技術領域:
本發(fā)明涉及到工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的制備,直接涉及一種1,3-丙二醇工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的制備。
技術背景:
自本世紀初,生物發(fā)酵生產1,3-丙二醇成為國內研究的熱門課題,清華大學、北京化工大學、大連理工大學,撫順石化研究院等多家科研機構,在實驗室均取得了重大突破,掌握了核心技術,制備培養(yǎng)基的材料多數采用的分析純,其價格昂貴,不適于工業(yè)發(fā)酵,研究一種1,3-丙二醇工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的制備方法是十分重要的。
技術實現要素:
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本發(fā)明的目的就是研究一種合理的1,3-丙二醇工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的制備方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現的:考慮到工業(yè)培養(yǎng)基的原料與實驗室用原料的差異,通氣、溫度、攪拌等發(fā)酵條件的不同和微生物不同時期生長繁殖及代謝狀態(tài)的不同,研究設計了初始培養(yǎng)基的配方和補料液的配方,改進了補料的流加方式,并進行了多次對比優(yōu)選,發(fā)明了一種1,3-丙二醇工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的制備方法。
用計量泵計量自來水100份(wt%)、甘油2.2份(wt%),加入發(fā)酵罐中,用電子稱計量葡萄糖0.1份(wt%),酵母粉0.5份(wt%),硫酸銨0.5份(wt%),磷酸氫二鉀0.3份(wt%)和其他微量元素,添加10mg/l抗生素,依次裝入發(fā)酵罐中。然后開啟發(fā)酵罐攪拌器電機,轉速80r/min,攪拌10分鐘。停止攪拌通入飽和蒸汽,保持罐內壓力0.2mpa,溫度116℃,滅菌時間20分鐘。冷卻到37℃以后,將搖瓶培養(yǎng)的菌種接入到發(fā)酵罐中,發(fā)酵6-8小時,進入對數生長期,此階段微生物生長繁殖達到高峰,微生物細胞分解出大量蛋白酶,分解甘油被微生物吸收,而轉化為1,3-丙二醇,底物濃度不斷降低,需進行補料,補料液的配比為:自來水:甘油:葡萄糖:酵母粉:磷酸鹽=15:70:2:4:0.2,提高酵母粉和磷酸鹽的比例,意義在于增加培養(yǎng)基的n和p的營養(yǎng)成分,使微生物具有較強的生命力和產物的合成能力。補料采用plc自動控制連續(xù)流加方式,保持培養(yǎng)基甘油濃度10-20g/l,以保證微生物在合理濃度的培養(yǎng)基生長和代謝。
附圖說明:
附圖1示出了本發(fā)明一種1,3-丙二醇工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的制備方法的示意圖。
具體實施方式:
附圖1示出了本發(fā)明一種1,3-丙二醇工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的制備方法的示意圖,下面結合附圖1做進一步說明。
根據權利要求1所述一種1,3-丙二醇工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的制備方法,具有計量加料1,攪拌溶解2,實罐滅菌3和補料4。
計量加料1是用計量泵計量自來水100份(wt%)、甘油2.2份(wt%)、打入已進行空罐滅菌的發(fā)酵罐;用電子天平稱量葡萄糖0.4份(wt%)、硫酸銨0.5份(wt%)、酵母粉0.5份(wt%),依次加入發(fā)酵罐內,上述原料均可采用工業(yè)級產品。
待計量加料1全部完成后,開啟發(fā)酵罐攪拌器電動機進行攪拌溶解2步驟,攪拌轉速80r/min,攪拌時間10分鐘。
待培養(yǎng)基中的固體原料完全溶解后,進行實罐滅菌3,開啟發(fā)酵罐的蒸汽進口閥,關閉液面以下所有閥門,并開啟液面以上的所有通氣閥,通入飽和蒸汽,保持罐壓0.2mpa,溫度116℃,滅菌20分鐘。
實罐滅菌3結束后,罐內溫度冷卻至37℃以下,將搖瓶培養(yǎng)的菌種移種至發(fā)酵罐內,先后開啟攪拌,通風、ph調節(jié)、溫度調節(jié)等,發(fā)酵6-8小時,微生物生長繁殖處于對數生長期,開始補料4,補料液的配比:自來水15份(wt%),甘油70份(wt%)、葡萄糖2份(wt%),酵母粉4份(wt%),磷酸鹽0.2份(wt%),補料采用plc自動控制連續(xù)流加方式,保持底物濃度10-20g/l。
本發(fā)明的主要特點是1,3-丙二醇工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基所采用的原料為工業(yè)級產品,提高了主要原料甘油的配比,增加了多種微量元素和抗生素,使得培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分更加豐富,并對菌種進行了適應性馴化,增強了1,3-丙二醇的代謝途徑,采用了plc自動控制連續(xù)流加方式,保持了培養(yǎng)基底物合理的濃度,提高了1,3-丙二醇的產量和甘油轉化率,發(fā)酵水平達到79g/l,轉化率達到70%,接近和超過了實驗室水平。