穀氨酸發酵中連實消相結合的物料滅菌方法
2023-10-09 10:28:49
專利名稱：穀氨酸發酵中連實消相結合的物料滅菌方法
技術領域：
本發明屬於穀氨酸發酵生產技術領域，具體是涉及培養基滅菌的工藝技術。
背景技術：
穀氨酸發酵過程需要對培養基進行高溫滅菌，一般滅菌的方式有兩種一是實罐滅菌，也就是將配置好的培養基預先打入發酵罐(或種子罐)中，在罐中進行升溫，達到要求溫度後維持一定時間，降溫至發酵要求溫度接種發酵。二是連續滅菌，也就是把發酵罐(或種子罐)預先空罐滅菌，然後把配製好的培養基經過連消器升溫、維持罐保持溫度一定時間和換熱器降溫後將滅過囷的物料打入無囷的te中。連續滅菌的優點是可以通過換熱器節約蒸汽和降溫水消耗量，同時由於加熱和降溫都是極短時間完成，可以減少培養基的破壞，改善培養基質量，因此對於體積較大的發酵罐一般採用連消方式；但是連消過程也存在一個難以解決的問題，就是某些培良基組分很容易導致換熱器結垢，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致滅菌不徹底。實罐滅菌的優點是設備簡單，不存在換熱器結垢問題，滅菌效果也較連續滅菌更加可靠，但其缺點是對於體積較大的罐升溫和降溫都很慢，對培養基破壞大，同時由於沒有換熱裝置，能耗較高。
發明內容
結合工藝要求，本發明的目的是在結合實消工藝和連消工藝，保留兩種方法的優點。本發明的技術方案如下
穀氨酸發酵中連實消相結合的物料滅菌方法，其創新性體現在，
(O發酵培養基組成玉米漿、葡萄糖、磷酸、硫酸鎂、氯化鉀和豆柏水解液；
(2)實消將發酵培養基中的玉米漿、磷酸、豆柏水解液混合，加入配料水，打入待發酵罐中，由底部進蒸汽升溫，並保持一定時間；
(3)連消將葡萄糖、硫酸鎂、氯化鉀混合，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)連消後的物料加入到(2)實消後的發酵罐中，得總發酵物料，調整總發酵物料溫度，接種發酵。前面所述的物料滅菌方法，優選的方案是，所述發酵培養基各組分佔總發酵物料的重量比例是玉米漿5%，葡萄糖4-10%，磷酸O. 2-0. 4%，硫酸鎂O. 1-0. 2%，氯化鉀
O.3-0. 5%，豆柏水解液O. 2%ο前面所述的物料滅菌方法，優選的方案是，步驟(2)組分混合後加入配料水，控制體積為總發酵物料體積的30%以下(優選10%)。前面所述的物料滅菌方法，優選的方案是，步驟(2)進蒸汽升溫使溫度達到122-125。。(優選 123°C)。
前面所述的物料滅菌方法，優選的方案是，步驟(2)升溫後需保持40-60分鐘(優選50分鐘)。前面所述的物料滅菌方法，優選的方案是，步驟(3)通過連消器升溫到125-128°c(優選126°C )，維持該溫度8-10分鐘(優選9分鐘)。前面所述的物料滅菌方法，優選的方案是，步驟(3) —級換熱器與未升溫物料換熱IlJ 80-1000C (優選 90°C)。前面所述的物料滅菌方法，優選的方案是，步驟(3) 二級換熱器與冷卻水換熱後物料溫度降至28-35°C (優選30°C )。前面所述的物料滅菌方法，優選的方案是，步驟(4)接種發酵前調整總發酵物料溫度到 30-35°C (優選 33°C)。本技術方法的要點是1.用於實消的物料組分需要認真分析，確定哪些實消，哪些連消。2.必須預先確定用於實消的物料體積(或配水體積)，以便設備改造，原則是該體積液位下的管道要進蒸汽，液位上的管道要排蒸汽。3.用於實消的體積要儘可能小，一般不超過總培養基體積的30%，以發揮連消的節能效果。4.對於易高溫破壞的物料要通過連消系統進入。本發明通過對具體穀氨酸發酵培養基組成分析，將培養基各組分區分開，將容易高溫下結垢的組分、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生反應的其中一種組分在發酵罐 空消前進罐中與發酵罐同時消毒(即實消)；而留下來不易結垢的組分和配料水採用連續滅菌的方法。這樣既解決了連消換熱器結垢問題，也克服了體積較大的罐實消升溫降溫慢破壞培養基和能源消耗高的問題。
具體實施例方式下面以具體實施例對本發明的技術方案作詳細地說明，但保護範圍不被此限制。實施例1穀氨酸發酵中連實消相結合的物料滅菌方法，
(O發酵培養基組成玉米漿、葡萄糖、磷酸、硫酸鎂、氯化鉀和豆柏水解液(具體是，發酵培養基各組分佔總發酵物料的重量比例是玉米漿5%，葡萄糖4-10%，磷酸O. 2-0. 4%，硫酸鎂O. 1-0. 2%，氯化鉀O. 3-0. 5%，豆柏水解液O. 2%)；
(2)實消將發酵培養基中的玉米漿、磷酸、豆柏水解液混合，加入配料水，控制體積為總發酵物料體積的10%，打入待發酵罐中，由底部進蒸汽升溫至123°C，並保持50分鐘；
(3)連消將葡萄糖、硫酸鎂、氯化鉀混合，加入配料水，通過連消器升溫至126°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，二級換熱器與冷卻水換熱使物料溫度降低至30°C ；
(4)將(3)連消後的物料加入到(2)實消後的發酵罐中，得總發酵物料，調整總發酵物料溫度到33°C，接種發酵。實施例2穀氨酸發酵中連實消相結合的物料滅菌方法，
1、發酵培養基組成
玉米漿(5%),葡萄糖(4%—10%)，磷酸(O. 2—0. 4%)，硫酸鎂(O. 1—0. 2%)，氯化鉀(O. 3%—O. 5%),豆柏水解液(O. 2%)；
2、玉米漿、磷酸、豆柏水解液混合在一起，並直接打入待滅菌罐中，並加入配料水使體積達到總體積10%。3、發酵罐(包括2步之混合料)由底部進蒸汽升溫，使溫度達到122°C -_125°C，並保持40— 60分鐘。4、除2步之培養基物料外的其它組分混合在一起，並加配料水補足體積，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，二級換熱器與冷卻水換熱消後物料溫度28-35°C，進入大罐與3步所消物料混合，直到所有物料全部進入大罐，滅菌結束。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，接種發酵。試驗例採用新工藝(實施例2)後的實際效果
1、與連消工藝相比(500m3發酵罐，實際裝料280m3)
權利要求
1.穀氨酸發酵中連實消相結合的物料滅菌方法，其特徵是， (1)發酵培養基組成玉米漿、葡萄糖、磷酸、硫酸鎂、氯化鉀和豆柏水解液； (2)實消將發酵培養基中的玉米漿、磷酸、豆柏水解液混合，加入配料水，打入待發酵罐中，由底部進蒸汽升溫，並保持一定時間； (3)連消將葡萄糖、硫酸鎂、氯化鉀混合，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)連消後的物料加入到(2)實消後的發酵罐中，得總發酵物料，調整總發酵物料溫度，接種發酵。
2.根據權利要求1所述的物料滅菌方法，其特徵是，所述發酵培養基各組分佔總發酵物料的重量比例是玉米漿5%，葡萄糖4-10%，磷酸O. 2-0. 4%，硫酸鎂O. 1-0. 2%，氯化鉀O. 3-0. 5%，豆柏水解液O. 2%ο
3.根據權利要求1所述的物料滅菌方法，其特徵是，步驟(2)組分混合後加入配料水，控制體積為總發酵物料體積的30%以下(優選10%)。
4.根據權利要求1所述的物料滅菌方法，其特徵是，步驟(2)進蒸汽升溫使溫度達到122-125。。(優選 123°C)。
5.根據權利要求1所述的物料滅菌方法，其特徵是，步驟(2)升溫後需保持40-60分鐘(優選50分鐘)。
6.根據權利要求1所述的物料滅菌方法，其特徵是，步驟(3)通過連消器升溫到125-128°C (優選126°C)，維持該溫度8_10分鐘(優選9分鐘)。
7.根據權利要求1所述的物料滅菌方法，其特徵是，步驟(3)—級換熱器與未升溫物料換熱到80-100。。(優選90°C )。
8.根據權利要求1所述的物料滅菌方法，其特徵是，步驟(3)二級換熱器與冷卻水換熱後物料溫度降至28-35°C (優選30°C )。
9.根據權利要求1所述的物料滅菌方法，其特徵是，步驟(4)接種發酵前調整總發酵物料溫度到30-35°C (優選33°C)。
全文摘要
本發明公開了一種穀氨酸發酵中連實消相結合的物料滅菌方法，其創新性體現在，先確定發酵培養基組成，經實消、連消，再接種發酵。採用該技術連消換熱器不需要經常清洗；發酵未因此產生汙染狀況，個別消毒效果甚至更為優越；蒸汽消耗和降溫水消耗均顯著降低。
文檔編號A61L2/07GK103028124SQ201210561160
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者楊玉嶺, 嶽希金, 滿德恩, 李高衛, 郭脈海, 李國良 申請人:菱花集團有限公司