工業發酵製取胺基酸粗品的方法
2023-06-14 14:46:26
專利名稱：工業發酵製取胺基酸粗品的方法
技術領域：
本發明涉及一種工業發酵法，尤其是動物營養胺基酸的發酵製取方法。
現有的動物營養胺基酸的發酵製取方法是先在經過嚴密消毒殺菌的發酵罐中，注入淨水和適量的澱粉、礦物質、氮源等組成的培養液，嚴格滅菌，再將製備好的種源母液注入培養液中，然後在培養液中通入滅菌空氣，採用水冷降溫、控溫和攪拌等措施，使種源母液中的菌種在不含雜菌和理想條件下迅速繁殖，經過50小時左右的時間，培養液中的胺基酸和菌種量增加10倍以上，成為下級發酵的菌種母液。然後又將此菌種母液輸送至體積比第一級發酵罐大10餘倍已加入滅菌培養液的第二級發酵罐中，通入滅菌空氣，採用水冷降溫、控溫和攪拌等措施，使菌種母液中的菌種迅速繁殖，再經過50小時左右的時間，培養液中的胺基酸和菌種量又增加10倍以上。最後再將第二級發酵罐中的菌種母液輸送至體積比第二級發酵罐大10餘倍的第三級發酵罐中，採用與第二級同樣的發酵措施及條件，胺基酸和菌種再增加10倍以上，發酵成了最終成品菌種母液。這種經過三級發酵的最終菌種母液，含有大量的胺基酸和菌皮、澱粉、礦物質、氮源等動物所需要的物質。為了製取胺基酸，通常的作法是，將最終菌種母液經沉澱過濾、酸鹼處理、離子交換等工序處理，提取出胺基酸水溶液，使部份水、菌皮、澱粉、礦物質、氮源等成為廢液廢渣。提純後的胺基酸水溶液被輸入低壓噴霧乾燥塔中，蒸發除去水份，成為胺基酸幹品。該製取方法，雖獲得了純度較高的胺基酸成品，但需要眾多的設備和消耗數種化工原料，工藝複雜，成本較高。特別是製取過程中產生的廢渣廢液既耗費資源又對環境造成汙染。
本發明的目的是提供一種工藝簡單，低成本，無廢渣廢液的工業發酵製取胺基酸粗品的方法。
為實現上述目的，本發明的解決方案是在滅菌空氣的條件下，先在經過嚴密消毒殺菌的發酵罐中，注入淨水和適量的澱粉、礦物質、氮源等組成的培養液，嚴格滅菌，再將製備好的種源母液注入培養液中，然後在培養液中通入滅菌空氣，採用冷卻水降溫、控溫和攪拌等措施，使種源母液中的菌種迅速繁殖，經過一定的時間，培養液中的胺基酸和菌種量大大增加，成為下級發酵的菌種母液。用此方法，再經過多次擴容發酵罐發酵，最後菌種母液中胺基酸和菌種的含量很高，成為最終菌種母液。然後將最終菌種母液輸送至一個體積數倍於末級發酵罐並經過消毒處理，裝有培養液的發酵池中，使用發酵池中的噴淋裝置、攪拌裝置、溫控裝置，使最終菌種母液中的菌種在發酵池空氣中和一定的溫度自然條件下繼續繁殖，經過比單級發酵罐發酵更短的時間增加數倍的胺基酸和菌種。最後將發酵池中超末級發酵後的菌種母液直接輸送至低壓噴霧乾燥塔中蒸發，除去水份，成為胺基酸粗品。
由於本發明對末級發酵罐中的最終菌種母液進行了低成本的倍增自然再發酵，和直接將已發酵完畢的菌種母液送入低壓噴霧乾燥塔蒸發，除去水份，取消了傳統的沉澱過濾、酸鹼處理、離子交換等工藝過程。因此，在採用與傳統方法相同的發酵罐的情況下，淨胺基酸的產量倍增，並且節省了設備和酸鹼等原料，使製造成本大大降低。此外，菌種母液中的菌皮和殘剩的澱粉、礦物質、氮源等動物所需要的有效成份也保留在粗品中，進行了利用，避免產生廢渣廢液，保護了環境。其社會效益和經濟效益是十分可觀的。
下面通過實施例對本發明作進一步的詳細說明。
第一實施例是，先在經過嚴密消毒殺菌的發酵罐中，在滅菌空氣的條件下，注入淨水和適量的澱粉、礦物質、氮源等組成的培養液，嚴格滅菌，再將製備好的種源母液注入培養液中。然後，在培養液的底部通入滅菌空氣，由於菌種在繁殖過程中要產生大量的熱量，因此可採用接入冷卻水管的方法降溫，並同時採用控溫和攪拌等措施，使種源母液中的菌種在充足的氧氣和適宜的溫度下迅速大量繁殖，經過50小時左右的時間，培養液中的胺基酸和菌種量可增加10倍以上，成為菌種母液。然後又將此菌種母液輸送至體積比第一級發酵罐大10餘倍裝有培養液的第二級發酵罐中，通入滅菌空氣，採用相同的降溫、控溫和攪拌措施，使菌種母液中的菌種在不含雜菌的理想條件下迅速繁殖，經過50小時左右的時間，培養液中的胺基酸和菌種量又增加10倍以上。用此方法，經過3次擴容發酵罐發酵後的最終菌種母液中胺基酸和菌種量很高，然後將這種胺基酸和菌種量很高的最終菌種母液輸送到一個體積數倍於末級發酵罐的經過消毒處理、裝有培養液的發酵池中，發酵池中的空氣是經過有很多微孔的物體粗過濾的，也是經過紫外線光照射粗消毒的。發酵池中有噴淋裝置、攪拌裝置和溫度控制裝置，噴淋裝置不斷地把最終菌種母液噴淋在空中或池壁邊沿，以利於最終菌種母液在空氣中自然散熱和吸收空氣中的氧氣。使其中的菌種在空氣中和一定的溫度自然條件下繼續繁殖，經過24小時左右的時間增加數倍的胺基酸和菌種。由於最終菌種母液的比例較大，抑制其它細菌生長的能力強，再加上在發酵池中的發酵時間短，因此，菌種母液被其它細菌汙染的程度是很微弱的。最後，將發酵池中超末級發酵後的菌種母液直接輸送至低壓噴霧乾燥塔中蒸發，除去水份，成為胺基酸粗品。
另一個實施例是，把按照第一實施例中經過3次擴容發酵罐發酵後得到的最終菌種母液直接輸送至低壓噴霧乾燥塔中蒸發，除去水份，獲得胺基酸粗品。
用以上兩種方法獲得的胺基酸粗品，含有部分菌皮、澱粉、礦物質、氮源等，因此僅適用於動物飼料的添加劑，而不適用於人類的食品和醫用方面。
權利要求
1.一種工業發酵製備胺基酸的方法，在滅菌空氣的條件下，先在經過嚴密消毒殺菌的發酵罐中，注入淨水和適量的澱粉、礦物質、氮源等組成的培養液，嚴格滅菌，再將製備好的菌種母液注入培養液中，然後在培養液中通入滅菌空氣，採用冷卻水降溫、控溫和攪拌等措施，使種源母液中的菌種迅速繁殖，經過一定的時間，培養液中的胺基酸和菌種量大大增加，成為下級發酵的菌種母液，用此方法，再經過多次擴容發酵罐發酵，最後菌種母液中胺基酸和菌種的含量很高，成為最終菌種母液；然後將最終菌種母液輸送至一個體積數倍於末級發酵罐並經過消毒處理，裝有培養液的發酵池中，使用發酵池中的噴淋裝置、溫控裝置、攪拌裝置，使最終菌種母液中的菌種在發酵池空氣中和一定的溫度自然條件下繼續繁殖，經過比單級發酵罐發酵更短的時間增加數倍的胺基酸和菌種；最後將發酵池中超末級發酵後的菌種母液直接輸送至低壓噴霧乾燥塔中蒸發，除去水份，成為胺基酸粗品。
全文摘要
一種工業發酵製備動物飼料級胺基酸的方法,先按傳統發酵方法多次使用擴容發酵罐發酵,得到胺基酸含量較高的最終菌種母液。然後將最終菌種母液輸送至一個體積數倍於末級發酵罐,裝有培養液的發酵池中,使用發酵池中的噴淋裝置、溫控裝置、攪拌裝置,使最終菌種母液繼續自然發酵,最後將發酵池中超末級發酵後的菌種母液直接輸送至低壓噴霧乾燥塔中蒸發,除去水分,成為胺基酸粗品。本方法製成的胺基酸粗品成本低,無廢渣廢液產生。
文檔編號A23K1/16GK1171203SQ9710756
公開日1998年1月28日 申請日期1997年6月23日 優先權日1997年6月23日
發明者劉永言 申請人:成都希望電子研究所