專利名稱：利用微生物發酵制備鼠李糖脂的方法
技術領域：
本發明涉及一種采用發酵合成所需的化合物的方法，特別是指一種利用 微生物發酵制備鼠李糖脂的方法。
背景技術：
鼠李糖脂作為生物表面活性劑，其制備主要包括斜面菌種的制備、搖瓶 種子液的制備、將種子液接入發酵培養基進行發酵等工藝步驟，上述現有技
術由于采用成本較高的原料作為發酵培養基的主要碳源，生產成本較高；同
時由于工藝設計的不合理，存在著產品得率低(鼠李糖脂的濃度為30 g /L)
的缺點。
發明內容
本發明的目的在于提供一種利用微生物發酵制備鼠李糖脂的方法，利用 以葵子油和廢糖蜜作為二級擴大培養培養基和發酵培養基的碳源，并優化了 生產工藝，使生產成本大大降低，產品得率高。
本發明的整體生產工藝是
利用微生物發酵制備鼠李糖脂的方法，包括下列工藝步驟
A、 將原始菌種制成斜面菌種；
B、 將步驟A中的斜面菌種經擴大培養制成種子液；
C、 將步驟B中制備的種子液按種子液發酵培養基為8%-10%的接種量接 入發酵培養基接入發酵培養基進行發酵，其中發酵培養基包括下列質量份數 的組分
葵子油1. 0-2. 0 廢糖蜜1. 0-2. 0 硫酸銨0. 2-0. 3 尿素0. 2-0. 3 磷酸氫二鈉0. 2-0. 3磷酸二氫鉀0. 1-0. 2
發酵培養基的初始PH為7.0-7.2,發酵條件為溫度32°C-36°C，發酵周 期為60-75小時，通風量0. 2-0. 6vvm，在發酵進行到6-50小時補入葵子油、
尿素并調整通風量；
原始菌種銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa )。 本發明的具體工藝條件和工藝配比是
步驟A中斜面菌種的制備過程中的培養基含有如下質量份數的組分葡萄糖l-2 蛋白胨O. 2-0.4
酵母膏0. 2-0. 3 瓊脂2-2. 5 培養基的pH7. 0-7. 2。
步驟B中的擴大培養包括搖瓶種子制備、 一級種子制備和二級種子制備， 將斜面菌種接入搖瓶擴大培養基經發酵制成搖瓶搖瓶種子，將搖瓶種子接入 一級擴大培養的培養基經發酵制成一級種子，將一級種子接入二級擴大培養 基經發酵制成二級種子；搖瓶擴大培養基含有如下質量份數的組分
葡萄糖l-2硝酸鈉O. 4-0. 7 酵母膏O. 1-0. 3蛋白胨O. 15-0. 3 搖瓶擴大培養基的PH7. 0-7. 3,接種量為斜面菌種培養基=1 : 200,培 養溫度32°C-36°C,轉速200-250轉/分鐘，發酵周期20-25小時。
所述的一級擴大培養中的培養基包括下列質量份數的組分 液體石蠟1.0-2.0葡萄糖l. 0-2. 0硝酸鈉O. 7-0. 9 硫酸銨0.1-0. 2 尿素0.1-0. 3酵母膏0. 01-0. 02 一級擴大培養的培養基pH為7.0-7.2,接種量為搖瓶種子 一級擴大培
養的培養基為=1 : 100，培養條件為溫度32°C-36X:，培養周期為24-26小時，
通風量為0. 2-0. 35vvm, OD值為2. 2-2. 6時移種。
所述的二級擴大培養中的培養基包括下列質量份數的組分 葵子油l. 0-2. 0廢糖蜜1.0-2. 0硝酸鈉O. 6-0. 8 硫酸銨0. 2-0. 3尿素0. 2-0. 4 酵母奮0. 01-0. 02 二級擴大培養的培養基pH為7.0-7.2,接種量為一級種子二級擴大培
養的培養基為=8-10 : 100，培養條件為溫度32°C-36°C，培養周期為10-15小
時，通風量為0.4-0. 6vvm, OD值為2. 8-3. 2時移種。
所述的在發酵進行到6-50小時補入葵子油、尿素并調整通風量具體包括
如下工藝步驟
發酵6-14小時補葵子油0. 5-1. 0%、尿素0. 1-0. 2%,通風量0. 4-0. 6vvm; 發酵14-28小時補入葵子油0. 5-1. 0%、尿素0. 1-0. 2°/ ,通風量0. 3-0. 4vvm; 周期28-36小時補入葵子油2. 0-3. 0%,通風量0. 2-0. 3vvm;發酵36-50小時 補入葵子油0. 5-1. 0%;通風量0. 4-0. 6vvm;發酵50-75小時之間的通風量為 0.4-0. 6vvm;以上補入葵子油、尿素的百分含量為質量百分含量。本發明所取得的實質性特點和顯著的技術進步
本發明的工藝設計合理，易于實現，同時生產過程也是一個環境凈化、 變廢為寶的過程。由于采用葵子油和廢糖蜜作為二級擴大培養的培養基和發 酵培養基的碳源，生產成本大大降低，通過優化和改進生產工藝，產品得率
高，經檢測，發酵終了時鼠李糖脂的濃度為46-55 g /L。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發明做進一步描述 本實施例的整體工藝步驟如下
利用微生物發酵制備鼠李糖脂的方法，包括下列工藝步驟
A、 將原始菌種制成斜面菌種；
B、 將步驟A中的斜面菌種經擴大培養制成種子液；
C、 將步驟B中制備的種子液按種子液發酵培養基為8%-10%的接種量接 入發酵培養基接入發酵培養基進行發酵，其中發酵培養基包括下列質量份數 的組分
葵子油1..5廢糖蜜1.8硫酸銨0.26 尿素0.24 磷酸氫二鈉0. 23磷酸二氫鉀0. 14
發酵培養基的初始PH為7. 0-7. 2,發酵條件為溫度35°C，發酵周期為66 小時，通風量0. 2-0. 6vvm，在發酵進行到6-50小時補入葵子油、尿素并調整 通風量；
原始菌種銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa )。 本實施例的具體工藝條件和工藝配比是
步驟A中斜面菌種的制備過程中的培養基含有如下質量份數的組分 葡萄糖1.5 蛋白胨0.26 酵母膏0.23 瓊脂2.2
培養基的pH7. 0-7. 2。
步驟B中的擴大培養包括搖瓶種子制備、 一級種子制備和二級種子制備， 將斜面菌種接入搖瓶擴大培養基經發酵制成搖瓶搖瓶種子，將搖瓶種子接入 一級擴大培養的培養基經發酵制成一級種子，將一級種子接入二級擴大培養 基經發酵制成二級種子；搖瓶擴大培養基含有如下質量份數的組分葡萄糖l. 7硝酸鈉O. 5 酵母膏0.2蛋白胨O. 2
搖瓶擴大培養基的pH7. 0-7. 3,接種量為斜面菌種培養基=1 : 200，培
養溫度33'C,轉速200-250轉/分鐘，發酵周期23小時。
所述的一級擴大培養中的培養基包括下列質量份數的組分 液體石蠟l. 7葡萄糖l. 3硝酸鈉O. 76 硫酸銨O. 12 尿素O. 18 酵母膏0.015
一級擴大培養的培養基pH為7.0-7.2，接種量為搖瓶種子 一級擴大培 養的培養基為=1 : 100，培養條件為溫度32。C，培養周期為24-26小時，通風 量為0. 3vvm， OD值為2. 2-2. 6時移種。
所述的二級擴大培養中的培養基包括下列質量份數的組分 葵子油1.2 廢糖蜜1.2 硝酸鈉0.66 硫酸銨O. 23尿素0，24 酵母膏0.017
二級擴大培養的培養基pH為7.0-7.2,接種量為一級種子二級擴大培 養的培養基為=8 : 100，培養條件為溫度35匸，培養周期為13小時，通風量 為0. 4-0. 6vvm， OD值為2. 8-3. 2時移種。
所述的在發酵進行到6-50小時補入葵子油、尿素并調整通風量具體包括 如下工藝步驟
發酵6-14小時補葵子油0.8%、尿素0.15%,通風量0. 4-0.6vvm;發酵 14-28小時補入葵子油0.7%、尿素0.18%,通風量0.3-0. 4vvm;周期28-36 小時補入葵子油2. 8%,通風量0. 26vvm;發酵36-50小時補入葵子油0. 58%; 通風量O. 46vvm;發酵50-75小時之間的通風量為0. 4-0. 6vvm;以上補入葵 子油、尿素的百分含量為質量百分含量。
權利要求
1、利用微生物發酵制備鼠李糖脂的方法，其特征在于包括下列工藝步驟A、將原始菌種制成斜面菌種；B、將步驟A中的斜面菌種經擴大培養制成種子液；C、將步驟B中制備的種子液按種子液∶發酵培養基為8％-10％的接種量接入發酵培養基接入發酵培養基進行發酵，制成含鼠李糖脂的發酵液，其中發酵培養基包括下列質量份數的組分葵子油1.0-2.0 廢糖蜜1.0-2.0 硫酸銨0.2-0.3尿素0.2-0.3磷酸氫二鈉0.2-0.3 磷酸二氫鉀0.1-0.2發酵培養基的初始pH為7.0-7.2，發酵條件為溫度32℃-36℃，發酵周期為60-75小時，通風量0.2-0.6vvm，在發酵進行到6-50小時補入葵子油、尿素并調整通風量；原始菌種選用銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。
2、 根據權利要求l所述的利用微生物發酵制備鼠李糖脂的方法，其特征 在于所述的步驟A中斜面菌種的制備過程中的培養基含有如下質量份數的組 分葡萄糖1-2 蛋白胨0.2-0. 4酵母膏0. 2-0. 3 瓊脂2-2. 5 培養基的pH7. 0-7. 2。
3、 根據權利要求l所述的利用微生物發酵制備鼠李糖脂的方法，其特征 在于所述的步驟B中的擴大培養包括搖瓶種子制備、 一級種子制備和二級種 子制備，將斜面菌種接入搖瓶擴大培養基經發酵制成搖瓶搖瓶種子，將搖瓶 種子接入一級擴大培養的培養基經發酵制成一級種子，將一級種子接入二級 擴大培養基經發酵制成二級種子；搖瓶擴大培養基含有如下質量份數的組分:葡萄糖l-2硝酸鈉0.4-0. 7 酵母膏O. 1-0. 3蛋白胨O. 15-0. 3 搖瓶擴大培養基的pH7. 0-7. 3,接種量為斜面菌種培養基=1 : 200,培 養溫度32°C-36°C,轉速200-250轉/分鐘，發酵周期20-25小時。
4、 根據權利要求3所述的利用微生物發酵制備鼠李糖脂的方法，其特征 在于所述的一級擴大培養中的培養基包括下列質量份數的組分液體石蠟l. 0-2. 0葡萄糖1.0-2.0硝酸鈉O. 7-0. 9 硫酸銨0. 1-0. 2 尿素0. 1-0. 3 酵母膏0. 01-0. 02一級擴大培養的培養基pH為7.0-7.2，接種量為搖瓶種子 一級擴大培 養的培養基為=1 : 100，培養條件為溫度32°C-36°C，培養周期為24-26小時, 通風量為0. 2-0. 35vvm， OD值為2. 2-2. 6時移種。
5、 根據權利要求3所述的利用微生物發酵制備鼠李糖脂的方法，其特征在于所述的二級擴大培養中的培養基包括下列質量份數的組分 葵子油1.0-2.0廢糖蜜l. 0-2. 0硝酸鈉O. 6-0. 8 硫酸銨0. 2-0. 3尿素 2-0. 4 酵母膏0. 01-0. 02 二級擴大培養的培養基pH為7.0-7.2，接種量為一級種子二級擴大培養的培養基為=8-10 : 100,培養條件為溫度32°C-36°C，培養周期為10-15小時，通風量為0. 4-0. 6vvm， OD值為2. 8-3. 2時移種。
6、 根據權利要求l所述的利用微生物發酵制備鼠李糖脂的方法，其特征 在于所述的在發酵進行到6-50小時補入葵子油、尿素并調整通風量具體包括 如下工藝步驟酵6-14小時補葵子油0. 5-1. 0%、尿素0. 1-0. 2%，通風量0. 4-0. 6穆; 發酵14-28小時補入葵子油0. 5-1. 0%、尿素O. 1-0. 2%，通風量0. 3-0. 4vvm; 周期28-36小時補入葵子油2. 0-3.0%,通風量0. 2-0. 3vvm;發酵36-50小時 補入葵子油0. 5-1. 0%;通風量0. 4-0. 6vvm;發酵50-75小時之間的通風量為 0.4-0.6vvm;以上補入葵子油、尿素的百分含量為質量百分含量。
全文摘要
本發明涉及一種采用發酵合成所需的化合物的方法，特別是指一種利用微生物發酵制備鼠李糖脂的方法。它以銅綠假單胞菌作為原始菌種，采用葵子油及廢糖蜜作為二級擴大培養及發酵的主要碳源，通過斜面種子的制備，將斜面種子經擴大培養制備成種子液，將種子液接種到發酵罐中經通風培養、補料控制最終制備成含生物表面活性劑鼠李糖脂的發酵液。本發明解決了現有技術存在的生產成本高、產品得率低的問題，具有生產工藝合理且易于實現，生產成本低、產品得率高的優點。
文檔編號C12P19/02GK101613725SQ200910075049
公開日2009年12月30日 申請日期2009年8月5日 優先權日2009年8月5日
發明者劉海燕, 禹 張, 張國佩, 張少華 申請人:河北鑫合生物化工有限公司