[發(fā)明專利]一種利用空氣壓力脈動固體發(fā)酵生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的方法

有效

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• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107022581B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒水洋;鐘凱凱;陳雯
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞理工學(xué)院
• 主分類號: C12P13/02
• 分類號: C12P13/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 潘俊達

1.一種利用空氣壓力脈動固體發(fā)酵生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）種子液的制備：將枯草芽孢桿菌斜面菌種接種于已滅菌冷卻的液體種子培養(yǎng)基中，在30~40℃的搖瓶中培養(yǎng)18~36h，即得枯草芽孢桿菌種子液；

（2）固體發(fā)酵培養(yǎng)基的制備：將固體基料與營養(yǎng)液按照1:0.8~1:1.4的質(zhì)量比分別投入壓力脈動固體發(fā)酵罐中并進行攪拌，攪拌均勻后，開啟高溫水蒸氣，在120~125℃的條件下進行高溫滅菌處理，處理時間為30~60min，即得固體發(fā)酵培養(yǎng)基；

（3）接種培養(yǎng)：開啟冷卻水和攪拌，當壓力脈動固體發(fā)酵罐的罐溫降至30~40℃時，將枯草芽孢桿菌種子液按固體發(fā)酵培養(yǎng)基重量的1%~6%的接種量接入壓力脈動固體發(fā)酵罐并進行攪拌，攪拌均勻后，在通風比、壓力脈動固體發(fā)酵罐的攪拌轉(zhuǎn)速和壓力脈動固體發(fā)酵罐的罐溫分別為0.1~0.8(v/v)、1~10r/min和30~40℃的條件下，進行空氣壓力脈動刺激培養(yǎng)14~28h，之后取消空氣壓力脈動設(shè)置，在通風比、壓力脈動固體發(fā)酵罐的表壓、壓力脈動固體發(fā)酵罐的罐溫和壓力脈動固體發(fā)酵罐的攪拌轉(zhuǎn)速分別為0.1~0.6(v/v)、0.01~0.05MPa、30~40℃和1~10r/min的條件下繼續(xù)通風培養(yǎng)8~20h，即得固體培養(yǎng)物；

（4）產(chǎn)物的提取純化：將步驟（3）所得的固體培養(yǎng)物取出，向其中加入其重量的5~20倍的蒸餾水或去離子水，加熱至90~100℃，攪拌并保溫0.5~1h，再對其進行過濾處理，最后將濾液經(jīng)活性炭脫色、醇析、冷凍干燥程序制得γ-聚谷氨酸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用空氣壓力脈動固體發(fā)酵生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于，所述固體基料由大豆粉和麩皮組成，所述大豆粉和所述麩皮的質(zhì)量比例為0.1:1~1:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用空氣壓力脈動固體發(fā)酵生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于，所述營養(yǎng)液的組成為：葡萄糖或蔗糖30~60g/L、谷氨酸10~50 g/L、檸檬酸10~30 g/L、K₂HPO₄ 1g/L、NH₄Cl 7g/L、FeCl₃?6H₂O 0.04g/L、MgSO₄?7H₂O 0.5g/L、CaCl₂?2H₂O 0.2g/L、MnSO₄?H₂O 0.1g/L，其余為水。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用空氣壓力脈動固體發(fā)酵生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于，所述營養(yǎng)液的pH值通過濃度為10%的NaOH溶液調(diào)節(jié)為6.5~7.5。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用空氣壓力脈動固體發(fā)酵生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于，在步驟（2）中，所述固體發(fā)酵培養(yǎng)基的體積為壓力脈動固體發(fā)酵罐容積的20%~60%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用空氣壓力脈動固體發(fā)酵生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于，在步驟（3）中，所述空氣壓力脈動的氣壓上限為0.1~0.3MPa，所述空氣壓力脈動的氣壓下限為0.01~0.05MPa。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用空氣壓力脈動固體發(fā)酵生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于，在步驟（3）中，所述空氣壓力脈動的脈動周期為10~120min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用空氣壓力脈動固體發(fā)酵生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于，在步驟（4）中，所述過濾處理為先用100目篩網(wǎng)過濾，再用1~50μm濾袋式過濾器精濾。