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(shí)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(shí)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(shí)由于加熱和降溫都是極短時(shí)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(gè)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(huì)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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