一种发酵法生产维生素B2的方法与流程

2021-02-02 04:02:19|

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一种发酵法生产维生素b2的方法
技术领域
[0001]
本发明属于生物制药技术领域，尤其是一种发酵法生产维生素b2的方法。

背景技术：

[0002]
维生素b2别名核黄素，是维生素b族中的成员之一，主要功能是在氨基酸、脂肪酸和碳水化合物的代谢中起作用，是生命活动极其重要的物质，它在人体内不能合成，必须从外界摄取。人缺乏维生素b2将导致口角炎，舌炎，眼炎、结膜炎、阴囊炎等维生素b2缺乏症。维生素b2产品治疗癌症方面日益受到人们的注意，酪酸脂（以维生素b2为原料生产）在日本广泛用于治疗动脉硬化、高血压、糖尿病等顽固的慢性疾病，且有良好反应。
[0003]
目前，国内针对微生物发酵生产维生素b2的文献资料较多，但大多数是实验室工艺水平。而且发酵配方复杂，有机氮源过多，发酵过程需氧量大，代谢溢流严重，放罐结束时发酵液固含量高，不利于提取，糖耗高。

技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种发酵法生产维生素b2的方法，该方法培养基配方合理，发酵过程营养供给均匀，糖不积累，保证了菌丝活力，减弱糖代谢溢流，发酵水平高，发酵液固含量低。
[0005]
本发明的目的是这样实现的：一种发酵法生产维生素b2的方法，它包括配制种子培养基、配制发酵培养基、配制一号补料培养基、配制二号补料培养基和发酵培养，其特征在于：所述的种子培养基包含如下组分：葡萄糖10-20g/l，废糖蜜5-10g/l，酵母浸粉5-10g/l，玉米浆5-10g/l，磷酸二氢钾1-5g/l，硫酸镁1-5g/l，消泡剂0.1-0.6ml/l；所述的发酵培养基包含如下组分：葡萄糖15-30g/l，废糖蜜5-10g/l，酵母粉5-10g/l，豆粕粉1-5g/l，玉米浆10-20g/l，尿素1-5g/l，磷酸二氢钾1-5g/l，硫酸镁1-5g/l，消泡剂0.1-0.6ml/l；所述的一号补料培养基是含量为400-600g/l的葡萄糖水溶液；所述的二号补料培养基包含如下组分：豆粕粉10-20g/l，尿素1-5g/l，玉米浆10-20g/l，消泡剂0.1-0.6ml/l；所述的发酵培养包括如下步骤：（1）按比例将种子培养基投入种子罐内，灭菌完成后接入摇瓶培养液进行通气搅拌培养，控制温度为36-40℃、溶解氧饱和度为30-50%，培养时间5-10小时，制得种子液；（2）按比例将发酵培养基投入发酵罐内灭菌，其中，葡萄糖单独灭菌加入，用氨水调ph值6.0-7.0，移入培养好的种子液进行通气搅拌培养，控制温度为36-40℃、溶解氧饱和度为20-40%；在发酵过程中，根据发酵液中葡萄糖浓度自动流加入一号补料培养基，控制发酵液中葡萄糖浓度为1-5g/l，放罐前1小时停止补料，控制葡萄糖浓度为0g/l放罐；在发酵过程中，
在发酵10小时之后至放罐前10小时自动流加入二号补料培养基，二号补料培养基加入体积量为发酵培养基体积量的5%。
[0006]
优选的，所述的种子罐为300l种子罐，所述的发酵罐为3.2m3发酵罐。
[0007]
优选的，步骤（1）中，搅拌机的转速为200-300rpm；步骤（2）中，搅拌机的转速为100-150rpm。
[0008]
优选的，步骤（1）中，通气量为1-2v/v
•
min；步骤（2）中，通气量为1-1.5v/v
•
min。
[0009]
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：（1）本发明的方法是优化发酵基础料配方，调整部分氮源至补料加入，创新性的开发氮源分批流加工艺，保证氮源均匀供给，维持菌丝活力。
[0010]
（2）本发明的方法是优化补糖工艺，采取糖限制性流加方式，减弱糖代谢溢流，增加磷酸戊糖途径，提高维生素b2发酵水平，最终实现发酵含量提高15%，发酵液固含量降低20%，为提取工序固液分离带来极大益处。
具体实施方式
[0011]
下面通过实施例对本发明技术方案进行详细的描述。以下具体实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0012]
实施例1：按葡萄糖15g/l，废糖蜜7.5g/l，酵母浸粉7.5g/l，玉米浆7.5g/l，磷酸二氢钾3g/l，硫酸镁3g/l，泡敌0.2ml/l和余量水的比例配制种子培养基。
[0013]
实施例2：按葡萄糖22.5g/l，废糖蜜7.5g/l，酵母粉7.5g/l，豆粕粉3g/l，玉米浆15g/l，尿素3g/l，磷酸二氢钾3g/l，硫酸镁3g/l，泡敌0.2ml/l和余量水的比例配置发酵培养基。
[0014]
实施例3：按葡萄糖浓度为500g/l和余量水的比例配制一号补料养基。
[0015]
实施例4：按豆粕粉15g/l，尿素3g/l，玉米浆15g/l，泡敌0.2ml/l和余量水的比例配制二号补料养基。
[0016]
实施例5：一种发酵法生产维生素b2的方法，按实施例1的比例配制种子培养基，按实施例2的比例配制发酵培养基，按实施例3的比例配制一号补料培养基；实施例4的比例配制一号补料培养基；按如下步骤进行发酵培养：（1）按比例将种子培养基投入300l种子罐内，灭菌完成后接入摇瓶培养液进行通气搅拌培养，控制温度为37-39℃、搅拌机的转速为250rpm，通气量为1-2v/v
•
min，溶解氧饱和度为35-45%，培养时间7.5小时，制得种子液；（2）按比例将发酵培养基投入3.2m3发酵罐内灭菌，其中，葡萄糖单独灭菌加入，用氨水调ph值6.2-6.8，移入培养好的种子液进行通气搅拌培养，控制温度为37-39℃、搅拌机的转速为100-150rpm，通气量为1-1.5v/v
•
min，溶解氧饱和度为25-35%；在发酵过程中，根据发酵液中葡萄糖浓度自动流加入一号补料培养基，控制发酵液中葡萄糖浓度为3.5g/l，放罐前1小时停止补料，控制葡萄糖浓度为0g/l放罐；在发酵过程中，在发酵10小时之后至放罐前10小时自动流加入二号补料培养基，二号补料培养基加入体积量为发酵培养基体积量的5%。
[0017]
实施例6：一种发酵法生产维生素b2的方法，按实施例1的比例配制种子培养基，按实施例2的比例配制发酵培养基，按实施例3的比例配制一号补料培养基；实施例4的比例配
制一号补料培养基；按如下步骤进行发酵培养：（1）按比例将种子培养基投入300l种子罐内，灭菌完成后接入摇瓶培养液进行通气搅拌培养，控制温度为36-38℃、搅拌机的转速为220rpm，通气量为1-2v/v
•
min，溶解氧饱和度为30-40%，培养时间6小时，制得种子液；（2）按比例将发酵培养基投入3.2m3发酵罐内灭菌，其中，葡萄糖单独灭菌加入，用氨水调ph值6.0-6.6，移入培养好的种子液进行通气搅拌培养，控制温度为36-38℃、搅拌机的转速为100-150rpm，通气量为1-1.5v/v
•
min，溶解氧饱和度为20-30%；在发酵过程中，根据发酵液中葡萄糖浓度自动流加入一号补料培养基，控制发酵液中葡萄糖浓度为3.0g/l，放罐前1小时停止补料，控制葡萄糖浓度为0g/l放罐；在发酵过程中，在发酵10小时之后至放罐前10小时自动流加入二号补料培养基，二号补料培养基加入体积量为发酵培养基体积量的5%。
[0018]
实施例7：一种发酵法生产维生素b2的方法，按实施例1的比例配制种子培养基，按实施例2的比例配制发酵培养基，按实施例3的比例配制一号补料培养基；实施例4的比例配制一号补料培养基；按如下步骤进行发酵培养：（1）按比例将种子培养基投入300l种子罐内，灭菌完成后接入摇瓶培养液进行通气搅拌培养，控制温度为38-40℃、搅拌机的转速为280rpm，通气量为1-2v/v
•
min，溶解氧饱和度为40-50%，培养时间9小时，制得种子液；（2）按比例将发酵培养基投入3.2m3发酵罐内灭菌，其中，葡萄糖单独灭菌加入，用氨水调ph值6.4-7.0，移入培养好的种子液进行通气搅拌培养，控制温度为38-40℃、搅拌机的转速为100-150rpm，通气量为1-1.5v/v
•
min，溶解氧饱和度为30-40%；在发酵过程中，根据发酵液中葡萄糖浓度自动流加入一号补料培养基，控制发酵液中葡萄糖浓度为4.0g/l，放罐前1小时停止补料，控制葡萄糖浓度为0g/l放罐；在发酵过程中，在发酵10小时之后至放罐前10小时自动流加入二号补料培养基，二号补料培养基加入体积量为发酵培养基体积量的5%。
[0019]
在发酵过程中，根据发酵液中葡萄糖浓度自动流加入一号补料培养基，控制发酵液中葡萄糖浓度为2.5-3.5g/l，放罐前1小时停止补料，控制葡萄糖浓度为0g/l放罐；在发酵过程中，在发酵10小时之后至放罐前10小时自动流加入二号补料培养基。
[0020]
最后应当说明的是，以上具体实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

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