菌体蛋白水解液在发酵车间的应用

梅花

前言：
豆粕水解液作为温度敏感型谷氨酸生产菌培养基的特定营养成分，对谷氨酸生产菌的生长繁殖起着非常重要的作用。我们从降低成本的观点出发，并依据微生物吸收营养的理论，其依据为谷氨酸菌体蛋白质经过水解之后，所产生的各种氨基酸及多肽，与谷氨酸生产菌所需要的基本相同。这样菌体水解液从理论上说比豆粕水解液更容易被谷氨酸菌体吸收。基于这种情况，我们决定对其进行尝试。

菌体蛋白的要求

由于我们所采用的谷氨酸提取工艺是等电加离交的工艺，上清液中S042-含量较高，我们在选用湿菌体蛋白时，选择比较干净的，水份比较少的湿菌体。

水解工艺

配料——上罐——乳化——水解——冷却——过滤

配料成份

谷氨酸一次母液3T、1T玉米浆、0.4T盐酸

菌体水解液的理化指标：

浓度≥20波美度  总氮量≥3．5％

无机氮量≤0．5％

控制条件：配料后水解罐乳化温度80℃-90℃ 乳化时间：6-7小时 然后升温至120℃-125℃水解16小时。水解罐放罐后，经过板框压滤，压力控制在0.18-0.2map.（整个过程是一个对母液进行破膜后的浓缩过程）

实验数据：

用菌体水解液代替30％的豆粕水解液，试验的罐容为100m3发酵罐，菌种为2004年由上海兆光生物工程研究院，王兆光先生提供的温度敏感型菌种，在山东省，文登市，铃兰味精厂进行的试验。相对应不作调整的同上5批次其结果如下：

日期   罐号   用量   周期   产酸   转化率   理论酸

9.20  002     30   34    15.81    60.87    12650

9.21  003      0   35    15.52    61.29   12730

9.21  002     30   35    15.75    61.51   12508

9.24  002      30    34     15.85    63.05  12434

9.25  003      0    35    16.18   63.74   12675

9.26  002     30    35    16.03   61.23   12785

9.27  003      O    35    16.30   63.27    13432

用菌体水解液代替60％的豆粕水解液，试验上5批，其结果如表2。

日期   罐号   用量   周期   产酸   转化率   理论酸

9．27  002   60    33     15.95  59．78   12845

9．28  003    0     35    16.25   61．24   13043

9．29  002   60     34     16.35   60．97   13256

9．30  003    O     36     16.24  60．57   13324

9．30  002   60     32    15.75   60．02   12846

10．l  003    0    35     15.87  62．16   12754

10．2  002   60     34    16.45   64．37   13452

10．3  003    0     32    15.55   59．12   12478

10．3  002   60    34     15.91  62．01   1320l

10．4  003    O     35    16.02   61．08   13224

如表2的罐容及菌种与前面相同。相对应不作调整的同量合成，需要充足的氮源，不能缺N，缺氨不利于菌体生长，长菌期pH一定不能偏低，但前期pH偏高容易导致菌体氨中毒死亡活力迅速衰退；发酵中期菌体保持生长平衡、大量合成谷氨酸需要充足的氮源和NH+，同时要保持适宜的糖代谢、谷氨酸合成速度，不能缺N也不能过量供给N源，pH不能过高也不能偏低；发酵后期菌体繁殖很少，保持中性有利于谷氨酸合成，经试验摸索发现：发酵前期应控制pH在7．1～7．3波动，不可长时间处于底限，不可低于7．0，不可高于7．5；发酵中期(14—24h)应控制pH在6．9-7．0波动、偏低或过高都不好，尤其不可低于6．7；发酵后期(24h以后)可控制pH 6．7～6．4逐渐下降；将近放罐时，为了后续的等电提取，应控制6.5-6.0保证无氨味。

思路：

综上所述！本人通过对温敏菌种的一些认识和了解，此菌种对最终产物的反馈抑制与亚适量菌种相比相当的弱！提高温敏的产酸主要需要有，稳定的高含量的氨基氮来维持菌体需求。温敏菌种谷氨酸的合成所需要的氮源要比原来的亚适量高出十几倍！所以，在5-6月份时，当玉米浆氨基氮含量波动大时采取了在培养基里添加车间废弃的尾液罐尾液，染菌的发酵液5-15吨左右，或将提取的谷氨酸一次母液添加到培养基里来（添加后料液波美高，影响了氧在发酵液里的传递速度，所以一直未大量使用）。通过连消系统用125-128℃的高温维持破坏掉菌体膜从而得到大量的菌体膜内部的氨基氮和多肽含量，来弥补由于东西区玉米浆氨基氮含量差异大给发酵生产带来的不稳定因素。添加后的产酸水平，除去原有发酵液里原有的产酸，均超过了正常罐的产酸！

结论：

谷氨酸发酵过程是一个复杂的生物化学过程，影响发酵结果的因素很多，提高经济技术指标的方法也很多。而生产厂家只限于条件，往往对提高发酵经济技术过程的细微过程不能做细致跟踪研究分析，根据实际试验情况从整体上总结分析归纳得到上述经验：

1.降低了麸酸的生产成本，产生了一定的经济效益。

2.解决了由于玉米浆氨基氮含量波动过大给发酵车间生产带来的波动，及发酵成本居高不下的困难。

3.解决了提取废液处理困难及湿菌体销售困难的问题。

4.解决最大限度的发酵车间减排的一大难题！

5.充分利用提取一次母液，减少了废液排放，回收利用后产生了巨大的经济效益！

灰领带

正在做菌体蛋白的水解，想用温和的方法，但是效果很不理想

梅花

灰领带:正在做菌体蛋白的水解，想用温和的方法，但是效果很不理想 (2013-10-17 15:15) 

你是想用酶法水解吧？不过成本太高啦。最好的办法就是酸解！

灰领带

梅花:你是想用酶法水解吧？不过成本太高啦。最好的办法就是酸解！ (2013-10-19 21:53) 

用浓酸处理有点局限，我是想用稀酸+酶的方法处理，结果不太好，正在考虑用浓酸和浓碱处理

lianhuaweiji

做发酵氮源什么也代替不了豆粕水解液

灰领带

豆粕水解液 ?z真的这么神奇？

梅花

灰领带:用浓酸处理有点局限，我是想用稀酸+酶的方法处理，结果不太好，正在考虑用浓酸和浓碱处理 (2013-10-20 08:54) 

酶法水解最忌讳的就是重金属离子与一些有毒物质！酸解前只要做好乳化工作，水解效果不比酶解差多少。

梅花

灰领带:豆粕水解液 ?z真的这么神奇？
 (2013-10-21 18:56) 

这东东通常行业里叫它营养液！营养液有植物蛋白的，有菌体蛋白的，以及毛发或骨骼水解液！只是应用的产品不同。