專利名稱：L-谷氨酸發(fā)酵新工藝的制作方法
我國味精生產方法，大多以淀粉水解糖為原料，加少量有機氮源，接入谷氨酸生產用細菌，在一定的通風、攪拌下，流加尿素控制pH值，發(fā)酵30-40小時左右，再中和提煉而成(以下簡稱常法)。
目前生產水平為初糖12-13%(大多數(shù)廠采用，即低糖法)，產酸率5-6%，對初糖的轉化率為40-45%，個別廠初糖為16-18%，或初糖為15%，在發(fā)酵后期，流加糖1-3%，使總糖為16-18%(即高糖法)，產酸率可達7-8%，但轉化率仍為40-45%。二十多年來各廠轉化率一直處于這種水平。轉化率提不高是我國技術落后，經濟效益差的一個重要標志。
本發(fā)明者有鑒于此，對L-谷氨酸發(fā)酵的各個環(huán)節(jié)，作了精心揣摩，深度鉆研，為了提高產酸率同時又提高轉化率，特提出了到目前為止從未有人使用過的將發(fā)酵過程分割為菌體生長和產酸兩個階段，并用不同濃度的營養(yǎng)液(有機氮源和無機鹽)分別加以控制，結果可使產酸率升至9-11%，比常法約提高50-60%，轉化率達到58-64%，比常法約提高30-40%。
本發(fā)明所用的分割法，是按常法發(fā)酵至適當時間(8-18小時)，將發(fā)酵液分成二份或數(shù)份，分別放入另外發(fā)酵容器，在各發(fā)酵容器內補足新糖液至分割前原有體積，使分割后發(fā)酵液糖濃度為10-13%，同時加入微量營養(yǎng)液(有機氮源和無機鹽)繼續(xù)發(fā)酵。這樣，將發(fā)酵過程分割為菌體生長和產酸兩個階段，并用不同濃度的營養(yǎng)液分別加以控制。如此，可使菌體生長所消耗的糖，比常法降低，此少消耗的糖，又能轉向L-谷氨酸的合成，從而提高產酸率，這是本發(fā)明的一大特點。
按照常法，各廠在提高糖濃度時，必然相應提高有機氮源濃度，(生物素含量水平)如初糖12%，玉米漿用量為0.5%，初糖提高到16%，玉米漿用量為0.9%，初糖18%，玉米漿用量為1.1%，不如此，就不能得到較好的產酸率。但本發(fā)明卻反其道而行之，在提高糖濃度時，卻大大降低玉米漿用量。如本發(fā)明的總糖為16%，玉米漿的用量卻為0.3%左右，如此，可使糖代謝的流向，盡量轉向有利于L-谷氨酸的合成，并使細胞透性增大，這是能提高轉化率的關鍵，也是本發(fā)明的特點之一。
在常法生產中，隨著糖濃度的提高，除了如上述需相應提高有機氮源濃度外，還需將通風量加大，或將攪拌速度加快，這就需更大的能源，甚至調整機械設備。本發(fā)明所用的分割法，可使高糖濃度低糖化，即總糖雖為16-17%，但在發(fā)酵的兩個階段(菌體生長和產酸)，其起始糖濃度始終處于10-13%范圍內，如此就不必加大通風量或增加攪拌速度，也就不需增加能源或調整機械設備，這是本發(fā)明的又一特點。
近年來，原材料、能源價格大幅度提價，味精成本大大增加，各廠面臨虧損局面，因而采用如本發(fā)明的新工藝、新技術以提高產酸率，提高轉化率，降低成本，增加經濟效益是各廠刻不容緩的必由之路。
以下舉實例說明本發(fā)明的工藝和結果實例一、發(fā)酵液組成為淀粉水解糖10.8%，玉米漿0.5%，K2HPO40.1%，MgSO40.05%，在500ml三角瓶中盛液25ml，121℃。10分鐘滅菌后接種各廠常用的谷氨酸生產菌T6-13。流加尿素控制pH在7-8，在100r.p.m搖瓶機上發(fā)酵12小時后，吸出10ml(即分割出40%)，另加10ml新糖液及微量營養(yǎng)液(有機氮源和無機鹽)，使分割后發(fā)酵液的組成為淀粉水解糖12.40%，玉米漿0.50%，K2HPO40.15%，MgSO40.075%，繼續(xù)發(fā)酵至58小時，產酸率為10.4%，對總投入糖的轉化率為63.41%。
實例二、一切條件同實例一，只分割時吸出20%或60%，結果產酸率分別為10.62%和10.17%，對總投入糖的轉化率分別為64.75%和62.01%。
實例三、發(fā)酵液組成為淀粉水解糖11%，玉米漿0.35%，K2HPO40.1%，MgSO40.05%，接種發(fā)酵18小時后，分割出40%，如實例一補加新糖液及營養(yǎng)液(有機氮源和無機鹽)，但使分割后發(fā)酵液組成為淀粉水解糖11.94%，玉米漿0.3%，K2HPO40.45%，MgSO40.075%，繼續(xù)搖瓶至58小時，產酸率為9.57%，對總投入糖的轉化率58.21%。
實例四、一切條件同實例三，但分割后玉米漿為0.3%，K2HPO40.15%，MgSO4為0.175%，結果產酸率為9.93%，對總投入糖的轉化率為60.40%。
實例五、發(fā)酵液組成為秈米水解糖10%，玉米漿0.2%，K2HPO40.1%，MgSO40.05%，接種發(fā)酵8小時，分割出40%，再加新糖液及營養(yǎng)液(有機氮源和無機鹽)，使分割后發(fā)酵液組成為秈米水解糖12.4%，玉米漿0.2%，K2HPO40.1%，MgSO40.05%，繼續(xù)搖瓶至50小時，產酸率為8.87%，對總投入糖的轉化率為58.2%。
權利要求
1.一種L-谷氨酸發(fā)酵的方法，以淀粉質水解糖為原料，添加有機氮源、無機鹽、在供氧情況下，細菌發(fā)酵生成L-谷氨酸，其特征在于發(fā)酵一定時間后，將發(fā)酵液分割成二份或數(shù)份，放入另外發(fā)酵容器內，在各發(fā)酵容器中，分別補足新糖液至分割前原有體積；同時補加微量有機氮源、無機鹽，使發(fā)酵過程明顯劃分為營養(yǎng)條件互不相同的菌體生長和產酸二個階段，以進行L-谷氨酸發(fā)酵的方法。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是發(fā)酵液分割的時間為發(fā)酵8-18小時之間。
3.根據(jù)權利要求1和2所述的方法，其特征是發(fā)酵液分割時，分出的比例為20-60%。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于控制分割補糖后的發(fā)酵糖濃度為10-13%，使總投入糖雖為16-17%的高糖發(fā)酵，變?yōu)樵诜指钋昂蠖€階段的起始糖濃度均處于10-13%的低糖水平。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于分割后補加微量有機氮源如玉米漿時，其控制范圍為0.2-0.5%。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于分割后無機鹽的補加，應與補加的有機氮源相配合，其控制范圍K2HPO4為0.15-0.45%，MgSO4為0.075-0.175%。
全文摘要
為了提高L-谷氨酸發(fā)酵的產酸率同時又提高轉化率，特提出了到目前為止從未有人使用過的將發(fā)酵過程分割為菌體生長和產酸兩個階段，并用不同濃度的營養(yǎng)液(有機氮源和無機鹽)分別加以控制，使菌體生長所消耗的糖盡量降低，使糖代謝的流向，盡量轉向有利于L-谷氨酸的合成，并使細胞透性增大，因而可使產酸率達到9—11％，比常法約提高60％，對總投入糖的轉化率達到58—64％，比常法約提高40％。
文檔編號C12P13/14GK1058047SQ9110735
公開日1992年1月22日 申請日期1991年4月2日 優(yōu)先權日1991年4月2日
發(fā)明者黃文濤 申請人:黃文濤