專利名稱：葡萄糖酸鹽半連續發酵工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及生物工程領域，具體是一種葡萄糖酸鹽半連續發酵工藝。
背景技術：
葡萄糖酸作為蓬松劑、凝固劑、鰲合劑、酸味劑而廣泛應用于食品、醫藥、化工、水處理、建筑等行業；葡萄糖酸鹽類(如與鈉、鈣、鋅、亞鐵等金屬氧化物合成制得的葡萄糖酸鹽)可作為食品添加劑和營養增補劑。目前，國內外工業化生產葡萄糖酸及其鹽類主要方法有1、化學氧化法，主要是指次氯酸鈉氧化法和過氧化氫氧化法，該方法副產物多，產物難分離，產率低；2、電解氧化法， 該方法是在電解槽中加入一定濃度的葡萄糖溶液和適宜的電解質，在一定溫度和電流密度下恒電流電解，該方法在工業生產中耗能大，條件不易控制；3、生物發酵法，采用真菌或細菌將葡萄糖氧化成葡萄糖酸，該方法發酵時間長，轉化率低。
發明內容
本發明的目的就是提供一種發酵周期短，收率高的葡萄糖酸鹽發酵工藝。為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案一種葡萄糖酸鹽半連續發酵工藝，采用生物發酵法，經種子培養、發酵、除菌體、脫色、濃縮、結晶、干燥等工序，將葡萄糖發酵生成葡萄糖酸
Τττ . ο在發酵工序中，當溶解氧(DO)上升至100時，放出發酵罐中50%的發酵液，剩下的 50%發酵液作為種子留在發酵罐，然后一次性補加650g/L的葡萄糖液及營養劑，然后繼續發酵，進入半連續發酵工序，半連續發酵工序重復執行6-10次，總發酵周期110h-130h。半連續發酵工序中，每次放料時檢測發酵液的酶活，酶活> 3000u/ml，表明菌體活性旺盛，即可以繼續進行半連續發酵，而當酶活< 3000u/ml時全部放料，不再繼續補料。本發明葡萄糖酸鹽發酵工藝，減少了種子培養的次數，節省了種子培養耗糖，收率可提高到115士3%。
具體實施例方式下面結合實施例進一步說明本發明。實施例1 第一步、種子培養15L培養罐中加入葡萄糖23Kg、玉米漿75g、磷酸二氫鉀6.4g， 尿素2g，消泡劑anl，定容至7. 5L，120°C滅菌15分鐘，然后降至38°C，加入250ml茄子瓶菌懸液，控制溶解氧(DO) ^ 30，培養1 得種子液。第二步、發酵50L發酵罐中加入葡萄糖8. 4Kg、硫酸鎂5. 6g、磷酸二氫鉀0. 56g、尿素2. Sg、消泡劑anl，定容至^L，120°C滅菌15分鐘，然后降至38°C，以10%的接種量接入培養好的種子液。控制溶解氧(DO) >30，溫度38°C，用20%的碳酸鈣調節酸堿度PH 5.5， 開始發酵，當溶解氧(DO)升至100時發酵結束，發酵時間為18-22小時，發酵結束時體積為34-36L。第三步、半連續發酵(1)、配料30L補料罐中加入葡萄糖7Kg、玉米漿18g、硫酸鎂2. Sg,尿素1. 4g，消泡劑lml，定容至12L，120°C滅菌15分鐘，然后降至38°C，備用。O)、補料當第二步工序結束時，放出發酵罐中17-18L的發酵液，放出的發酵液進入下進入第四步工序；將補料罐中料液加入發酵罐，繼續發酵，條件同第二步工序，當溶解氧(DO)升至100為發酵結束，再放出發酵罐中17-18L的發酵液。(3)、重復(1)和(2)步驟，重復8次，前6次發酵時間都為8-10h，第7次發酵時間 10-11小時，第8次發酵時間12-13小時，此時不再繼續補料，全部放出發酵液。第四步、過濾板框過濾。第五步、脫色活性炭脫色。第六步、結晶120-125°C濃縮至70%以上含量，冷卻結晶。第七步、分離、干燥分離機將晶體與液體分離，然后流化床干燥，得葡萄糖酸鈣成品。第八步、包裝。實施例2:第一步、種子培養15L培養罐中加入葡萄糖2. ^(g、玉米漿75g、磷酸二氫鉀6. 4g， 尿素2g，消泡劑anl，定容至7. 5L，120°C滅菌15分鐘，然后降至38°C，加入250ml茄子瓶菌懸液，控制溶解氧(DO) ^ 30，培養1 得種子液。第二步、發酵50L發酵罐中加入葡萄糖8. 4Kg、硫酸鎂5. 6g、磷酸二氫鉀0. 56g、尿素2. Sg、消泡劑anl，定容至^L，120°C滅菌15分鐘，然后降至38°C，以10%的接種量接入培養好的種子液。控制溶解氧(DO) >30，溫度38°C，用32%氫氧化鈉調節酸堿度PH 5.5， 開始發酵，當溶解氧(DO)升至100時發酵結束，發酵時間為18-22小時，發酵結束時體積為 34-36L。第三步、半連續發酵(1)、配料30L補料罐中加入葡萄糖7Kg、玉米漿18g、硫酸鎂2. Sg,尿素1. 4g，消泡劑lml，定容至12L，120°C滅菌15分鐘，然后降至38°C，備用。O)、補料當第二步工序結束時，放出發酵罐中17-18L的發酵液，放出的發酵液進入下進入第四步工序；將補料罐中料液加入發酵罐，繼續發酵，條件同第二步工序，當溶解氧(DO)升至100為發酵結束，再放出發酵罐中17-18L的發酵液。(3)、重復⑴和⑵步驟，重復8次，前6次發酵時間都為8-10h，第7次發酵時間 10-11小時，第8次發酵時間12-13小時，此時不再繼續補料，全部放出發酵液。第四步、過濾板框過濾。第五步、脫色活性炭脫色。第六步、結晶120-125°C濃縮至70%以上含量，冷卻結晶。第七步、分離、干燥分離機將晶體與液體分離，然后流化床干燥，得葡萄糖酸鈉成品。第八步、包裝。
權利要求
1.一種葡萄糖酸鹽半連續發酵工藝，經種子培養、發酵、除菌體、脫色、濃縮、結晶、干燥等工序，將葡萄糖發酵生成葡萄糖酸鹽，其特征在于在發酵工序中，當溶解氧(DO)上升至 100時，放出發酵罐中50%的發酵液，剩下的50%發酵液作為種子留在發酵罐，然后一次性補加葡萄糖液及營養劑，然后繼續發酵，進入半連續發酵工序，重復執行半連續發酵工序， 每次放料時檢測發酵液的酶活，當酶活< 3000u/ml時全部放料，停止半連續發酵工序。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特征是半連續發酵工序中補加的葡萄糖液濃度為 650g/L。
3.根據權利要求1所述的工藝，其特征是半連續發酵工序中補加的營養劑由玉米漿、 消泡劑、硫酸鎂、尿素、磷酸二氫鉀組成。
全文摘要
本發明公開一種葡萄糖酸鹽半連續發酵工藝。采用生物發酵法，經種子培養、發酵、除菌體、脫色、濃縮、結晶、干燥等工序，將葡萄糖發酵生成葡萄糖酸鹽。在發酵工序中，當溶解氧(DO)上升至100時，放出發酵罐中50％的發酵液，剩下的50％發酵液作為種子留在發酵罐，然后一次性補加650g/L的葡萄糖液及營養劑，然后繼續發酵，進入半連續發酵工序，半連續發酵工序重復執行6-10次，總發酵周期110h-130h。本發明葡萄糖酸發酵工藝，減少了種子培養的次數，節省了種子培養耗糖，收率可提高到115±3％。
文檔編號C12P7/58GK102321689SQ201110243090
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月18日 優先權日2011年8月18日
發明者張雷達, 王健, 趙偉 申請人:山東福洋生物科技有限公司