CN110055296A - 赖氨酸的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种赖氨酸的制备方法及其应用，涉及生物化工技术领域，本发明提供的赖氨酸的制备方法，包括提供产赖氨酸菌株的悬浮菌落，接种至混合发酵培养基中进行发酵，得到发酵液混合物，再将该发酵液混合物固液分离得到发酵液，对发酵液进行提取和纯化。应用产赖氨酸菌株的悬浮菌落进行发酵，能够使菌落在发酵培养基中悬浮，与发酵培养基中的营养液充分接触，大大提高赖氨酸的生产效率。并且，本发明选用豆壳和豆渣为发酵培养基的原料，一方面有效利用废弃农产品加工余料，能够有效降低原料成本，另一方面，豆壳和豆渣含有较多赖氨酸组成物质，便于产赖氨酸菌株用于生产赖氨酸，大大提高赖氨酸的产量。
Description
技术领域
本发明涉及生物化工技术领域，尤其是涉及一种赖氨酸的制备方法及其应用。
背景技术
赖氨酸是人体必需氨基酸之一，能促进人体发育、增强免疫功能，并有提高中枢神经组织功能的作用。赖氨酸为碱性必需氨基酸。由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低，且在加工过程中易被破坏而缺乏，故称为第一限制性氨基酸。
目前生产赖氨酸的方法主要有发酵法和酶法。然而，无论是发酵法还是酶法，均存在原料成本高、环境不友好、对生产设备性能要求高、生产效率低下等问题。为此，中国专利公布公告网上公开了申请号为201810695127.8，名称为赖氨酸的生产、提取以及纯化工艺的发明专利申请；其在一定程度上解决了上述技术问题，然而仍存在着生产效率低的缺陷，因此，急需研究一种赖氨酸的生产提取以及纯化方法，提高赖氨酸的生产效率。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种赖氨酸的制备方法，以至少缓解现有技术中存在的技术问题之一。
本发明提供了一种赖氨酸的制备方法，所述制备方法包括：
提供产赖氨酸菌株的悬浮菌落，接种至混合发酵培养基中进行发酵，得到发酵液混合物，将所述发酵液混合物固液分离得到发酵液，对所述发酵液进行提取和纯化，得到赖氨酸；
其中，所述混合发酵培养基包括豆类混合物和微生物菌剂；
所述豆类混合物包括豆壳和豆渣；
所述微生物菌剂包括绿色木霉种子液和地衣芽抱杆菌种子液。
进一步地，所述产赖氨酸菌株选自谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌、酿酒酵母菌、乳酸发酵短杆菌或假丝酵母菌中的一种或多种。
进一步地，将悬浮生物填料加入所述产赖氨酸菌株的种子液中，使产赖氨酸菌株附着于所述悬浮生物填料上，得到悬浮菌落；
优选地，所述产赖氨酸菌株的种子液中，产赖氨酸菌株的密度为3×108～5×108cfu/mL；
优选地，所述产赖氨酸菌株的种子液中，培养基包括如下终浓度的组分：
葡萄糖70-90g/L、酵母膏20-40g/L、玉米浆5-15g/L、磷酸二氢钾1-5g/L、磷酸氢二钾1-5g/L、七水硫酸亚铁0.1-0.5g/L、七水硫酸镁0.1-0.5g/L、生物素5-15mg/L和维生素B11-5mg/L。
进一步地，所述豆壳和豆渣的质量比为1:1-5；
优选地，所述豆壳为破碎后的豆壳。
进一步地，取配方质量比的豆壳与豆渣混合并粉碎，然后加水搅拌均匀，得到豆类混合物；
优选地，粉碎至40-60目；
优选地，加入豆壳与豆渣3-5倍重量的水；
优选地，在50-70℃温度下进行搅拌；
优选地，搅拌均匀后还包括灭菌的步骤。
进一步地，将微生物菌剂接种至豆类混合物中进行培养，得到培养液，将所述培养液经酶解处理后固液分离，向收集的液体中加入助剂得到所述混合发酵培养基；
优选地，所述微生物菌剂包括体积比为1:0.5-3的绿色木霉种子液和地衣芽抱杆菌种子液；
优选地，按照6-8％(v/v)的接种量将微生物菌剂接种至豆类混合物中；
优选地，在25-35℃温度下培养72-96h，得到所述培养液。
进一步地，将所述培养液经超声处理后再进行酶解处理；
优选地，所述超声处理的时间为25-35min，功率为450-550W；
优选地，酶解时pH为5.8-6.2，温度为50-60℃；
优选地，加入溶菌酶和酸性蛋白酶进行酶解；
优选地，所述溶菌酶的加入量为1.8-2.2万U:1L溶液，所述酸性蛋白酶的加入量为0.8-1.2万U:1L溶液；
优选地，酶解时间为12-24h；
优选地，收集液体后还包括先进行灭酶处理再加入助剂的步骤；
优选地，加入与所述液体相同体积的助剂；
优选地，所述助剂包括乙酸钙和甘露醇的水溶液，所述乙酸钙和甘露醇的水溶液中乙酸钙的浓度为100-200mg/L，甘露醇的浓度为50-100mg/L；
优选地，加入助剂后还包括灭菌的步骤。
进一步地，将所述悬浮菌落按照5-10％(v/v)的接种量接种至混合发酵培养基中进行发酵；
优选地，进行好氧发酵；
优选地，所述好氧发酵的温度为32-35℃，压力为0.03-0.08MPa，时间为48-60h。
进一步地，调整所述发酵液的pH为5-6，然后再次固液分离收集液体，对液体进行脱色处理后调整pH为4.5-5.2，浓缩、结晶得到赖氨酸；
优选地，在温度为35-45℃温度，真空度为-0.08～-0.1Mpa条件下浓缩；
优选地，浓缩至原体积的1/3-1/4时，进行固液分离收集晶体，得到赖氨酸；
优选地，还包括对所述晶体进行干燥处理的步骤。
另外，本发明还提供了上述的赖氨酸的制备方法在赖氨酸生产中的应用。
本发明提供的赖氨酸的制备方法，包括提供产赖氨酸菌株的悬浮菌落，接种至混合发酵培养基中进行发酵，得到发酵液混合物，再将该发酵液混合物固液分离得到发酵液，对发酵液进行提取和纯化，得到赖氨酸。其中，应用产赖氨酸菌株的悬浮菌落进行发酵，能够使菌落在发酵培养基中悬浮，与发酵培养基中的营养液充分接触，大大提高赖氨酸的生产效率。并且，混合发酵培养基包括豆类混合物和微生物菌剂，其中豆类混合物包括豆壳和豆渣。本发明选用豆壳和豆渣为发酵培养基的原料，一方面有效利用废弃农产品加工余料，能够有效降低原料成本，另一方面，豆壳和豆渣含有较多赖氨酸组成物质，便于产赖氨酸菌株用于生产赖氨酸，大大提高赖氨酸的产量。此外，本发明提供的赖氨酸的制备方法还具有工艺简单、环境友好的优点，并且成本相对低廉，适合大规模生产应用。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是：
本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方法可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中，如果没有特别的说明，百分数(％)或者份指的是相对于组合物的重量百分数或重量份。
本发明中，如果没有特别的说明，所涉及的各组分或其优选组分可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中，除非有其他说明，数值范围“a～b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“3～30”表示本文中已经全部列出了“3～30”之间的全部实数，“3～30”只是这些数值组合的缩略表示。
本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式，可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。
本发明中，除非另有说明，各个反应或操作步骤可以顺序进行，也可以按照顺序进行。优选地，本文中的反应方法是顺序进行的。
除非另有说明，本文中所用的专业与科学术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或材料也可应用于本发明中。
赖氨酸是人体必需氨基酸之一，具有多种功能，然而现有的生产赖氨酸的方法尚存在原料成本高、环境不友好、生产效率低下等问题，究其原因，产赖氨酸菌株与培养液混合后极易附着在发酵罐的侧壁上，从而与发酵培养基的营养液不充分接触，导致产赖氨酸菌株的生产效率低，另外其发酵培养基选用小麦秸秆和麦麸，不富含赖氨酸组成成分，进一步导致产赖氨酸菌株的生产效率低。基于此，本发明提供了一种赖氨酸的制备方法，所述制备方法包括：
提供产赖氨酸菌株的悬浮菌落，接种至混合发酵培养基中进行发酵，得到发酵液混合物，将所述发酵液混合物固液分离得到发酵液，对所述发酵液进行提取和纯化，得到赖氨酸；
其中，所述混合发酵培养基包括豆类混合物和微生物菌剂；
所述豆类混合物包括豆壳和豆渣；
所述微生物菌剂包括绿色木霉种子液和地衣芽抱杆菌种子液。
本发明提供的赖氨酸的制备方法，应用产赖氨酸菌株的悬浮菌落进行发酵，能够使菌落在发酵培养基中悬浮，与发酵培养基中的营养液充分接触，大大提高赖氨酸的生产效率。并且，选用豆壳和豆渣为发酵培养基的原料，一方面有效利用废弃农产品加工余料，能够有效降低原料成本，另一方面，豆壳和豆渣含有较多赖氨酸组成物质，便于产赖氨酸菌株用于生产赖氨酸，大大提高赖氨酸的产量。此外，本发明提供的赖氨酸的制备方法还具有工艺简单、环境友好的优点，并且成本相对低廉，适合大规模生产应用。
对产赖氨酸菌株不做限定，只要能够产出赖氨酸的菌株均在本发明的范围内。在一些优选的实施方式中，产赖氨酸菌株选自谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌、酿酒酵母菌、乳酸发酵短杆菌或假丝酵母菌中的一种或多种。
在一些优选的实施方式中，将悬浮生物填料加入所述产赖氨酸菌株的种子液中，使产赖氨酸菌株附着于所述悬浮生物填料上，得到悬浮菌落。
悬浮生物填料具有生物附着力强、比表面积大、孔隙率高、化学和生物稳定性好、经久耐用、不溶出有害物、不引起二次污染、防紫外线、抗老化、亲水性能强等特点，在使用过程中，微生物易附着于该悬浮生物填料扩繁。并且，由于发酵温度相对较低，悬浮生物填料不会受温度影响而产生有害物质进入发酵液中，保证了赖氨酸的生产安全性。
优选地，所述产赖氨酸菌株的种子液中，产赖氨酸菌株的密度为3×108～5×108cfu/mL，例如可以为，但不限于3×108cfu/mL、3.5×108cfu/mL、4×108cfu/mL、4.5×108cfu/mL或5×108cfu/mL。
当控制产赖氨酸菌株的密度为3×108～5×108cfu/mL时，能够使菌株的悬浮率更高，避免密度过小浪费原辅料成本，密度过大影响菌株活性。
优选地，所述产赖氨酸菌株的种子液中，培养基包括如下终浓度的组分：
葡萄糖70-90g/L、酵母膏20-40g/L、玉米浆5-15g/L、磷酸二氢钾1-5g/L、磷酸氢二钾1-5g/L、七水硫酸亚铁0.1-0.5g/L、七水硫酸镁0.1-0.5g/L、生物素5-15mg/L和维生素B11-5mg/L。
选用上述培养基作为产赖氨酸菌株的种子液培养基，能够保证菌株活力高，可有效缩短发酵周期。其中，葡萄糖的终浓度例如可以为，但不限于70g/L、75g/L、80g/L、85g/L或90g/L，酵母膏的终浓度例如可以为，但不限于20g/L、25g/L、30g/L、35g/L或40g/L，玉米浆的终浓度例如可以为，但不限于5g/L、8g/L、10g/L、12g/L或15g/L，磷酸二氢钾的终浓度例如可以为，但不限于1g/L、2g/L、3g/L、4g/L或5g/L，磷酸氢二钾的终浓度例如可以为，但不限于1g/L、2g/L、3g/L、4g/L或5g/L，七水硫酸亚铁的终浓度例如可以为，但不限于0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L或0.5g/L，七水硫酸镁的终浓度例如可以为，但不限于0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L或0.5g/L，生物素的终浓度例如可以为，但不限于5g/L、8g/L、10g/L、12g/L或15g/L，维生素B1的终浓度例如可以为，但不限于1g/L、2g/L、3g/L、4g/L或5g/L。
在一些优选的实施方式中，所述豆壳和豆渣的质量比为1:1-5，例如可以为，但不限于1:1、1:2、1:3、1:4或1:5。
优选地，所述豆壳为破碎后的豆壳。
将豆壳破碎能够便于发酵时菌株利用其营养成分。
在一些优选的实施方式中，取配方质量比的豆壳与豆渣混合并粉碎，然后加水搅拌均匀，得到豆类混合物。
优选地，搅拌的速度为150-250rpm。
对搅拌的方式不做限定，凡是能够实现混匀的搅拌方式均可，优选地，采用超声处理的方式进行搅拌，其中，超声处理的时间例如可以为15-25min，超声的功率例如可以为450-550W。
优选地，在50-70℃温度下进行搅拌，例如可以为，但不限于50℃、55℃、60℃、65℃或70℃。
优选地，粉碎至40-60目，比如可以为，但不限于40目、45目、50目、55目或60目。
优选地，加入豆壳与豆渣3-5倍重量的水，例如可以为，但不限于3倍重量、3.5倍重量、4倍重量、4.5倍重量或5倍重量。
优选地，搅拌均匀后还包括灭菌的步骤。
对灭菌的方式不做限定，优选采用蒸汽处理的方式进行灭菌，通过蒸汽处理的方式进行灭菌能够保证在有效灭菌的同时，避免对豆类混合物产生破坏性影响。优选地，蒸汽处理的温度为90-110℃，蒸汽处理的时间为5-15min。
优选地，在蒸汽处理后冷却至20-25℃，得到豆类混合物。
在一些优选的实施方式中，将微生物菌剂接种至豆类混合物中进行培养，得到培养液，将所述培养液经酶解处理后固液分离，向收集的液体中加入助剂得到所述混合发酵培养基。
优选地，所述微生物菌剂包括体积比为1:0.5-3的绿色木霉种子液和地衣芽抱杆菌种子液，其体积比例如可以为，但不限于1:0.5、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5或1:3。当选择上述比例的绿色木霉种子液和地衣芽抱杆菌种子液时，发酵菌株产赖氨酸的效率更高。
优选地，按照6-8％(v/v)的接种量将微生物菌剂接种至豆类混合物中，接种量例如可以为，但不限于6％(v/v)、6.5％(v/v)、7％(v/v)、7.5％(v/v)或8％(v/v)。当选择上述接种量将微生物菌剂接种至豆类混合物中时，得到的培养液发酵菌株产赖氨酸的效率更高。
优选地，在25-35℃温度下培养72-96h，得到所述培养液，温度例如可以为，但不限于25℃、28℃、30℃、32℃或35℃，时间例如可以为，但不限于72h、78h、84h、90h或96h。
在一些优选的实施方式中，将所述培养液经超声处理后再进行酶解处理。
应用超声处理进行混匀能够使溶质分散率更好，混匀效果更好，优选地，所述超声处理的时间为25-35min，例如可以为，但不限于25min、28min、30min、32min或35min，功率为450-550W，例如可以为，但不限于450W、480W、500W、520W或550W。
优选地，酶解时pH为5.8-6.2，例如可以为，但不限于5.8、5.9、6.0、6.1或6.2，温度为50-60℃，例如可以为，但不限于50℃、52℃、55℃、58℃或60℃。
优选地，加入溶菌酶和酸性蛋白酶进行酶解。
优选地，所述溶菌酶的加入量为1.8-2.2万U:1L溶液，例如可以为，但不限于1.8万U:1L溶液、1.9万U:1L溶液、2.0万U:1L溶液、2.1万U:1L溶液或2.2万U:1L溶液；所述酸性蛋白酶的加入量为0.8-1.2万U:1L溶液，例如可以为，但不限于0.8万U:1L溶液、0.9万U:1L溶液、1.0万U:1L溶液、1.1万U:1L溶液或1.2万U:1L溶液。
优选地，酶解时间为12-24h，例如可以为，但不限于12h、15h、18h、20h、22h或24h。
当选择上述条件进行酶解时，酶解效率更高，效果更好。
优选地，收集液体后还包括先进行灭酶处理再加入助剂的步骤。优选使用高温法灭酶，例如在100℃温度下灭酶5min，采用高温的方法灭酶，灭酶效果好，同时能够避免加入其它生物或化学物质灭酶产生污染。
优选地，加入与所述液体相同体积的助剂。
优选地，所述助剂包括乙酸钙和甘露醇的水溶液。
所述乙酸钙和甘露醇的水溶液中乙酸钙的浓度为100-200mg/L，例如可以为，但不限于100mg/L、110mg/L、120mg/L、130mg/L、140mg/L、150mg/L、160mg/L、180mg/L或200mg/L；甘露醇的浓度为50-100mg/L，例如可以为，但不限于50mg/L、60mg/L、70mg/L、80mg/L、90mg/L或100mg/L。
适当浓度的乙酸钙对赖氨酸发酵起到了促进作用，这可能是因为乙酸根在细胞内部参与了乙酰辅酶A的合成，进而参与到三羧酸循环中去，从而增加了细胞的代谢强度。适量的乙酸钙能促进细胞生长，从而促进赖氨酸的发酵。甘露醇在培养基中主要用于调节培养基的渗透压。
优选地，加入助剂后还包括灭菌的步骤。
对灭菌的方式不做限定，优选采用蒸汽处理的方式进行灭菌，通过蒸汽处理的方式进行灭菌能够保证在有效灭菌的同时，避免对发酵培养基产生破坏性影响。优选地，蒸汽处理的温度为121℃，蒸汽处理的时间为5min。
在一些优选的实施方式中，将所述悬浮菌落按照5-10％(v/v)的接种量接种至混合发酵培养基中进行发酵，接种量例如可以为，但不限于5％(v/v)、6％(v/v)、7％(v/v)、8％(v/v)、9％(v/v)或10％(v/v)。当选择上述接种量接种菌落时，发酵效果更好，产赖氨酸产率更高，避免接种量过小浪费原辅料成本，接种量过大影响菌株活性。
优选地，进行好氧发酵。
优选地，所述好氧发酵的温度为32-35℃，例如可以为，但不限于32℃、33℃、34℃或35℃，压力为0.03-0.08MPa，例如可以为，但不限于0.03MPa、0.04MPa、0.05MPa、0.06MPa、0.07MPa或0.08MPa，时间为48-60h，例如可以为，但不限于48h、50h、55h、58h或60h。
在一些优选的实施方式中，调整所述发酵液的pH为5-6，然后再次固液分离收集液体，对液体进行脱色处理后调整pH为4.5-5.2，浓缩、结晶得到赖氨酸。
对脱色的方法不做限定，例如可以采用活性炭脱色，当采用活性炭进行脱色时，活性炭的加入量占液体质量的0.5％-0.8％，例如可以为，但不限于0.5％、0.6％、0.7％或0.8％，脱色时间为30min。
优选地，在温度为35-45℃，例如可以为，但不限于35℃、38℃、40℃、42℃或45℃，真空度为-0.08～-0.1Mpa，例如可以为，但不限于-0.08Mpa、-0.09Mpa或-0.1Mpa条件下浓缩。
优选地，浓缩至原体积的1/3-1/4时，进行固液分离收集晶体，得到赖氨酸。
优选地，还包括对所述晶体进行干燥处理的步骤。
另外，本发明还提供了上述的赖氨酸的制备方法在赖氨酸生产中的应用。
为了进一步理解本发明，下面结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
本实施例提供了一种赖氨酸的制备方法，包括如下步骤：
(1)将产赖氨酸菌株接入培养基(葡萄糖70g/L、酵母膏40g/L、玉米浆5g/L、磷酸二氢钾5g/L、磷酸氢二钾1g/L、七水硫酸亚铁0.5g/L、七水硫酸镁0.1g/L、生物素15mg/L和维生素B11mg/L)中，培养得到密度为3×108cfu/mL的种子液。
(2)将悬浮生物填料(市售产品)添加至步骤(1)得到的种子液中，使产赖氨酸菌株附着在悬浮生物填料上，形成悬浮菌落。
(3)i、将豆壳与豆渣按照1:1的质量比混合后粉碎，得到粒径为60目的豆类混合物，将得到的豆类混合物添加到3倍重量的水中，在250rpm的条件下搅拌并升温至50℃，然后以功率为450W的超声处理25min，再在110℃下蒸汽处理5min，冷却至室温，得到复合物；
ii、将绿色木霉单菌落接种到PDA液体培养基进行培养，得到绿色木霉种子液；将地衣芽抱杆菌单菌落接种到LB液体培养基上进行培养，得到地衣芽抱杆菌种子液；将得到的绿色木霉种子液和地衣芽抱杆菌种子液按照1:0.5的体积比混合，得到混合接种液，将混合接种液按照8％(v/v)的接种量接入到步骤i所得复合物中，在25℃条件下培养96h，得到培养液；
iii、以功率为550W的超声处理培养液25min，然后调整温度为50℃，pH为6.2，分别加入1.8万U:1L溶液的溶菌酶和1.2万U:1L溶液的酸性蛋白酶酶解12小时后收集滤过液，200℃灭酶5min，冷却至室温，再添加相同体积200mg/L的乙酸钙和50mg/L甘露醇的水溶液，混匀后121℃蒸汽处理5min，冷却至室温，得到发酵培养基。
(4)将步骤(2)中制得的悬浮发酵菌落按照5％(v/v)的接种量接种至含有发酵培养基的发酵罐中进行好氧发酵(5℃，0.03MPa)，发酵60小时得到发酵液混合物。
(5)将发酵液混合物进行离心分离处理(2000～3000转/分钟)，将悬浮生物填料上的菌落分离出来，另外离心分离处理后过滤出悬浮生物填料。
(6)提取和纯化
调整发酵液的pH至5，固液分离并收集液体，脱色后收集上清液，调pH至4.5，然后在45℃、-0.08Mpa条件下进行蒸发浓缩，至原体积的1/3-1/4时，进行离心分离，收集湿晶体，烘干即得。
实施例2
本实施例提供了一种赖氨酸的制备方法，包括如下步骤：
(1)将产赖氨酸菌株接入培养基(葡萄糖90g/L、酵母膏20g/L、玉米浆15g/L、磷酸二氢钾1g/L、磷酸氢二钾5g/L、七水硫酸亚铁0.1g/L、七水硫酸镁0.5g/L、生物素5mg/L和维生素B15mg/L)中，培养得到密度为5×108cfu/mL的种子液。
(2)将悬浮生物填料(市售产品)添加至步骤(1)得到的种子液中，使产赖氨酸菌株附着在悬浮生物填料上，形成悬浮菌落。
(3)i、将豆壳与豆渣按照1:5的质量比混合后粉碎，得到粒径为40目的豆类混合物，将得到的豆类混合物添加到5倍重量的水中，在150rpm的条件下搅拌并升温至70℃，然后以功率为550W的超声处理15min，再在90℃下蒸汽处理15min，冷却至室温，得到复合物；
ii、将绿色木霉单菌落接种到PDA液体培养基进行培养，得到绿色木霉种子液；将地衣芽抱杆菌单菌落接种到LB液体培养基上进行培养，得到地衣芽抱杆菌种子液；将得到的绿色木霉种子液和地衣芽抱杆菌种子液按照1:3的体积比混合，得到混合接种液，将混合接种液按照6％(v/v)的接种量接入到步骤i所得复合物中，在温度为35℃条件下，培养72h，得到培养液；
iii、以功率为450W的超声处理培养液35min，然后调整温度为60℃，pH为5.8，分别加入2.2万U:1L的溶菌酶和0.8万U:1L溶液的酸性蛋白酶酶解24小时后收集滤过液，100℃灭酶5min，冷却至室温，再添加相同体积的100mg/L的乙酸钙和100mg/L甘露醇的水溶液，混匀后121℃蒸汽处理5min，冷却至室温，得到发酵培养基。
(4)将步骤(2)中制得的悬浮发酵菌落按照10％(v/v)的接种量接种至含有发酵培养基的发酵罐中进行好氧发酵(32℃，0.08MPa)，发酵48小时得到发酵液混合物。
(5)将发酵液混合物进行离心分离处理(2000～3000转/分钟)，将悬浮生物填料上的菌落分离出来，另外离心分离处理后过滤出悬浮生物填料。
(6)提取和纯化
调整发酵液的pH至6，固液分离并收集液体，脱色后收集上清液，调pH至5.2，然后在35℃、-0.1Mpa条件下进行蒸发浓缩，至原体积的1/3-1/4时，进行离心分离，收集湿晶体，烘干即得。
实施例3
本实施例提供了一种赖氨酸的制备方法，包括如下步骤：
(1)将产赖氨酸菌株接入培养基(葡萄糖80g/L、酵母膏30g/L、玉米浆10g/L、磷酸二氢钾2g/L、磷酸氢二钾2g/L、七水硫酸亚铁0.2g/L、七水硫酸镁0.2g/L、生物素10mg/L和维生素B12mg/L)中，培养得到密度为4×108cfu/mL的种子液。
(2)将悬浮生物填料(市售产品)添加至步骤(1)得到的种子液中，使产赖氨酸菌株附着在悬浮生物填料上，形成悬浮菌落。
(3)i、将豆壳与豆渣按照2:3的质量比混合后粉碎，得到粒径为50目的豆类混合物，将得到的豆类混合物添加到5倍重量的水中，在200rpm的条件下搅拌并升温至60℃，然后以功率为550W的超声处理30min，再在100℃下蒸汽处理10min，冷却至室温，得到复合物；
ii、将绿色木霉单菌落接种到PDA液体培养基进行培养，得到绿色木霉种子液；将地衣芽抱杆菌单菌落接种到LB液体培养基上进行培养，得到地衣芽抱杆菌种子液；将得到的绿色木霉种子液和地衣芽抱杆菌种子液按照1:3的体积比混合，得到混合接种液，将混合接种液按照7％(v/v)的接种量接入到步骤i所得复合物中，在温度为30℃条件下，培养80h，得到培养液；
iii、以功率为550W的超声处理培养液30min，然后调整温度为55℃，pH为6，分别加入2万U:1L溶液的溶菌酶和1万U:1L溶液的酸性蛋白酶酶解16小时后收集滤过液，100℃灭酶5min，冷却至室温，再添加相同体积的125mg/L的乙酸钙和60mg/L甘露醇的水溶液，混匀后121℃蒸汽处理5min，冷却至室温，得到发酵培养基。
(4)将步骤(2)中制得的悬浮发酵菌落按照8％(v/v)的接种量接种至含有发酵培养基的发酵罐中进行好氧发酵(35℃，0.05MPa)，发酵60小时得到发酵液混合物。
(5)将发酵液混合物进行离心分离处理(2000～3000转/分钟)，将悬浮生物填料上的菌落分离出来，另外离心分离处理后过滤出悬浮生物填料。
(6)提取和纯化
调整发酵液的pH至5.5，固液分离并收集液体，脱色后收集上清液，调pH至4.9，然后在40℃、-0.09Mpa条件下进行蒸发浓缩，至原体积的1/3-1/4时，进行离心分离，收集湿晶体，烘干即得。
实施例4
本实施例提供了一种赖氨酸的制备方法，与实施例3的不同之处在于，在步骤(3)的豆类混合物中豆壳和豆渣的质量比为1:8。
实施例5
本实施例提供了一种赖氨酸的制备方法，与实施例3的不同之处在于，在步骤(3)中，在室温条件下(22℃)制备豆类混合物。
实施例6
本实施例提供了一种赖氨酸的制备方法，与实施例3的不同之处在于，在步骤(3)中，将绿色木霉种子液和地衣芽抱杆菌种子液按照1:5的体积比混合。
实施例7
本实施例提供了一种赖氨酸的制备方法，与实施例3的不同之处在于，在步骤(3)中，将混合接种液按照5％(v/v)的接种量接入到复合物中进行培养。
实施例8
本实施例提供了一种赖氨酸的制备方法，与实施例3的不同之处在于，在步骤(3)中，溶菌酶的添加量为1.5万U:1L溶液，酸性蛋白酶的添加量为1.5万U:1L溶液。
实施例9
本实施例提供了一种赖氨酸的制备方法，与实施例3的不同之处在于，在步骤(3)中，不包括对培养液进行超声处理的步骤。
实施例10
本实施例提供了一种赖氨酸的制备方法，与实施例3的不同之处在于，在步骤(3)中，不加入助剂。
实施例11
本实施例提供了一种赖氨酸的制备方法，与实施例3的不同之处在于，在步骤(4)中，将悬浮菌落按照15％(v/v)的接种量接种至混合发酵培养基中进行发酵。
实施例12
本实施例提供了一种赖氨酸的制备方法，与实施例3的不同之处在于，在步骤(6)中，调整固液分离时的pH为6.5。
实施例13
本实施例提供了一种赖氨酸的制备方法，与实施例3的不同之处在于，在步骤(6)中，调整浓缩时的pH为5.5。
实施例14
本实施例提供了一种赖氨酸的制备方法，与实施例3的不同之处在于，在步骤(6)中，不包括脱色的步骤。
对比例1
本对比例提供了一种赖氨酸的制备方法，与实施例3的不同之处在于，不包括步骤(2)，即不使用谷氨酸棒状杆菌的悬浮菌落。
对比例2
本对比例提供了一种赖氨酸的制备方法，与实施例3的不同之处在于，在步骤(3)中仅使用豆壳作为豆类混合物。
对比例3
本对比例提供了一种赖氨酸的制备方法，与实施例3的不同之处在于，在步骤(3)中，使用小麦秸秆和麦麸代替豆类混合物，其中小麦秸秆和麦麸的质量比为2:3。
实验例
分别检测上述实施例1-14及对比例1和2提供的赖氨酸的制备方法的发酵产酸量、制备得到的产品纯度及收率，结果如下表所示：
从上述结果表格中可以看出，本发明提供的赖氨酸的制备方法，在本发明实施例1-14提供的各条件参数下，得到的赖氨酸的含量和纯度均高于对比例。并且，从实施例1-14之间的对比可以看出，调整各条件参数可以进一步优化赖氨酸的制备效果。其中，实施例1-3提供的赖氨酸的制备方法，各条件参数均在本发明优选范围内，其制备得到的赖氨酸含量和纯度均高于实施例4-14；对比例1-3提供的赖氨酸的制备方法，其条件不在本发明范围内，制备得到的赖氨酸的含量和纯度均较低，由此可以看出，通过本发明提供的各条件参数之间的相互配合，对赖氨酸的制备效果更佳。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种赖氨酸的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供产赖氨酸菌株的悬浮菌落，接种至混合发酵培养基中进行发酵，得到发酵液混合物，将所述发酵液混合物固液分离得到发酵液，对所述发酵液进行提取和纯化，得到赖氨酸；
其中，所述混合发酵培养基包括豆类混合物和微生物菌剂；
所述豆类混合物包括豆壳和豆渣；
所述微生物菌剂包括绿色木霉种子液和地衣芽抱杆菌种子液。
2.根据权利要求1所述的赖氨酸的制备方法，其特征在于，所述产赖氨酸菌株选自谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌、酿酒酵母菌、乳酸发酵短杆菌或假丝酵母菌中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的赖氨酸的制备方法，其特征在于，将悬浮生物填料加入所述产赖氨酸菌株的种子液中，使产赖氨酸菌株附着于所述悬浮生物填料上，得到悬浮菌落；
优选地，所述产赖氨酸菌株的种子液中，产赖氨酸菌株的密度为3×108～5×108cfu/mL；
优选地，所述产赖氨酸菌株的种子液中，培养基包括如下终浓度的组分：
葡萄糖70-90g/L、酵母膏20-40g/L、玉米浆5-15g/L、磷酸二氢钾1-5g/L、磷酸氢二钾1-5g/L、七水硫酸亚铁0.1-0.5g/L、七水硫酸镁0.1-0.5g/L、生物素5-15mg/L和维生素B1 1-5mg/L。
4.根据权利要求1所述的赖氨酸的制备方法，其特征在于，所述豆壳和豆渣的质量比为1:1-5；
优选地，所述豆壳为破碎后的豆壳。
5.根据权利要求4所述的赖氨酸的制备方法，其特征在于，取配方质量比的豆壳与豆渣混合并粉碎，然后加水搅拌均匀，得到豆类混合物；
优选地，粉碎至40-60目；
优选地，加入豆壳与豆渣3-5倍重量的水；
优选地，在50-70℃温度下进行搅拌；
优选地，搅拌均匀后还包括灭菌的步骤。
6.根据权利要求1所述的赖氨酸的制备方法，其特征在于，将微生物菌剂接种至豆类混合物中进行培养，得到培养液，将所述培养液经酶解处理后固液分离，向收集的液体中加入助剂得到所述混合发酵培养基；
优选地，所述微生物菌剂包括体积比为1:0.5-3的绿色木霉种子液和地衣芽抱杆菌种子液；
优选地，按照6-8％(v/v)的接种量将微生物菌剂接种至豆类混合物中；
优选地，在25-35℃温度下培养72-96h，得到所述培养液。
7.根据权利要求6所述的赖氨酸的制备方法，其特征在于，将所述培养液经超声处理后再进行酶解处理；
优选地，所述超声处理的时间为25-35min，功率为450-550W；
优选地，酶解时pH为5.8-6.2，温度为50-60℃；
优选地，加入溶菌酶和酸性蛋白酶进行酶解；
优选地，所述溶菌酶的加入量为1.8-2.2万U:1L溶液，所述酸性蛋白酶的加入量为0.8-1.2万U:1L溶液；
优选地，酶解时间为12-24h；
优选地，收集液体后还包括先进行灭酶处理再加入助剂的步骤；
优选地，加入与所述液体相同体积的助剂；
优选地，所述助剂包括乙酸钙和甘露醇的水溶液，所述乙酸钙和甘露醇的水溶液中乙酸钙的浓度为100-200mg/L，甘露醇的浓度为50-100mg/L；
优选地，加入助剂后还包括灭菌的步骤。
8.根据权利要求1-7任一项所述的赖氨酸的制备方法，其特征在于，将所述悬浮菌落按照5-10％(v/v)的接种量接种至混合发酵培养基中进行发酵；
优选地，进行好氧发酵；
优选地，所述好氧发酵的温度为32-35℃，压力为0.03-0.08MPa，时间为48-60h。
9.根据权利要求1所述的赖氨酸的制备方法，其特征在于，调整所述发酵液的pH为5-6，然后再次固液分离收集液体，对液体进行脱色处理后调整pH为4.5-5.2，浓缩、结晶得到赖氨酸；
优选地，在温度为35-45℃，真空度为-0.08～-0.1Mpa条件下浓缩；
优选地，浓缩至原体积的1/3-1/4时，进行固液分离收集晶体，得到赖氨酸；
优选地，还包括对所述晶体进行干燥处理的步骤。
10.如权利要求1-9任一项所述的赖氨酸的制备方法在赖氨酸生产中的应用。
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Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
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| CN110791535A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-02-14 | 齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司 | 一种生产和提取赖氨酸的工艺 |
| CN110885863A (zh) * | 2019-12-01 | 2020-03-17 | 齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司 | 利用菌体蛋白制备赖氨酸发酵培养基的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102805208A (zh) * | 2012-09-06 | 2012-12-05 | 新疆希普生物科技股份有限公司 | 一种高赖氨酸发酵脱毒棉粕的制备方法 |
| CN106544373A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-03-29 | 长沙道勤生物科技有限公司 | 一种生产赖氨酸及饲料的方法 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102805208A (zh) * | 2012-09-06 | 2012-12-05 | 新疆希普生物科技股份有限公司 | 一种高赖氨酸发酵脱毒棉粕的制备方法 |
| CN106544373A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-03-29 | 长沙道勤生物科技有限公司 | 一种生产赖氨酸及饲料的方法 |
| CN108796026A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-13 | 齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司 | 赖氨酸的生产、提取以及纯化工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 朱广用: "大豆渣的资源化研究—亚临界水解过程及热解过程", 《中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108796004A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-11-13 | 齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司 | 一种发酵制备赖氨酸的工艺 |
| CN110358797A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-10-22 | 南京牧奇亚生物科技有限公司 | 一种维生素b12的发酵法生产方法 |
| CN110777175A (zh) * | 2019-12-01 | 2020-02-11 | 齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司 | 一种提高赖氨酸发酵效率的方法 |
| CN110885863A (zh) * | 2019-12-01 | 2020-03-17 | 齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司 | 利用菌体蛋白制备赖氨酸发酵培养基的方法 |
| CN110791535A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-02-14 | 齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司 | 一种生产和提取赖氨酸的工艺 |
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