專利名稱：賴氨酸發(fā)酵中連實(shí)消相結(jié)合的物料滅菌方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于賴氨酸發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及培養(yǎng)基滅菌的エ藝技木。
背景技術(shù)：
賴氨酸發(fā)酵過程需要對培養(yǎng)基進(jìn)行高溫滅菌，一般滅菌的方式有兩種一是實(shí)罐滅菌，也就是將配置好的培養(yǎng)基預(yù)先打入發(fā)酵罐(或種子罐)中，在罐中進(jìn)行升溫，達(dá)到要求溫度后維持一定時間，降溫至發(fā)酵要求溫度接種發(fā)酵。ニ是連續(xù)滅菌，也就是把發(fā)酵罐(或種子罐)預(yù)先空罐滅菌，然后把配制好的培養(yǎng)基經(jīng)過連消器升溫、維持罐保持溫度一定時間和換熱器降溫后將滅過囷的物料打入無囷的te中。 連續(xù)滅菌的優(yōu)點(diǎn)是可以通過換熱器節(jié)約蒸汽和降溫水消耗量，同時由于加熱和降溫都是極短時間完成，可以減少培養(yǎng)基的破壞，改善培養(yǎng)基質(zhì)量，因此對于體積較大的發(fā)酵罐一般采用連消方式；但是連消過程也存在ー個難以解決的問題，就是某些培良基組分很容易導(dǎo)致?lián)Q熱器結(jié)垢，清洗換熱器工作量極大，影響上罐批次，同時影響換熱效果甚至導(dǎo)致滅菌不徹底。實(shí)罐滅菌的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，不存在換熱器結(jié)垢問題，滅菌效果也較連續(xù)滅菌更加可靠，但其缺點(diǎn)是對于體積較大的罐升溫和降溫都很慢，對培養(yǎng)基破壞大，同時由于沒有換熱裝置，能耗較高。

發(fā)明內(nèi)容
結(jié)合エ藝要求，本發(fā)明的目的是在結(jié)合實(shí)消エ藝和連消エ藝，保留兩種方法的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
賴氨酸發(fā)酵中連實(shí)消相結(jié)合的物料滅菌方法，其創(chuàng)新性體現(xiàn)在，
(1)發(fā)酵培養(yǎng)基組成玉米漿、葡萄糖、磷酸ニ氫鉀、硫酸鎂、豆柏水解液和硫酸銨；
(2)實(shí)消將發(fā)酵培養(yǎng)基中的玉米漿、磷酸ニ氫鉀、硫酸銨、豆柏水解液混合，加入配料水,打入待發(fā)酵罐中，由底部進(jìn)蒸汽升溫,并保持一定時間；
(3)連消將葡萄糖、硫酸鎂混合，加入配料水，通過連消器升溫，維持該溫度一定時間，一級換熱器與未升溫物料換熱，ニ級換熱器與冷卻水換熱使物料溫度降低；
(4)將(3)連消后的物料加入到(2)實(shí)消后的發(fā)酵罐中，得總發(fā)酵物料，調(diào)整總發(fā)酵物料溫度，接種發(fā)酵。前面所述的物料滅菌方法，優(yōu)選的方案是，所述發(fā)酵培養(yǎng)基各組分占總發(fā)酵物料的重量比例是玉米漿2%，葡萄糖10-12%，磷酸ニ氫鉀0. 3-0. 4%，硫酸鎂0. 3-0. 4%，豆柏水解液2%，硫酸銨3%。前面所述的物料滅菌方法，優(yōu)選的方案是，步驟(2)組分混合后加入配料水，控制體積為總發(fā)酵物料體積的30%以下(優(yōu)選10%)。前面所述的物料滅菌方法，優(yōu)選的方案是，步驟(2)進(jìn)蒸汽升溫使溫度達(dá)到120-125 で(優(yōu)選 121°C)。
前面所述的物料滅菌方法，優(yōu)選的方案是，步驟(2)升溫后需保持40-60分鐘(優(yōu)選50分鐘)。前面所述的物料滅菌方法，優(yōu)選的方案是，步驟(3)通過連消器升溫到120-123°c(優(yōu)選121°C )，維持該溫度8-10分鐘(優(yōu)選9分鐘)。前面所述的物料滅菌方法，優(yōu)選的方案是，步驟(3) —級換熱器與未升溫物料換熱到 80-100。。(優(yōu)選 90°C)。前面所述的物料滅菌方法，優(yōu)選的方案是，步驟(3) ニ級換熱器與冷卻水換熱后物料溫度降至28-35°C (優(yōu)選30°C )。前面所述的物料滅菌方法，優(yōu)選的方案是，步驟(4)接種發(fā)酵前調(diào)整總發(fā)酵物料溫度到 30-35 °C (優(yōu)選 33°C)。
本技術(shù)方法的要點(diǎn)是1.用于實(shí)消的物料組分需要認(rèn)真分析，確定哪些實(shí)消，哪些連消。2.必須預(yù)先確定用于實(shí)消的物料體積(或配水體積)，以便設(shè)備改造，原則是該體積液位下的管道要進(jìn)蒸汽，液位上的管道要排蒸汽。3.用于實(shí)消的體積要盡可能小，一般不超過總培養(yǎng)基體積的30%，以發(fā)揮連消的節(jié)能效果。4.對于易高溫破壞的物料要通過連消系統(tǒng)進(jìn)入。本發(fā)明通過對具體谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基組成分析，將培養(yǎng)基各組分區(qū)分開，將容易高溫下結(jié)垢的組分、雜菌量大滅菌難度大的組分和兩種組分混合起來高溫下會產(chǎn)生反應(yīng)的其中一種組分在發(fā)酵罐空消前進(jìn)罐中與發(fā)酵罐同時消毒(即實(shí)消)；而留下來不易結(jié)垢的組分和配料水采用連續(xù)滅菌的方法。這樣既解決了連消換熱器結(jié)垢問題，也克服了體積較大的罐實(shí)消升溫降溫慢破壞培養(yǎng)基和能源消耗高的問題。
具體實(shí)施例方式下面以具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)地說明，但保護(hù)范圍不彼此限制。實(shí)施例1賴氨酸發(fā)酵中連實(shí)消相結(jié)合的物料滅菌方法
(I)發(fā)酵培養(yǎng)基組成玉米漿、葡萄糖、磷酸、硫酸鎂、氯化鉀和豆柏水解液(具體是，發(fā)酵培養(yǎng)基各組分占總發(fā)酵物料的重量比例是玉米漿2%，葡萄糖10-12%，磷酸ニ氫鉀
0.3-0. 4%，硫酸鎂0. 3-0. 4%，豆柏水解液2%，硫酸銨3%。(2)實(shí)消將發(fā)酵培養(yǎng)基中的玉米漿、磷酸氫ニ鉀、豆柏水解液、硫酸銨混合，加入配料水，控制體積為總發(fā)酵物料體積的15%，打入待發(fā)酵罐中，由底部進(jìn)蒸汽升溫至121°C，并保持50分鐘；
(3)連消將葡萄糖、硫酸鎂混合，加入配料水，通過連消器升溫至121°C，維持該溫度9分鐘，一級換熱器與未升溫物料換熱到90°C，ニ級換熱器與冷卻水換熱使物料溫度降低至30 0C ；
(4)將(3)連消后的物料加入到(2)實(shí)消后的發(fā)酵罐中，得總發(fā)酵物料，調(diào)整總發(fā)酵物料溫度到33°C，接種發(fā)酵。實(shí)施例2賴氨酸發(fā)酵中連實(shí)消相結(jié)合的物料滅菌方法1、發(fā)酵培養(yǎng)基組成
玉米漿2%，葡萄糖10-12%，磷酸ニ氫鉀0. 3-0. 4%，硫酸鎂0. 3-0. 4%，豆柏水解液2%，硫
酸銨3%。
2、玉米漿、磷酸ニ氫鉀、豆柏水解液、硫酸銨混合在一起，并直接打入待滅菌罐中，并加入配料水使體積達(dá)到總體積15%。3、發(fā)酵罐(包括2步之混合料)由底部進(jìn)蒸汽升溫，使溫度達(dá)到120°C —123°C，并保持40— 60分鐘。4、除2步之培養(yǎng)基物料外的其它組分混合在一起，并加配料水補(bǔ)足體積，通過連消器升溫到125°C -128°C，維持罐維持該溫度8-10分鐘，一級換熱器與未升溫物料換熱到80-100°C，ニ級換熱器與冷卻水換熱消后物料溫度28-35°C，進(jìn)入大罐與3步所消物料混合，直到所有物料全部進(jìn)入大罐，滅菌結(jié)束。5、此時大罐中混合物料溫度約40-50°C，開降溫水降溫到33°C，接種發(fā)酵。試驗(yàn)例采用新エ藝(實(shí)施例2)后的實(shí)際效果
1、與連消エ藝相比(500m3發(fā)酵罐，實(shí)際裝料280m3)
權(quán)利要求
1.賴氨酸發(fā)酵中連實(shí)消相結(jié)合的物料滅菌方法，其特征是， (1)發(fā)酵培養(yǎng)基組成玉米漿、葡萄糖、磷酸二氫鉀、硫酸鎂、豆柏水解液與硫酸銨； (2)實(shí)消將發(fā)酵培養(yǎng)基中的玉米漿、磷酸二氫鉀、豆柏水解液和硫酸銨加入配料水，打入待發(fā)酵罐中，由底部進(jìn)蒸汽升溫,并保持一定時間； (3)連消將葡萄糖、硫酸鎂混合，加入配料水，通過連消器升溫，維持該溫度一定時間，一級換熱器與未升溫物料換熱，二級換熱器與冷卻水換熱使物料溫度降低； (4)將(3)連消后的物料加入到(2)實(shí)消后的發(fā)酵罐中，得總發(fā)酵物料，調(diào)整總發(fā)酵物料溫度，接種發(fā)酵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料滅菌方法，其特征是，所述發(fā)酵培養(yǎng)基各組分占總發(fā)酵物料的重量比例是玉米漿2%，葡萄糖10-12%，磷酸二氫鉀O. 3-0. 4%，硫酸鎂O. 3-0. 4%，豆柏水解液2%，硫酸銨3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料滅菌方法，其特征是，步驟(2)組分混合后加入配料水，控制體積為總發(fā)酵物料體積的30%以下(優(yōu)選10%)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料滅菌方法，其特征是，步驟(2)進(jìn)蒸汽升溫使溫度達(dá)到120-123°C (優(yōu)選 121°C)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料滅菌方法，其特征是，步驟(2)升溫后需保持40-60分鐘(優(yōu)選50分鐘)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料滅菌方法，其特征是，步驟(3)通過連消器升溫到120-123°C (優(yōu)選121°C)，維持該溫度8-10分鐘(優(yōu)選9分鐘)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料滅菌方法，其特征是，步驟(3)—級換熱器與未升溫物料換熱到80-100。。(優(yōu)選90°C )。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料滅菌方法，其特征是，步驟(3)二級換熱器與冷卻水換熱后物料溫度降至28-35°C (優(yōu)選30°C )。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料滅菌方法，其特征是，步驟(4)接種發(fā)酵前調(diào)整總發(fā)酵物料溫度到30-35°C (優(yōu)選33°C)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種賴氨酸發(fā)酵中連實(shí)消相結(jié)合的物料滅菌方法，其創(chuàng)新性體現(xiàn)在，先確定發(fā)酵培養(yǎng)基組成，對培養(yǎng)基根據(jù)實(shí)際情況分別經(jīng)實(shí)消、連消，再接種發(fā)酵。采用該技術(shù)連消換熱器不需要經(jīng)常清洗；發(fā)酵未因此產(chǎn)生污染狀況，消毒效果更為優(yōu)越；蒸汽消耗和降溫水消耗均顯著降低。
文檔編號A61L2/07GK103007308SQ201210561020
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者楊玉嶺, 岳希金, 李高衛(wèi), 滿德恩, 郭脈海, 程美科 申請人:菱花集團(tuán)有限公司