0.38g/L；柠檬酸1.45g/L；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0。
其中生产方法中的各工艺步骤的工艺条件如下：
通气搅拌发酵的条件是：
0小时-10小时：通风量0.28vvm；
10小时-20小时：通风量0.48vvm；
20小时-30小时：通风量0.95vvm；
30小时-40小时：通风量0.68vvm；
40小时-发酵结束：通风量0.28vvm；
发酵过程中温度29℃，压力0.045MPa，pH＝5.0-6.0；搅拌转速140转/分钟，每运行8小时停止搅拌2小时。
发酵过程中过氧碳酸钠溶液和双氧水补入的条件是：
在发酵进行30小时、40小时分别补入灭菌后的过氧碳酸钠溶液及双氧水，过氧碳酸钠溶液的质量百分比浓度为14％，双氧水的质量百分比浓度为26％；过氧碳酸钠溶液的补入量为1.8ml/L发酵液体积；双氧水的补入量为0.0018ml/L发酵液体积。
发酵过程中采用质量百分比浓度为9％的无菌氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液调节发酵液的pH。
将罗氏阿太菌CGMCC No.7760(Athelia rolfsii)经过扩大培养后，按照种子液：培养液的质量百分比为14％的接种量接种于无菌培养液中。
菌种的扩大培养及接种过程包括：
(1)将罗氏阿太菌CGMCC No.7760(Athelia rolfsii)斜面菌种经扩大培养后制成种子液；
(2)将制成的种子液按种子液：培养液的体积比为14％的接种量接入发酵罐中的无菌培养液，进行通气发酵；
所述的步骤(1)中的扩大培养依次包括摇瓶种子的制备、一级种子的制备、二级种子的制备；其中摇瓶种子的制备是挑取一环斜面菌种接入灭菌后的摇瓶种子培养基中，经振荡培养制成摇瓶种子，培养温度为27℃-29℃、转速为190转/分钟，培养周期为47小时；
所述的一级种子的制备过程中一级种子培养液由下列质量百分数的组分组成：
玉米绵白糖4.8％；蛋白胨0.48％；酵母膏0.28％；豌豆蛋白0.28％；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0；
接种量为摇瓶种子：一级种子培养液的质量百分比＝14％，将摇瓶种子接入灭菌后的一级种子培养液经过培养制成一级种子，一级种子的制备过程中的工艺条件是培养温度29℃、通风量0.78vvm、培养周期33小时。
所述的二级种子的制备过程中的二级种子培养液由下列质量百分数的组分组成：
玉米绵白糖4.8％；蛋白胨0.48％；酵母膏0.28％；豌豆蛋白0.28％；聚醚消泡剂0.028％；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0；
接种量为一级种子：二级种子培养液的质量百分比＝14％，将一级种子接入灭菌后的二级种子培养液经过培养制成二级种子，二级种子的制备过程中的工艺条件是培养温度29℃、通风量0.78vvm、培养周期23小时。
本实施例的工艺收率为62g/L，抗温性能(140℃)YP为30。
Claims (11)
1.以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法，是将罗氏阿太菌CGMCCNo.7760(Athelia rolfsii)为菌种接种到含有碳源、必要的氮源及营养物质的无菌培养液中，调节培养液的pH，进行通气搅拌发酵得到硬葡聚糖发酵液；其特征在于所述的无菌培养液由如下含量的原料组成：
玉米绵白糖80g/L-100g/L；豌豆蛋白3g/L-5g/L；KH2PO4 1.0g/L-2.5g/L；MgSO4·7H2O0.3g/L-0.4g/L；柠檬酸1.3g/L-1.5g/L；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0；
所述的通气搅拌发酵的条件是：
0小时-10小时：通风量0.2-0.3vvm；
10小时-20小时：通风量0.4-0.5vvm；
20小时-30小时：通风量0.8-1.0vvm；
30小时-40小时：通风量0.6-0.7vvm；
40小时-发酵结束：通风量0.2-0.3vvm；
发酵过程中温度27℃-29℃，压力0.03MPa-0.05MPa，pH＝5.0-6.0；搅拌转速100转/分钟-150转/分钟，每运行8小时停止搅拌2小时，发酵结束的标准为发酵液粘度不再增长或发酵周期≤50小时中的一种。
2.根据权利要求1所述的以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法，其特征在于发酵过程中间歇补入无菌的过氧碳酸钠溶液和双氧水。
3.根据权利要求2所述的以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法，其特征在于发酵过程中间歇补入无菌的过氧碳酸钠和双氧水的条件是：
在发酵进行30小时、40小时分别补入灭菌后的过氧碳酸钠溶液及双氧水，过氧碳酸钠溶液的质量百分比浓度为10％-15％，双氧水的质量百分比浓度为20％-27％；过氧碳酸钠溶液的补入量为1.0ml-2.0ml/L发酵液体积；双氧水的补入量为0.001ml/L-0.002ml/L发酵液体积。
4.根据权利要求1所述的以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法，其特征在于所述的发酵过程中采用无菌的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液调节发酵液的pH。
5.根据权利要求4所述的以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法，其特征在于所述的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的质量百分比浓度为5％-10％。
6.根据权利要求1所述的以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法，其特征在于是将罗氏阿太菌CGMCC No.7760经过扩大培养后，按照种子液：培养液的质量百分比为12％-15％的接种量接种于无菌培养液中。
7.根据权利要求6所述的以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法，其特征在于所述的扩大培养及接种过程包括：
(1)将罗氏阿太菌CGMCC No.7760(Athelia rolfsii)斜面菌种经扩大培养后制成种子液；
(2)将制成的种子液按种子液：培养液的体积比为12％-15％的接种量接入发酵罐中的无菌培养液，进行通气发酵；
所述的斜面菌种培养基选用孟加拉红培养基。
8.根据权利要求7所述的以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法，其特征在于所述的步骤(1)中的扩大培养依次包括摇瓶种子的制备、一级种子的制备、二级种子的制备；其中摇瓶种子的制备是挑取一环斜面菌种接入灭菌后的摇瓶种子培养基中，经振荡培养制成摇瓶种子，培养温度为27℃-29℃、转速为150转/分钟-200转/分钟，培养周期为45小时-48小时；
摇瓶种子培养基采用如下方法制作：称取5g蛋白胨，10g葡萄糖，氯霉素0.1g，磷酸二氢钾1g，孟加拉红0.033g，加水定容至1000ml。
9.根据权利要求8所述的以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法，其特征在于所述的一级种子的制备过程中一级种子培养液由下列质量百分数的组分组成：
玉米绵白糖4％-5％；蛋白胨0.4％-0.5％；酵母膏0.2％-0.3％；豌豆蛋白0.2％-0.3％；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0；
接种量为摇瓶种子：一级种子培养液的质量百分比＝12％-15％，将摇瓶种子接入灭菌后的一级种子培养液经过培养制成一级种子，一级种子的制备过程中的工艺条件是培养温度27℃-29℃、通风量0.7vvm-0.8vvm、培养周期30小时-34小时。
10.根据权利要求9所述的以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法，其特征在于所述的二级种子的制备过程中的二级种子培养液由下列质量百分数的组分组成：
玉米绵白糖4％-5％；蛋白胨0.4％-0.5％；酵母膏0.2％-0.3％；豌豆蛋白0.2％-0.3％；聚醚消泡剂0.02％-0.03％；余量为无菌水；pH＝5.0-6.0；
接种量为一级种子：二级种子培养液的质量百分比＝12％-15％，将一级种子接入灭菌后的二级种子培养液经过培养制成二级种子，二级种子的制备过程中的工艺条件是培养温度27℃-29℃、通风量0.7vvm-0.8vvm、培养周期20小时-24小时。
11.根据权利要求1所述的以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法，其特征在于所述的发酵液粘度采用如下方法测定：
选用测定误差±5％的NDJ—4型旋转粘度计，测定条件为转子型4号，步骤为取发酵液500ml置于烧杯内，用4号转子60rpm测定，读出表盘示数乘以系数即得粘度值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910225453.7A CN109762858B (zh) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | 以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910225453.7A CN109762858B (zh) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | 以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109762858A CN109762858A (zh) | 2019-05-17 |
| CN109762858B true CN109762858B (zh) | 2022-05-31 |
Family
ID=66458834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910225453.7A Active CN109762858B (zh) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | 以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109762858B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112358985B (zh) * | 2020-11-09 | 2022-08-23 | 河北沣川生物科技有限公司 | 普沙根瘤菌及其在制备水溶性β-1，3葡聚糖中的应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2001252219B2 (en) * | 2000-03-24 | 2006-02-09 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Beta-glucans from filamentous fungi |
| CN103361278A (zh) * | 2013-07-06 | 2013-10-23 | 河北恒标生物科技有限公司 | 一种罗氏阿太菌以及采用该菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法 |
-
2019
- 2019-03-25 CN CN201910225453.7A patent/CN109762858B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2001252219B2 (en) * | 2000-03-24 | 2006-02-09 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Beta-glucans from filamentous fungi |
| CN103361278A (zh) * | 2013-07-06 | 2013-10-23 | 河北恒标生物科技有限公司 | 一种罗氏阿太菌以及采用该菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109762858A (zh) | 2019-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10006067B2 (en) | Method for producing DHA through solid culture and liquid fermentation of Schizochytrium | |
| CN110079569B (zh) | 以鞘氨醇单胞菌为菌种生产微生物多糖-三赞胶的方法 | |
| CN108467876B (zh) | 一种提高可得然胶产量的发酵方法 | |
| CN104774790A (zh) | 一种高效发酵生产l-丙氨酸的大肠杆菌 | |
| CN107435036B (zh) | 一种鞘氨醇单胞菌以及在制备结冷胶中的应用 | |
| CN115141757A (zh) | 一株出芽短梗霉菌株及其发酵法生产普鲁兰多糖的方法 | |
| WO2021073011A1 (zh) | 一种生产长链二元酸的菌株及其发酵方法 | |
| CN109762858B (zh) | 以罗氏阿太菌为菌种生产硬葡聚糖发酵液的方法 | |
| CN103966271B (zh) | 发酵生产dha的方法 | |
| CN105524961A (zh) | 一种发酵生产两性霉素b的方法 | |
| CN112391418B (zh) | 一种覆盆子酮的工业化发酵生产方法 | |
| CN101878308B (zh) | 由淀粉制备乙醇的方法 | |
| CN105838652B (zh) | 一株强化甘油代谢的菌株及其应用 | |
| CN110283854B (zh) | 一种发酵培养基及其应用和利用三孢布拉霉菌发酵制备番茄红素的方法 | |
| CN107177508B (zh) | 一种生物法合成生产长链十二碳二元酸的方法 | |
| CN114606275A (zh) | 一种发酵生产l-异亮氨酸的方法 | |
| CN111019995B (zh) | 一种以丁香酚为底物发酵生成香兰素的方法 | |
| CN112501219A (zh) | 一种以蔗糖为原料发酵生产乳酸单体的方法 | |
| CN113025670A (zh) | 一种高效的缬氨酸制备方法 | |
| CN107674854B (zh) | 一种固氮鞘氨醇单胞菌以及在制备结冷胶中的应用 | |
| CN116286513B (zh) | 一株希氏乳杆菌FR-1012及其工业化生产γ-氨基丁酸的方法 | |
| CN115820758B (zh) | 一种聚谷氨酸发酵液及其制备方法和应用 | |
| CN114686531B (zh) | 一种生物转化制备1,3-丙二醇的方法 | |
| KR0175497B1 (ko) | 산화환원 전위조절에 의한 자일리톨의 제조방법 | |
| CN117568233B (zh) | 一种降低丙酮酸含量提高耐盐性能的黄原胶制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |