[發明專利]一種耐高pH值菌種及發酵法生產賴氨酸方法

有效

• 申請號: 201410106950.2
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN103992964B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 吳澤華;李剛;馮雨;羅明剛
• 申請（專利權）人: 山東壽光巨能金玉米開發有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P13/08;C12R1/15
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 李樹祥

技術領域

??本發明屬于發酵法生產賴氨酸的方法，尤其涉及一種耐高PH值菌種及新型發酵法生產賴氨酸方法。?

背景技術

由于在食品或飼料中L-賴氨酸含量不足時，會限制其它氨基酸的利用，因此賴氨酸廣泛用于食品的強化、動物飼料的添加劑和藥用，L-賴氨酸是當前國內外全價配合飼料的主要添加劑，具有提高飼料利用率，促進動物生長和改進肉質的功效。?

目前，生產飼料級L-賴氨酸鹽酸鹽過程中，發酵較多的采用連續發酵培養，在連續發酵培養中主要采用流加硫酸銨的方式提供氮源，保證賴氨酸的合成。硫酸銨中的氮被逐步消耗掉，而硫酸根離子則滯留在發酵液中，隨發酵時間的延長，發酵液中硫酸根離子逐漸增加，發酵結束后，發酵液中存在大量硫酸根離子，為提取工段造成一定難度。?

傳統工藝采用發酵液膜過濾、經強酸性陽離子交換樹脂吸附解脫賴氨酸、濃縮、調酸結晶、離心分離干燥等工序生產飼料級賴氨酸鹽酸鹽。在離交工藝中用硫酸調節物料PH，用氨水進行解脫，同時需要大量純水用于清洗、洗脫，而且在此過程中產生大量低濃廢水、高濃廢水，其中，高濃廢水中含有大量硫酸銨需要提取回用，生產硫酸銨的過程中產生大量冷凝水，增加了水處理成本；增加了治理負擔。?

傳統賴氨酸發酵過程PH一般控制小于7.2，不低于6.5，優先PH在7.0，此時賴氨酸生產和菌體生長均正常；過高或過低的PH，均會影響或抑制發酵過程賴氨酸生產和菌體生長，使發酵結束過程菌體偏低，發酵賴氨酸產率偏低。?

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術的不足，提供了一種耐高PH值菌種及新型發酵法生產賴氨酸方法，本發明提供了一種耐高PH值菌種，發酵過程不使用硫酸氨作為無機氮源，用氨水或液氨補充發酵液中氮源來合成賴氨酸，在發酵生產賴氨酸的過程中不添加硫酸銨，采用補入氨水或液氨作為氮源，使發酵液中硫酸根離子的濃度大大降低，方便了后續發酵液的處理，不需要離子交換去除硫酸根等離子進行提純，進從而簡化了生產飼料級賴氨酸鹽酸鹽的工藝，降低生產成本。補入氨水或液氨的方式采用調整發酵液中PH來控制發酵液中無機氮含量，保證培養罐中無機氮含量在合理范圍內，同時不再流加硫酸銨，減少發酵液中硫酸根離子等雜質含量，便于提取。?

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種耐高PH值菌種，該菌株為谷氨酸棒桿菌Corynebacterium?glutamicum，保藏單位為中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號為CGMCC?No.8184，保藏時間為2013年9月13日。?

一種新型發酵法生產賴氨酸方法，具體包括以下步驟?

（1）按常規方法配置生產賴氨酸的種子培養基，按120℃滅菌15-20分鐘；將生產賴氨酸的菌種，即耐高PH值菌種接入生產賴氨酸的種子培養基中，在28～37℃下，優選35℃下搖床培養到對數生長期，得到生產賴氨酸的種液；

（2）連續發酵：將步驟（1）制得的生產賴氨酸的種液接入經常規方法滅菌的發酵培養基中，其中，生產賴氨酸的培養基接種量為初始體積的10%～20%，發酵液中初始糖濃度為20克/升～80克/升，連續發酵過程中溫度控制在28～37℃下，優選35℃，通過向發酵液中通入無菌空氣維持壓力在0.02～0.08MP，并開動攪拌維持轉速在500～800rpm，使發酵液中溶氧維持在15%～25%，在連續發酵過程中通過流加濃度為500～800克/升的葡萄糖溶液，使發酵液中葡萄糖濃度在5克/升～20克/升，同時向發酵液中添加營養物質，營養物質為有機氮源、磷酸、無機鹽、維生素等；發酵液PH控制在7.2～7.6內的任意一個值附近。連續發酵時間為45～60hr。

（3）連續發酵結束的培養液，膜過濾后不需要經過樹脂進行提純，直接濃縮、調酸、結晶生產賴氨酸。過濾后發酵液硫酸根離子等陰陽離子雜質較少，可以用超濾膜、脫色等方式去除發酵液中雜質，使發酵液賴氨酸純度提高到95%以上，然后經過四效濃縮把高純度賴氨酸濃縮至干物在60～80％左右、用鹽酸將濃縮液調節PH至5.0-5.5、結晶直接生產賴氨酸鹽酸鹽。?

所述的PH控制在7.2～7.6內的任意一個值附近波動是7.4。?

PH值控制方法：?

（1）按照賴氨酸連續發酵中葡萄糖消耗速率和無機氮消耗速率，向培養基中添加濃度為500～800克/升的葡萄糖溶液和氨水或液氨，通過PH在一定范圍內波動，使氨水或液氨補入，維持一定的無機氮濃度，維持一定的PH范圍；中間過程維持發酵液中葡萄糖濃度在5克/升～20克/升；葡萄糖的消耗降低發酵液PH值，補充氨水或液氨提高發酵液PH值。