[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于微生物發(fā)酵培養(yǎng)的氧氣緩釋顆粒制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710984283.1
• 申請(qǐng)日: 2017-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN107586718B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉澤洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉澤洋
• 主分類號(hào): C12N1/00
• 分類號(hào): C12N1/00;C12P13/14;C01B13/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于好氧微生物分批發(fā)酵培養(yǎng)液，可逐漸溶釋氧氣的顆粒制作方法。成分包括膠凝劑、釋氧劑、膨松劑和吸附劑。在培養(yǎng)液中，顆粒釋放氧氣供微生物吸收代謝，可降低培養(yǎng)液機(jī)械攪拌和振蕩培養(yǎng)瓶速度，從而降低培養(yǎng)液雜菌污染并減少泡沫生成，減少消泡劑用量。本發(fā)明的可溶釋顆粒制作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，使用方便，可推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微生物生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)用于微生物分批發(fā)酵培養(yǎng)液，可緩釋氧氣的顆粒的制作方法。

背景技術(shù)

微生物發(fā)酵在食品、生物、醫(yī)藥和化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。微生物的液體深層發(fā)酵是指在生化反應(yīng)器中，以糖類、氮化合物、無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)成分溶解在水中作為培養(yǎng)基，滅菌后接入菌種在適宜的條件下培養(yǎng)，最后獲得大量菌體或菌體的代謝產(chǎn)物。對(duì)好氧微生物，培養(yǎng)期間還需通入無(wú)菌氧氣以滿足微生物呼吸代謝。對(duì)發(fā)酵過(guò)程影響較大的因素有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的成份和濃度、pＨ、溶解氧、溫度、泡沫等。

在工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)采用發(fā)酵罐，而實(shí)驗(yàn)室中多采用玻璃培養(yǎng)瓶。深層分批發(fā)酵培養(yǎng)，是目前廣泛采用的一種發(fā)酵方式，培養(yǎng)基一次性加入，產(chǎn)品一次性收獲，氧氣的供應(yīng)是利用管道輸入無(wú)菌氧氣并對(duì)發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)液機(jī)械攪拌，或?qū)ε囵B(yǎng)瓶（瓶口半透氣）劇烈震蕩以增加氧氣在培養(yǎng)液的溶解量。這兩種劇烈的機(jī)械操作方式都增加了培養(yǎng)液污染雜菌的概率并伴隨大量泡沫的形成，消泡劑對(duì)菌體有一定毒性，所以劇烈攪拌或震蕩使發(fā)酵生產(chǎn)效率降低甚至失敗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)好氧微生物液體深層發(fā)酵的分批培養(yǎng)方法，發(fā)明一種可緩釋氧氣到培養(yǎng)液的顆粒制作方法。在微生物培養(yǎng)液中，釋氧劑緩釋氧氣供微生物代謝，減少外界氧氣輸入量，可降低發(fā)酵罐機(jī)械攪拌或振蕩培養(yǎng)瓶速度，降低培養(yǎng)液雜菌污染概率并減少泡沫生成。

所述顆粒成分有膠凝劑、釋氧劑、膨松劑、吸附劑。緩釋顆粒在接種微生物菌種時(shí)一并投入培養(yǎng)液中。顆粒各成分如下：

（1）釋氧劑有過(guò)硫酸銨、過(guò)氧化尿素、過(guò)碳酸鈉，釋氧劑逐級(jí)分解出過(guò)氧化氫、氧氣。

（2）膨松劑可釋放二氧化碳?xì)怏w，填充在顆粒里，降低顆粒比重，使其在攪拌或振蕩條件下較易懸浮在培養(yǎng)液中，不致沉底。

（3）吸附劑可吸附釋氧劑及其分解產(chǎn)物，控制其溶釋到培養(yǎng)液的速率。

（4）膠凝劑選用天然水凝膠，將顆粒各成分粘合造粒。膠凝劑種類和濃度可調(diào)節(jié)顆粒本身的硬度及各成分溶釋到培養(yǎng)液的速率。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）釋氧劑為過(guò)硫酸銨、過(guò)氧化尿素、過(guò)碳酸鈉的其中一種。

（2）膨松劑為碳酸氫鈉，與磷酸二氫鈣按重量比1:0.01-1混合，粉狀膨松劑使用前紫外線照射殺菌或配成水溶液過(guò)濾除菌。

（3）吸附劑為粉狀活性炭。

（4）膠凝劑選用海藻酸鈉或瓊脂。

膠凝劑：釋氧劑：膨松劑：吸附劑重量配為100：100-130：1-6：0.01-0.5。加凝膠重量10-80倍的水。

將膠凝劑和吸附劑加水于密閉容器高壓滅菌（121℃，持續(xù)20-30分鐘），冷卻未固化時(shí)在無(wú)菌條件加入膨松劑、釋氧劑，攪拌均勻得制顆粒用膠液，無(wú)菌條件固化得到顆粒。

膠凝劑選用海藻酸鈉，其固化方法是于無(wú)菌環(huán)境，用吸管吸取制顆粒用膠液，滴入1-6%可溶性鈣鹽（選用乳酸鈣、氯化鈣、硫酸鈣的一種）無(wú)菌溶液，靜置20-60分鐘，顆粒膨松化并逐漸硬化。

膠凝劑或用瓊脂，將制顆粒用膠液保溫40-45℃，使其保持半流體狀態(tài)30-60分鐘以發(fā)生膨松化，隨后于無(wú)菌環(huán)境注入已經(jīng)殺菌處理的所需規(guī)格模具，膠液冷卻固化，脫模得所需顆粒。