專利名稱:一種工業化生產鼠李糖脂發酵液的培養基配方的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種生產生物表面活性劑所用的培養基,尤其是一種 工業化生產鼠李糖脂發酵液的培養基配方。
背景技術:
鼠李糖脂屬于一種糖脂類表面活性劑,是在發酵過程中微生物生 長到一定階段在適宜的條件下產生的一種胞外代謝產物,它是生物表 面活性劑中效果較好的一種,同其它合成的表面活性劑一樣,其分子 結構具有親水和疏水兩種性能,并能降低表面張力,同時它有自己的 特點具有很高的生物降解性和更低的生物毒性、低的臨界膠束濃度 和更高的表面活性、吸收逐步、活性持續等特點。目前鼠李糖脂一直 都處在室內研究階段,沒有形成工業化生產規模,也沒有與工業化方 法生產鼠李糖脂相匹配的培養基優化配方,并且現有的培養基成本高, 發酵所得的鼠李糖脂含量低。
發明內容
為了克服背景技術的不足,本發明提供一種工業化生產鼠李糖脂 發酵液的培養基配方,該培養基成本低,發酵所得的鼠李糖脂含量高, 適合工業化生產液鼠李糖脂使用。
本發明的技術方案是該工業化生產鼠李糖脂發酵液的培養基配
方,其特征在于玉米油2 5%、尿素O. 2 1.5%、糖蜜15 20%、 KC1 0. 05 1.0%、 KH2P04 0. 05 1.2%、 1(2線0. 05 1.5%、酵母膏 0. 005 0. 1%及復合微量元素0. 005 0. 01%,其余為水,pH6. 5 7. 5。
上述的玉米油3%、尿素1%、糖蜜20%、KC10.5°/。、KH2PO40.5%、 K2HP04 0.5%、酵母膏0.05%及復合微量元素0.005%,其余為水,pH 為7.5;復合微量元素為Zn 1.5 g/L、 Cu 1.0 g/L、 Mn 1.0 g/L、 Se 1.5 g/L 、 Co 1.0g/L及溶劑水復配而成。
本發明具有如下有益效果應用本發明生產的鼠李糖脂生物表面 活性劑,具有產量高、周期短、裝料系數高等特點,實現了鼠李糖脂
生物表面活性劑的工業化生產;發酵周期縮短到50小時,大大降低 了生產成本;以此配方為培養基銅綠假單胞菌VTS — 1經三級發酵后 鼠李糖脂含量可以達到35—45 g/L。與已有技術相比,本發明具有 以下優點K此培養基以糖蜜作為碳源,以尿素為氮源,大大降低 了生產成本,縮短了發酵周期(傳統培養基配方發酵需要5天,此配 方僅需要2 — 3天即可放罐);銅綠假單胞菌以此培養基配方培養, 產鼠李糖脂量大大增加,由傳統培養時的20 —30g/L提高到35 — 45g/L; 3、傳統配方中在發酵結束時殘余的植物油增加了發酵液的粘 度,不利于下游的提取純化,本配方中的糖蜜易溶于水,其殘留不會 增加發酵液的粘稠度,有利于下游的提取。
圖1為吸光度曲線。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明 實施例l、工業化方法生產鼠李糖脂生物發酵液 搖瓶及發酵罐培養銅綠假單胞菌(Pseudomonas sp. VTS — 1) 培養30h,轉接入5L搖瓶(裝入2L培養基),接種量5%(菌液濃度 在0D,二0.8 1.0)、溫度為32士2。C、 120rpm培養12h,轉接入的 500升一級發酵罐,裝料系數為75%,接種量5%、溫度為32±2匸、 通風比為1: 1、 pH為6. 5 7. 5、攪拌轉速為100 rpm培養12 h, 轉接入3.5噸二級發酵罐,裝料系數為75%,接種量5%、溫度為 32±2°C、通風比為l: 1、 pH為6. 5 7. 5、攪拌轉速為100 rpm培 養12 h,轉接入30噸三級發酵罐,裝料量為20噸,三級發酵罐的 工藝參數為溫度32士2i:、滅菌前pH調到6左右,后期用0.245 噸NaOH將pH控制在6以上,通風比為1: 1、攪拌轉速為100 rpm, 期間補加2. 0噸玉米油,發酵培養50小時后用比色法檢測鼠李糖脂 含量為39. 5g/L。
上述所用的搖瓶及發酵罐培養基配方中以糖蜜作為碳源,玉米油 作為誘導劑兼碳源,玉米油2%、尿素1%、糖蜜15%、 KC1 0. 1%、 KH2POi 0. 05%、 K2HP04 0. 3%、酵母膏0. 005%、復合微量元素0. 008%,其余為 水,pH為6. 5,所述的復合微量元素為Zn 1.5 g/L、 Cu 1.0 g/L、 Mn 1.0 g/L、 Se 1.5 g/L、 Co 1. 0g/L及溶劑水復配而成。 實施例2、工業化方法生產鼠李糖脂生物發酵液 搖瓶及發酵罐培養銅綠假單胞菌(Pseudomonas sp. VTS — 1) 培養30h,轉接入5L搖瓶(裝入2L培養基),接種量5%、 32±2°C、 120 rpm培養12 h,轉接入的500升一級發酵罐,裝料系數為65%, 接種量5%、 32士2。C、通風比為l: 1、 pH為6. 5 7. 5、攪拌轉速為 100 rpm培養12 h,轉接入3. 5噸二級發酵罐,裝料系數為65%,接 種量5。Z。、32士2。C、通風比為1: 1、pH為6. 5 7. 5、攪拌轉速為100 150rpm培養12h,轉接入30噸三級發酵罐,裝料量為20噸,三級 發酵罐的工藝參數為溫度32士2。C、滅菌前pH調到6左右,后期 用0.210噸NaOH將pH控制在6以上,通風比為1: 1、攪拌轉速為 120rpm,期間補加玉米油1.9噸,發酵培養54小時后用比色法檢測 鼠李糖脂含量為37. 8g/L。
上述所用的搖瓶及發酵罐培養基配方中以糖蜜作為碳源,玉米油 作為誘導劑兼碳源,玉米油3%、尿素1.5%、糖蜜17%、 KC1 1.0%、 KH2P040 . 2%、 K2HPOJ.5%、酵母膏0. 02%、復合微量元素0. 01%,其余 為水,pH為6. 5,所述的復合微量元素為Zn 1.5 g/L、 Cu 1.0 g/L、 Mn 1.0 g/L、 Se 1.5 g/L、 Co 1. 0g/L及溶劑水復配而成。 實施例3、工業化方法生產鼠李糖脂生物發酵液 搖瓶及發酵罐培養銅綠假單胞菌(Pseudomonas sp. VTS — 1) 培養30h,轉接入5L搖瓶(裝入2L培養基),接種量5%、 32±2°C、 120 rpm培養14h,轉接入的500升一級發酵罐,裝料系數為65%, 接種量5%、 32±2°C、通風比為l: 1、 pH為6.5 7.5、攪拌轉速為 100 150 rpm培養12 h,轉接入3. 5噸二級發酵罐(裝料系數為65 75%),接種量5%、 32士2。C、通風比為l: 1、 pH為6. 5 7. 5、攪拌 轉速為100rpm培養12 h,轉接入30噸三級發酵罐,裝料量為18噸, 三級發酵罐的工藝參數為溫度32土2t:、滅菌前pH調到6左右, 后期用0. 185噸Na0H將pH控制在6以上,通風比為1: 1、攪拌轉 速為120 rpm,期間補加玉米油1. 8噸,發酵培養52小時后用比色 法檢測鼠李糖脂含量為40. 4g/L。
上述所用的搖瓶及發酵罐培養基配方中以糖蜜作為碳源,玉米油
作為誘導劑兼碳源,玉米油5%、尿素0.2%、糖蜜20%、 KC1 0.05%、 KH2P041.2%、 K2HP04 0 . 05%、酵母膏0. 1%、復合微量元素0. 005%,其 余為水,pH為6. 5,所述的復合微量元素為Zn 1. 5 g/L、 Cu 1. 0 g/L、 Mn 1.0 g/L、 Se 1.5 g/L、 Co 1. 0g/L及溶劑水復配而成。
實施例4、工業化方法生產鼠李糖脂生物發酵液
搖瓶及發酵罐培養銅綠假單胞菌(Pseudomonas sp. VTS — 1) 培養30h,轉接入5L搖瓶(裝入2L培養基),接種量5%、 32±2°C、 120 rpm培養16 h,轉接入的500升一級發酵罐,裝料系數為65%, 接種量5%、 32±2°C、通風比為h 1、 pH為6. 5 7. 5、攪拌轉速為 100rpm培養12 h,轉接入3. 5噸二級發酵罐,裝料系數為75%,接 種量5%、32±2°〇、通風比為l:l、pH為6. 5 7. 5、攪拌轉速為100rpm 培養12 h,轉接入30噸三級發酵罐,裝料量為18噸,三級發酵罐 的工藝參數為溫度32土2。C、滅菌前pH調到6左右,后期用0.180 噸Na0H將pH控制在6以上,通風比為1: 1、攪拌轉速為120 rpm, 期間補加玉米油1. 8噸,發酵培養55小時后用比色法檢測鼠李糖脂 含量為42. 7g/L。
上述所用的搖瓶及發酵罐培養基配方中以糖蜜作為碳源,玉米油 作為誘導劑兼碳源,玉米油3%、尿素1%、糖蜜20%、 KC1 0. 5%、 KH2P04 0. 5%、 K2HP04 0. 5%、酵母膏0. 05%及復合微量元素0. 005%,其余為水, pH為7.5,所述的復合微量元素為Zn 1. 5 g/L、 Cu 1. 0 g/L、 Mn 1. 0 g/L、 Se 1.5 g/L、 Co 1. 0g/L及溶劑水復配而成。
由上述幾個實例可以看出采用此生產工藝發酵鼠李糖脂含量可 達到35 — 45 g/L。
發酵液中鼠李糖脂表面活性劑的比色法檢測
顯色液配制A試劑60%濃&504, B試劑1. 6% 3, 5-二羥基 甲苯,用之前7. 5A : 1B混合。
a. 制備標準曲線如圖l所示。
b. 發酵液中生物表面活性劑檢測
1、發酵液搖勻,取l ml,用去離子水稀釋至6 ml(稀釋6倍); 取上述稀釋溶液0. 1 ml,稀釋至5 ml(稀釋50倍,可先加入5 ml 蒸餾水,從中吸出0. 1 ml蒸餾水,再加入稀釋后的溶液0. 1 ml);累
計稀釋300倍。
2、 取稀釋后的溶液0.5ml,加顯色液4.5ml,混勻(做兩個平 行樣)。
3、 空白樣0.5 ml蒸餾水,加顯色液4.5 ml,混勻。
4、 水浴加熱至8(TC, 30min,取出冷水浴迅速冷卻至室溫后421 nm檢測OD值,先用空白樣校零,后用少許待測樣潤洗后,再測待測 樣OD值。根據標準曲線和稀釋倍數計算出發酵液中生物表面活性劑 的含量。(曲線對應的含量X300+100(^最后含量g/L)。
由上述四批30噸發酵罐生產鼠李糖脂生物表面活性劑情況我們 發現,鼠李糖脂平均含量達到了39. lg/L,這充分體現了本發明中的 培養基配方己經達到較優化的水平,使產品能夠產生良好的經濟效
權利要求
1、一種工業化生產鼠李糖脂發酵液的培養基配方,其特征在于玉米油2~5%、尿素0.2~1.5%、糖蜜15~20%、KCl 0.05~1.0%、KH2PO4 0.05~1.2%、K2HPO4 0.05~1.5%、酵母膏0.005~0.1%及復合微量元素0.005~0.01%,其余為水,pH6.5~7.5。
2、 根據權利要求1所述的工業化生產鼠李糖脂發酵液的培養基 配方,其特征在于玉米油3%、尿素1%、糖蜜20%、 KC1 0. 5%、 KH2P04 0. 5%、 K2HP04 0 . 5%、酵母膏0. 05%及復合微量元素0. 005%,其余為水, pH為7. 5。
3、 根據權利要求1或2所述的工業化生產鼠李糖脂發酵液的培 養基配方,其特征在于復合微量元素為Zn 1.5 g/L、 Cu 1.0 g/L、 Mn 1.0 g/L、 Se 1.5 g/L 、 Co 1. 0g/L及溶劑水復配而成。
全文摘要
本發明涉及一種工業化生產鼠李糖脂發酵液的培養基配方。其特征在于玉米油2~5%、尿素0.2~1.5%、糖蜜15~20%、KCl 0.05~1.0%、KH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>0.05~1.2%、K<sub>2</sub>HPO<sub>4</sub>0.05~1.5%、酵母膏0.005~0.1%及復合微量元素0.005~0.01%,其余為水,pH 6.5~7.5。該培養基成本低,發酵所得的鼠李糖脂含量高,適合工業化方法生產液鼠李糖脂使用。
文檔編號C12N1/20GK101173238SQ20071016651
公開日2008年5月7日 申請日期2007年11月5日 優先權日2007年11月5日
發明者楊 孫, 李玉梅, 金艷芳, 陳韶軍, 韓立濱, 馬艷玲 申請人:大慶沃太斯化工有限公司