年产1万吨L-赖氨酸干粉工厂的设计-菌种培养工段及实验室的设计( 二 ) _赖氨酸

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3.发酵培养基
与种子培养及不同，发酵培养基不仅是提供给菌体生长繁殖所需要的营养和能源，而且是构成L-赖氨酸的碳架来源，要累积大量L-赖氨酸，就要有足够量的碳源和氮源，其量大大的高于种子培养基，对于菌体繁殖所必需的因子——生物素却要控制其用量。
L-赖氨酸产生菌是异养微生物，只能从有机化合物中取得碳素的营养，并以分解氧化有机物产生的能量供给细胞中合成反应所需要的能量。目前所发现的L-赖氨酸产生菌均不能利用淀粉，只能利用葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖等。
在L-赖氨酸发酵中氮源的用途：①组成菌体含氮物质；②组成L-赖氨酸的氨基；③调节pH值，形成L-赖氨酸铵；另外，一部分分解放出氨随排气溢出。
无机盐是微生物生命活动所不可缺少的物质，其主要功能是构成菌体成分；作为酶的组成成分；酶的激活剂或抑制剂；调节培养基的渗透压；调节pH值和氧化还原点位等。
在L-赖氨酸发酵中，由于通气和搅拌，产生少量泡沫是空气溶解于发酵液中和产生二氧化碳的结果。因此，发酵的过程产生少量泡沫是正常的。为了防止泡沫的过多生成和消除泡沫，一般要加少量的消泡剂。
1.4.2 发酵培养基（g/L）[7]
水解糖150，甘蔗糖蜜6，尿素35，玉米浆5～10，硫酸镁0.7，氯化钾0.9，磷酸0.2，生物素2μɡ/L，泡敌1.0，接种量为7% 用NaOH（5%）溶液调pH 7.20
1.4.3 斜面培养基
保藏斜面培养基：牛肉膏l％，蛋白胨l％，氯化钠0.5％，琼脂2％，pH7.0 。
活化斜面培养基：葡萄糖0.1％，牛肉膏l％，蛋白胨l％，氯化钠0.5％，琼脂2％，pH7.0 。
1.4.4 一级种子培养基[3]
葡萄糖 2.5% 尿素0.5% 硫酸镁0.04%
磷酸氢二钾0.1% 玉米浆 2.5~3.5%
硫酸亚铁、硫酸锰各20ppm、pH7.0
1.4.5 二级种子培养基（g/L）[5]
水解糖40，糖蜜20，尿素5，磷酸氢二钾2，硫酸镁0.6，玉米浆5～10，泡敌0.6，生物素0.02mg/L，硫酸锰2mg/L，硫酸亚铁2mg/L，接种量为2% 。pH 6.8~7.0
1.5 淀粉的糖化
1.5.1 酸水解法[4]
酸水解法又称酸糖化法，是一种传统的水解方法。以酸(无机酸或有机酸)为催化剂，在高温高压下将淀粉水解为葡萄糖的方法。
该法具有生产工艺简单、设备简易、生产周期短、设备生产能力大等优点。但是，由于水解反应是在高温、高压及较高酸浓度条件下进行的，因此，该法要求有耐腐蚀、耐高温、耐高压的设备。此外，淀粉在酸水解过程中所发生的副反应较多，造成葡萄糖量减少以及不可发酵性糖类、色素等物质增多。这不仅降低淀粉转化率，而且由于生产的糖液质量差，对而后的发酵、提取都带来不利影响。并且酸水解法对淀粉原料要求严格，必须是精制淀粉，淀粉颗粒大小要均匀，不宜过大，否则易造成水解不透彻。淀粉乳浓度也不宜过高，过高则淀粉转化率低。因此目前酸解法已逐步被酶解法所取代。
1.5.2 酶水解法
酶水解法制葡萄糖可分为两步：第一步是利用液化脚化淀粉水解成糊精和低聚糖等，使黏度大为降低，流动性增高，所以工业上称为液化。第二步是利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解为葡萄糖，在生产上称为糖化。由于采用了酶液化和酶糖化工艺，故也称为双酶水解法。
酶水解法(双酶水解法)的优点：
(1)淀粉水解是在酶的作用下进行的，酶解反应条件较温和，因此不需耐高温、耐高压、耐酸的设备。同时，酶在反应过程中也不产生腐蚀性物质，对设备要求低，也改善了劳动卫生条件。