本發(fā)明屬于發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種l-苯丙氨酸及其制備方法。

背景技術(shù)：

l-苯丙氨酸為無色至白色片狀晶體或白色結(jié)晶性粉末，是一種營養(yǎng)增補劑，是必需氨基酸之一。l-苯丙氨酸是重要的食品添加劑-甜味劑阿斯巴甜的主原料，人體必需氨基酸之一，在醫(yī)藥行業(yè)主要用于氨基酸輸液和氨基酸類藥物。l-苯丙氨酸是人體不能合成的一種必需氨基酸。l-苯丙氨酸的制備方法很多，有蛋白質(zhì)水解提取法，直接發(fā)酵法，化學(xué)合成法等，但是目前的方法制備的l-苯丙氨酸含有較多雜質(zhì)，產(chǎn)率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的在于提出一種l-苯丙氨酸的制備方法。

本發(fā)明的l-苯丙氨酸的制備方法，包括如下步驟：s101：向配料罐中加入水和第一培養(yǎng)基，攪拌均勻，得到第一培養(yǎng)液，再將所述第一培養(yǎng)液打入種子罐中，然后調(diào)節(jié)其ph值為7.0～7.2，再滅菌，然后將其冷卻至32.0℃～33.0℃，再加入重量份數(shù)為2.0份的已滅菌的液體葡萄糖，然后調(diào)節(jié)其ph值為6.3～6.7，再在32.0℃～33.0℃下接種大腸桿菌培養(yǎng)16h～18h；其中，所述水和所述第一培養(yǎng)基的重量比為100:4.5，所述液體葡萄糖的質(zhì)量濃度為65％，所述大腸桿菌的接入量為所述第一培養(yǎng)液的重量的10％～20％；s102：將質(zhì)量濃度為70％的液體葡萄糖打入消糖罐中定容，再通入蒸汽進行滅菌，然后冷卻至32.0℃～33.0℃；s103：將磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀按照重量比為1:1投入補料罐中定容，再通入蒸汽進行滅菌，然后冷卻至32.0℃～33.0℃；s104：向配料罐中加入水和不含葡萄糖的第二培養(yǎng)基，攪拌均勻，得到第二培養(yǎng)液，然后將所述第二培養(yǎng)液打入發(fā)酵罐中并滅菌，然后將其溫度降至31℃～33℃，再加入重量份數(shù)為2.0份的已滅菌的所述液體葡萄糖，然后調(diào)節(jié)其ph值為6.3～6.7，然后將所述步驟s101中得到的菌種移種到所述發(fā)酵罐中進行發(fā)酵，得到l-苯丙氨酸；其中，在發(fā)酵過程中分別同時流加所述步驟s102和所述步驟s103得到的產(chǎn)物以保持其葡萄糖的質(zhì)量濃度為0.2％～0.8％，葡萄糖與所述磷酸氫二鉀和所述磷酸二氫鉀的重量比為65:0.2:0.2；所述水和所述第二培養(yǎng)基的重量比為100：3.5，發(fā)酵時間為47.5h～52.5h，發(fā)酵過程中保持ph值為6.3～6.7。

本發(fā)明的l-苯丙氨酸的制備方法，采用葡萄糖與磷酸鹽分別流加工藝替代葡萄糖與磷酸鹽混合流加工藝，以減少發(fā)酵培養(yǎng)基中的有害色素，降低了因色素引發(fā)的l-苯丙氨酸代謝積累抑制產(chǎn)率的問題，提高了產(chǎn)酸，減少了發(fā)酵過程中產(chǎn)生的泡沫，提高了設(shè)備利用率，增加了放罐體積，增加了產(chǎn)量。減少了發(fā)酵液雜質(zhì)，發(fā)酵后期產(chǎn)生的雜質(zhì)也明顯減少，有利于后續(xù)提取，保證了培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分，提高了發(fā)酵水平。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的l-苯丙氨酸的制備方法，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

進一步地，所述第一培養(yǎng)基包括如下重量份數(shù)的原料：蛋白胨1.0份，酵母膏0.5份，氯化鈉0.5份，硫酸銨0.2份，維生素b10.001份和卡那霉素0.004份。

進一步地，所述第二培養(yǎng)基包括如下重量份數(shù)的原料：酪氨酸0.1份，酵母膏0.2份，氯化鈉0.5份，硫酸銨0.2份，硫酸鎂0.1份，維生素b10.001份和卡那霉素0.004份。

進一步地，在所述步驟s101中，在調(diào)節(jié)ph值時，依次采用naoh和液氨。

進一步地，在所述步驟s104中，調(diào)節(jié)ph值時用液氨。

進一步地，在所述步驟s101中，滅菌時的溫度為110℃～115℃，滅菌時間為8min～12min；在所述步驟s102中，滅菌時的溫度為110℃～115℃，滅菌時間為8min～12min；在所述步驟s103中，滅菌時的溫度為110℃～115℃，滅菌時間為8min～12min；在所述步驟s103中，滅菌時的溫度為110℃～115℃，滅菌時間為8min～12min。

本發(fā)明的另一個目的在于提出上述的方法所制備的l-苯丙氨酸。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明中的菌種來源如下：

大腸桿菌購自福州能子生物科技有限公司；型號：大腸桿菌fm-8。

實施例1

實施例1提出了一種l-苯丙氨酸的制備方法，包括如下步驟：

(1)向配料罐中加入水和第一培養(yǎng)基，攪拌均勻，得到第一培養(yǎng)液，再將所述第一培養(yǎng)液打入種子罐中，然后加入naoh調(diào)節(jié)其ph值為7.0，再在115℃溫度下，滅菌8min，然后將其冷卻至33.0℃，再加入重量份數(shù)為2.0份的已滅菌的液體葡萄糖，然后加入液氨調(diào)節(jié)其ph值為6.3，再在33.0℃下接種大腸桿菌培養(yǎng)16h；其中，所述第一培養(yǎng)基包括如下重量份數(shù)的原料：蛋白胨1.0份，酵母膏0.5份，氯化鈉0.5份，硫酸銨0.2份，維生素b10.001份和卡那霉素0.004份；所述水和所述第一培養(yǎng)基的重量比為100:4.5，所述液體葡萄糖的質(zhì)量濃度為65％，所述大腸桿菌的接入量為所述第一培養(yǎng)液的重量的20％。

(2)將質(zhì)量濃度為70％的液體葡萄糖打入消糖罐中定容，再通入蒸汽，在110℃溫度下滅菌12min，然后冷卻至32.0℃。

(3)將磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀按照重量比為1:1投入補料罐中定容，再通入蒸汽，在115℃溫度下滅菌8min，然后冷卻至33.0℃。

(4)向配料罐中加入水和不含葡萄糖的第二培養(yǎng)基，攪拌均勻，得到第二培養(yǎng)液，然后將所述第二培養(yǎng)液打入發(fā)酵罐中并滅菌，然后將其溫度降至31℃，再加入重量份數(shù)為2.0份的已滅菌的所述液體葡萄糖，然后加入液氨調(diào)節(jié)其ph值為6.7，然后將所述步驟(1)中得到的菌種移種到所述發(fā)酵罐中進行發(fā)酵，得到l-苯丙氨酸；其中，在發(fā)酵過程中分別同時流加所述步驟(2)和所述步驟(3)得到的產(chǎn)物以保持其葡萄糖的質(zhì)量濃度為0.2％，葡萄糖與所述磷酸氫二鉀和所述磷酸二氫鉀的重量比為65:0.2:0.2；所述水和所述第二培養(yǎng)基的重量比為100：3.5，發(fā)酵時間為52.5h，發(fā)酵過程中保持ph值為6.3，所述第二培養(yǎng)基包括如下重量份數(shù)的原料：酪氨酸0.1份，酵母膏0.2份，氯化鈉0.5份，硫酸銨0.2份，硫酸鎂0.1份，維生素b10.001份和卡那霉素0.004份。

實施例2

實施例2提出了一種l-苯丙氨酸的制備方法，包括如下步驟：

(1)向配料罐中加入水和第一培養(yǎng)基，攪拌均勻，得到第一培養(yǎng)液，再將所述第一培養(yǎng)液打入種子罐中，然后加入naoh調(diào)節(jié)其ph值為7.2，再在110℃溫度下，滅菌12min，然后將其冷卻至32.0℃，再加入重量份數(shù)為2.0份的已滅菌的液體葡萄糖，然后加入液氨調(diào)節(jié)其ph值為6.7，再在32.0℃下接種大腸桿菌培養(yǎng)18h；其中，所述第一培養(yǎng)基包括如下重量份數(shù)的原料：蛋白胨1.0份，酵母膏0.5份，氯化鈉0.5份，硫酸銨0.2份，維生素b10.001份和卡那霉素0.004份；所述水和所述第一培養(yǎng)基的重量比為100:4.5，所述液體葡萄糖的質(zhì)量濃度為65％，所述大腸桿菌的接入量為所述第一培養(yǎng)液的重量的10％。

(2)將質(zhì)量濃度為70％的液體葡萄糖打入消糖罐中定容，再通入蒸汽，在115℃溫度下滅菌8min，然后冷卻至33.0℃。

(3)將磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀按照重量比為1:1投入補料罐中定容，再通入蒸汽，在110℃溫度下滅菌12min，然后冷卻至32.0℃。

(4)向配料罐中加入水和不含葡萄糖的第二培養(yǎng)基，攪拌均勻，得到第二培養(yǎng)液，然后將所述第二培養(yǎng)液打入發(fā)酵罐中并滅菌，然后將其溫度降至33℃，再加入重量份數(shù)為2.0份的已滅菌的所述液體葡萄糖，然后加入液氨調(diào)節(jié)其ph值為6.3，然后將所述步驟(1)中得到的菌種移種到所述發(fā)酵罐中進行發(fā)酵，得到l-苯丙氨酸；其中，在發(fā)酵過程中分別同時流加所述步驟(2)和所述步驟(3)得到的產(chǎn)物以保持其葡萄糖的質(zhì)量濃度為0.8％，葡萄糖與所述磷酸氫二鉀和所述磷酸二氫鉀的重量比為65:0.2:0.2；所述水和所述第二培養(yǎng)基的重量比為100：3.5，發(fā)酵時間為47.5h，發(fā)酵過程中保持ph值為6.7，所述第二培養(yǎng)基包括如下重量份數(shù)的原料：酪氨酸0.1份，酵母膏0.2份，氯化鈉0.5份，硫酸銨0.2份，硫酸鎂0.1份，維生素b10.001份和卡那霉素0.004份。

實施例3

實施例3提出了一種l-苯丙氨酸的制備方法，包括如下步驟：

(1)向配料罐中加入水和第一培養(yǎng)基，攪拌均勻，得到第一培養(yǎng)液，再將所述第一培養(yǎng)液打入種子罐中，然后加入naoh調(diào)節(jié)其ph值為7.1，再在112℃溫度下，滅菌10min，然后將其冷卻至32.0℃，再加入重量份數(shù)為2.0份的已滅菌的液體葡萄糖，然后加入液氨調(diào)節(jié)其ph值為6.5，再在33.0℃下接種大腸桿菌培養(yǎng)17h；其中，所述第一培養(yǎng)基包括如下重量份數(shù)的原料：蛋白胨1.0份，酵母膏0.5份，氯化鈉0.5份，硫酸銨0.2份，維生素b10.001份和卡那霉素0.004份；所述水和所述第一培養(yǎng)基的重量比為100:4.5，所述液體葡萄糖的質(zhì)量濃度為65％，所述大腸桿菌的接入量為所述第一培養(yǎng)液的重量的15％。

(2)將質(zhì)量濃度為70％的液體葡萄糖打入消糖罐中定容，再通入蒸汽，在112℃溫度下滅菌10min，然后冷卻至32.0℃～33.0℃。

(3)將磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀按照重量比為1:1投入補料罐中定容，再通入蒸汽，在112℃溫度下滅菌10min，然后冷卻至32.0℃。

(4)向配料罐中加入水和不含葡萄糖的第二培養(yǎng)基，攪拌均勻，得到第二培養(yǎng)液，然后將所述第二培養(yǎng)液打入發(fā)酵罐中并滅菌，然后將其溫度降至31℃，再加入重量份數(shù)為2.0份的已滅菌的所述液體葡萄糖，然后加入液氨調(diào)節(jié)其ph值為6.5，然后將所述步驟(1)中得到的菌種移種到所述發(fā)酵罐中進行發(fā)酵，得到l-苯丙氨酸；其中，在發(fā)酵過程中分別同時流加所述步驟(2)和所述步驟(3)得到的產(chǎn)物以保持其葡萄糖的質(zhì)量濃度為0.5％，葡萄糖與所述磷酸氫二鉀和所述磷酸二氫鉀的重量比為65:0.2:0.2；所述水和所述第二培養(yǎng)基的重量比為100：3.5，發(fā)酵時間為50h，發(fā)酵過程中保持ph值為6.5，所述第二培養(yǎng)基包括如下重量份數(shù)的原料：酪氨酸0.1份，酵母膏0.2份，氯化鈉0.5份，硫酸銨0.2份，硫酸鎂0.1份，維生素b10.001份和卡那霉素0.004份。

葡萄糖是l-苯丙氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基的主要構(gòu)成，占原料成本的80％。傳統(tǒng)方法所用的商品葡萄糖的生產(chǎn)工藝為:玉米淀粉-調(diào)漿-液化-糖化-除蛋白-脫色-離交-濃縮-冷卻-結(jié)晶-分離-干燥-商品葡萄糖，商品葡萄糖呈粉末狀。而本發(fā)明中l(wèi)-苯丙氨酸發(fā)酵所用的液體葡萄糖生產(chǎn)工藝：玉米淀粉-調(diào)漿-液化-糖化-除蛋白-脫色-濃縮。同商品葡萄糖比較，液體葡萄糖省去了離交、濃縮后冷卻、結(jié)晶、分離、干燥等工序，減少了設(shè)備和人工，生產(chǎn)成本大幅降低。但由于減少了離交、結(jié)晶、分離等工序，雜質(zhì)(蛋白質(zhì)、色素、灰分等)高于商品葡萄糖。

本發(fā)明的l-苯丙氨酸的制備方法，采用葡萄糖與磷酸鹽分別流加工藝替代葡萄糖與磷酸鹽混合流加工藝，以減少發(fā)酵培養(yǎng)基中的有害色素，降低了因色素引發(fā)的l-苯丙氨酸代謝積累抑制產(chǎn)率的問題，提高了產(chǎn)酸，減少了發(fā)酵過程中產(chǎn)生的泡沫，提高了設(shè)備利用率，增加了放罐體積，增加了產(chǎn)量。減少了發(fā)酵液雜質(zhì)，發(fā)酵后期產(chǎn)生的雜質(zhì)也明顯減少，有利于后續(xù)提取，保證了培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分，提高了發(fā)酵水平。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。