专利名称：：一种谷氨酸的生产方法
技术领域：
：本发明涉及生物发酵工程
技术领域：
，特别是涉及一种谷氨酸的生产方法。
背景技术：
：现有技术中，以发酵法生产谷氨酸的基本方法路线是首先用微生物菌种对谷氨酸进行合成，根据菌种的代谢特征，人为地改变菌种代谢调节，使代谢按照人所需要的方向进行，累计谷氨酸并从菌体细胞中释放出来，达到糖酸转化最好效果。该方法路线存在如下问题1.为了使谷氨酸发酵代谢出大量的酸来提高糖酸转化率，必须加大淀粉的用量，从而增加了生产成本；2.其工艺方法复杂，方法要求高要有活力强的好种子，有了好种子后，必经提高发酵工艺水平，才能实现产酸高，转化高，达到令人满意的效果。3.废水废物产生多，易污染环境。4.水电等能源消耗大。
发明内容本发明的目的就在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种方法简单、独特，有效提高产酸和转化率，提高谷氨酸产量，降低生产成本，减少环境污染，节约水电消耗的谷氨酸的生产方法。谷氨酸发酵的基本反应式为C6H1206+NH3+1.502^C5H904N+C02+3H20即每合成100公斤谷氨酸需葡萄糖122公斤，需氧16.3公斤，糖酸理论转化率为81.7%。此反应式的基础为糖代谢全部以三羧酸大循环方式进行。正如上述反应式所指出的，谷氨酸发酵中糖代谢目前只有以三羧酸大循环的方式运行，转化率才最高。三羧酸大循环的建立，是以含有三个羧酸的柠檬酸为起步的。柠檬酸的生成，是由丙酮酸结合两个二氧化碳，羧化成草酰乙酸，草酰乙酸再与乙酰辅酶A縮合生成柠檬酸。可见三羧酸大循环能否顺利建立，与二氧化碳的羧化反应有着直接的关系，也与生物素能否足量提供有着直接的关系。可见，生物素的贫乏，是不利于提高发酵产酸和转化率的。本发明正是建立在上述理论基础之上的，其具体技术方案为一种谷氨酸的生产方法，包括一级种培养，二级种培养，三级种培养和发酵罐发酵，其特征是上述二级种培养、三级种培养和发酵罐发酵的底料中均添加有生物素，其中二级种培养中生物素的添加量为每升7微克9微克，三级种培养种生物素的添加量为每升6微克9微克，发酵罐发酵中生物素的添加量为每立方50毫克65毫克；上述二级种培养的接种量为8%12%，三级种培养的接种量为14%16%，发酵罐发酵的接种量均为18%20%。在发酵罐发酵过程中，当糖耗至5%左右开始流加50%浓縮糖，流加糖约占总糖的3040%，当残糖降至0.50.8%左右至发酵结束。本发明具有以下技术优势.-1)工艺方法独特本发明采用的是三级大种量流加糖、氮工艺，即一级种培养不变，二级种添加高适量生物素积累细胞，三级种添加中适量生物素进行大量细胞积累，然后大种量接入发酵罐中，由于料液在生长前期积累了大量的细胞，产酸很快，同时也消耗了大量的糖，因此在发酵过程中流加糖，可以使耗糖更大限度地向合成谷氨酸的方向转化，从而提高了产酸和转化率，可使产酸达到130150g/l，转化率达到6467%。2)本发明生产周期短，生产成本低，谷氨酸产量高采用的本发明的方法发酵周期一般在2832小时，通过流加30%40%葡萄糖至发酵结束后，产酸130150g/1，转化率达到6467%时，按照发酵容器350m3，原料淀粉用量仅为1.67吨，而平均每罐可多产谷氨酸9吨(正常时每罐产谷氨酸30吨)。3)节电节水，节约原料用量本发明提供的发酵二级转型工艺在国内尚未建报道。发酵过程中二级发酵转型主要是在二级种和三级种实施，发酵容器按350m3计算，淀粉用量仅为1.67吨制造成本大幅度降低。具体实施例方式<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>VB1(克)9140消沫剂(公斤)36151.一级种培养一级种培养不变，即在斜面试管中进行，培养温度3435"C，培养时间2430小时。2.二级种培养按上表配制二级种培养底料，经灭菌放进20MS二级种子罐中，冷却至35度左右，按照8%12%的接种量接入一级种子进行培养。培养温度3435度，培养时间79小时通风比l:(0.250.35)od值净增0.45以上成熟后接入三级种。3.三级种子培养按上表配制三级种培养底料，经灭菌放进50MS三级种子罐中，按照14%16%的接种量接入二级种子进行培养。培养温度3436度，培养时间810小时，ph值在7.07.2，od值净增0.45以上成熟后接入发酵4.发酵罐发酵按照上表配制发酵底料，连消后进入350M3发酵罐中，降温至35度左右，按照18%20%的接种量接入三级种子进行培养。发酵周期3032小时，发酵温度初期3234。C，发酵中期3436"C，发酵后期3739°C。放罐时PH6.5-6.7。风量初期1:0.15，当od值净增0.25-0.3时，风量提高到l:0.25，od值净增0.65以上，风量提高到l:0.4-0.5以上，残糖降至3.5%以下，将风为l:0.3，残糖降至2.0%以下，将风为l:0.2，在发酵期间，当糖耗至5%左右开始流加50%浓縮糖，流加糖约占总糖的30-40%，当残糖降至0.5-0.8%左右至发酵结束。采用三级大种量流加糖工艺，底糖约占发酵容器的70%，流加糖占30%，发酵强度占总体积的82%左右。按照产酸产酸130150g/l，转化率达到6467%时，按照发酵容器350m3，原料淀粉用量仅为1.67吨，而平均每罐可多产谷氨酸9吨(正常时每罐产谷氨酸30吨)。权利要求1.一种谷氨酸的生产方法，包括一级种培养，二级种培养，三级种培养和发酵罐发酵，其特征是上述二级种培养、三级种培养和发酵罐发酵的底料中均添加有生物素，其中二级种培养中生物素的添加量为每升7微克～9微克，三级种培养种生物素的添加量为每升6微克～9微克，发酵罐发酵中生物素的添加量为每立方50毫克～65毫克。2.按照权利要求1所述的谷氨酸的生产方法，其特征是上述二级种培养的接种量为8%12%，三级种培养的接种量为14%16%，发酵罐发酵的接种量均为18%20%。3.按照权利要求1或2所述的谷氨酸的生产方法，其特征是在发酵罐发酵过程中，当糖耗至5%左右开始流加50%浓縮糖，流加糖约占总糖的3040%，当残糖降至0.50.8%左右至发酵结束。全文摘要本发明涉及一种谷氨酸的生产方法，包括一级种培养，二级种培养，三级种培养和发酵罐发酵，其特征是上述二级种培养、三级种培养和发酵罐发酵的底料中均添加有生物素，且采用大种量接种和在发酵过程中流加糖技术。本发明工艺方法独特，相较于现有技术而言产酸和转化率提高，生产周期短，生产成本低，谷氨酸产量高，且节电节水，原料用量少。文档编号C12P13/18GK101440386SQ20081023384公开日2009年5月27日申请日期2008年12月30日优先权日2008年12月30日发明者马吉银申请人:宁夏伊品生物工程股份有限公司