L一苏氨酸发酵变温控制及
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作者简介
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计于１ ｃ 光程比 皿中 ｍ 色 测定Ｏ６ｎ 蔗糖浓度测 Ｄ０ ０ｍ 。
定采用葱酮硫酸法。葡萄糖浓度采用 ＳＡ ４Ｃ山 Ｂ －０ 东科学院生物研究所） 生物传感仪测定。Ｌ 苏氨酸 一 及副产氨基酸含量采用高效液相分析系统柱前衍生
测［ 定］ ９ ０
黄 １９ ） 博士 陈 １３ ） 博士， 授， 生 师， 要 方向 代谢 制发 通 联系 ｎｇ ＠ ． ｎ 金（ ７一 ， ９ 男， 生； 宁（６一 ， ９ 男， 教 博士 导 主 研究 为 控 酵， 讯 人，ｎ ｈ ｔｔｄ． ｉｃ ｅ ｅ ｅ ｓ ｕ ，
Ｓ ｄ ｏ Ｌｔ ｎ ｅ ｅｔｉ ｏ ｉ ｒ ｔｌ ｅ ｔ － ｉ ｃｎ ｏ ｏｉ ｆｍ ｎ ｔｎ ｄ ｅ ｎａｔ ｐｒ ｕｅ ｈｔ ｔ ｌ ｔ ｙ － ｎ ｅ ｕ ｎ ｈ ｅ ｒ ｒ ａｏ ｆ ｅ ｉ ｅ ａ ｒ ｓ ｆ ｏ ｒ ｆ ｍ ａｄ ｆ ｎａｙａ ｅｔ ｃｆ ｄ ｇ ｔ ｄ ｎ ｄ ｅ ｔｌ ｓ ｘ ａｔ ｉ ｍ ｈ ｓ ｉ ｒ ｉ ｅ ｔ ｆｅ ｒ ｅ ｎ ｅｏ ｅ
图１ 温度控制模式对 Ｌ 苏氨酸发酵的影响 一
图２ 流加模式对 Ｌ 苏氨酸发酵的影响 一
２４ ・ ７
现代 化 工
第 ２ 卷增刊（） ７ ２
作‘， 于 斌 钧 心 ． ．， 炯 脚 改 ‘ ‘的 呀 国 介 ，甸 尔 ， 匆吧 函 研 比 ‘ 心 ． 坛均 留知 淘 脚 〔 ． 胭乍 ．‘ 纪 男 臼 ‘ 巾 成． 冲 民 切昭 瞬 洲 ， 雨 〕 口．沮 ‘ 砂 ‘ 甲 ．台 招 咬台 时 洛 和 飞 ‘曰 ‘躬 尔 ．卫 ， 叼 兜东 的湘，山 峨 昌 州 湘冬 侧 醒 胃 吕 ． Ｅ 谁‘ 于吊 准牟 钊 ．孕 翻 们 舒‘ 臼 ‘ 峭目 如 哟 娜 嵘 ．动 司 钾帛 勺 映碑 ．， ， ‘ 奶 ‘ ‘， ．乞午 旧油 心 扣 心乍 ￣ 印 姻 命 印 ‘ 四雌 妇 相性 ． 口 卜 必硒 断肠 姗公 节 肠 闲 晒肠 ． 甥翻 矛 曰 创 口 哟 叼 翻 均 臼 的 ． 曰 和 哟口 目 裂 叻泞 叭 加尔
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养温度的升高呈下降的趋势。而稳定期的细胞随着
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提物中 含有丰富的氨基酸、 肤类、 水溶性维生素及糖 类， 研究表明酵母抽提物对大肠杆菌生长具有明显
物培 法见参考文献〔］ 在前期研究【的 养方 ７。 “ 基础 ］
上， Ｌ 苏氨酸补料分批发酵酵母抽提物流加模 对 一 式进行了考察。 （） 吸取样品菌液， ４菌体生长： 用蒸馏水稀释一 定倍数， 以蒸馏水作为空白 对照， 采用７２ ５ 分光光度
２０ 年 １ 月 ０７ １
黄金等： 一 ｌ 苏氨酸发酵变温控制及酵母抽提物流加工艺研究 ，
２３ ７
Ｌ 苏氨酸发酵过程中， 一 在对数生长期和稳定期 ２ 结果与分析 随温度控制模式的不同菌体生长、 耗糖强度及产酸 ２１ 温度控制模式对 Ｌ 苏氨酸发酵的影响 ． 一 表现出较大差异。从酶动力学来看， 微生物培养温 度的提高， 将使反应速度加快， 生产期提前。但温度 发酵 糖质 量浓度为７ 扩 ， 初 ０ Ｌ溶氧维持２％以 ０ 提高， 酶的失活也将加快， 菌体易于衰老而影响产物的 上， 残糖质量浓度维持为 １ ０岁Ｌ 初始通风量 ， 生成。 不同生长时期其最适生长温度范围 往往不同。 ２ ｉ在５ 控发酵罐上进行发酵〔 。 Ｌｒ ， Ｌ自 ／ｎ ｎ ） ｏ ｌ 发酵 从图 １ 可以看出： 发酵前期， 温度的提高虽可以 １ ｈ 菌体生长进人对数期， ２ 后， 比生长速率、 耗糖强 显著提高菌体生长速率， 而耗糖强度和 Ｌ 苏氨酸 一 度及产酸速率明显加快。发酵 ２ ｈ 菌体生长基 ４ 后， 的产酸速率提高却不是十分显著。温度控制模式 １ 本进人稳定期， 比生长速率、 耗糖强度及比 产酸率下 由于初始发酵温度低， 底物利用缓慢， 从而致使 ７－ Ｒ 降。按表 １ 种模式进行温度控制， 中４ 考察对 Ｌ 苏 一 Ｆ ６９ Ｃ 生长缓慢， ０ 其产酸和耗糖强度在 ４ 种温度控 氨酸发酵的影响， 结果如图 １ 所示， １ａ，ｂ，ｃ 图 （）（）（） 制模式中最低。温度控制模式 ２ 在经历第一次变温 中４ 曲线各代表４ 种模式。 后， 在 以 对数生长期菌体生长及耗糖速率明显加快， 表 １ 变温控制模式 经历第 ２ 次变温以后， 随着温度的降低， 导致菌体内 温度／ ℃ 时间／ ｈ 部的各种酶活性降低， 其生长速率明显下降， 底物利 模式 １ 模式 ２ 模式 ３ 模式 ４ ３７ ３４ ３７ 用速率和产酸速率亦随之下降； 温度控制模式 ４ 随 ０ １（ 一 ２前期） ３４ ３９ ３９ １－４中期） ２ ２（ 着发酵中后期温度不断提高， 导致胞内酶失活， 进而 ３７ ４１ ３７ ２ 一０后期） ４ ４（ 使菌株停止生长， 底物利用速率迅速降低， 产酸停 滞。而温度控制模式 ３ １ ｈ 在 ２ 后提温至 ３９， ９ 在菌 ０ 体量提高的同时， 产酸持续稳定增加， ｈ ４ 发酵结束 ０
Ｎ Ａ （） ｏ ．２Ｘ７
现代化工
第 ２ 卷增刊（） ７ ２
２０ 年 １ 月 （７ ｌ １
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Ｖｘ ｒ Ｃ ｅ ｉ ｌ ｕｔ ｌｌｎ ｍｃ Ｉ ｓｙ （ｅ ｈ抽提物流加工艺研究
黄 金， 邢晨光， 徐庆阳， 刘淑云， 宁 陈 （ 天津科技大学生物工程学院， 天津３０５） ０４７
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的 作 且以 进细 分裂为主３ 前， 温 促进 用， 促 菌 ［。目 变 ］
控制及酵母抽提物流加工艺已 广泛应用于番茄红素
等 物 的 酵 艺 化 ［５ 生 质 发 工 优 中４］ 一０
笔者研究了不同阶段变温控制模式及酵母抽提 物流加模式对苏氨酸发酵过程的影响， 探讨了温度 及酵母抽提物控制模式对菌体生长、 耗糖强度、 产酸 及副产物的影响， 以确定有效的变温控制及酵母抽
摘要： 考察了５ 控发酵罐变温控制和酵母抽提物流加工艺对 Ｌ 苏氨酸补料分批发酵过程的影响。结果表明： Ｌ自 一 在发酵
前 １ｈ ２ 温度为３９， ｈ ７ １ 后温度升高至３９， Ｃ ２ ９ 可同时获得最大细胞生物量和 Ｌ 苏氨酸产量； Ｃ 一 在此基础上， 发酵后期连续流加 ２ 岁 酵 ． Ｌ 母抽提物可 ０ 有效地降 产氨 低副 基酸的 生成， 稳定Ｌ 苏 发酵 水平， 一 氨酸 产酸 最高产酸质量浓度达１ ．岁 ， 转化 ０ ８ Ｌ糖酸 ５ 率达到４． ７５ ％． 关键词：一 Ｌ 苏氨酸； 变温控制； 流加工艺 文章编号： ５ 一 ３０２０） 一 ２ 一 ３ ０ ３ ４２（ ７Ｓ ０７ ０ ２ ０ ２ ２ 中图 分类号： ９ ． Ｔ ２６ Ｑ０ 文献标识码： Ａ
提物流加工艺。
化 进行的， 度是保持酶活性的 下 温 重要条件川。 温
度影响营养物和氧在发酵液中的溶解， 菌体生物合 成方向以及菌体的代谢调节。微生物的生长温度在
微生物所处的不同生长时期会对微生物的压力抗性 产生影响， 大肠杆菌对数期细胞的压力抗性随着培
１ 材料与方法
（） 一 １ 菌种。Ｌ 苏氨酸生产菌 ＴＦ ６９天津科 Ｒ Ｃ ， ０ 技大学代谢控制发酵研究室保藏菌株。 （） ２培养基的配置参见参考文献〔］ ６０ （） ３培养方法。恒温培养及一次添加酵母抽提
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１ 一初始醉 母抽提物浓度为２ ｇ ， ． ／ 发酵过程中 加酵 ０ Ｌ 不添 母抽 提物； ２ －发酵 前期（一２ 续流加２ ｇ 酵母抽提物； 。 １ｈ ） 连 ．／ ０ Ｌ 时间 ｇ ／－ Ｌ － ＇ ３ 酵中 １一４ －发 期（ ２ ｈ ２ ） 连续流 ．ｇ 酵 提物； 加２ ／ 母抽 ０ Ｌ （） 。产酸 ４ 产酸期（ 一０ 续流 ．ｇ 酵母 一主 ２ ４ｈ ４ ） 连 加２ ／ ０ Ｌ 抽提物
作者简介
２０ ０ ７一０ ９一２ ０
计于１ ｃ 光程比 皿中 ｍ 色 测定Ｏ６ｎ 蔗糖浓度测 Ｄ０ ０ｍ 。
定采用葱酮硫酸法。葡萄糖浓度采用 ＳＡ ４Ｃ山 Ｂ －０ 东科学院生物研究所） 生物传感仪测定。Ｌ 苏氨酸 一 及副产氨基酸含量采用高效液相分析系统柱前衍生
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黄 １９ ） 博士 陈 １３ ） 博士， 授， 生 师， 要 方向 代谢 制发 通 联系 ｎｇ ＠ ． ｎ 金（ ７一 ， ９ 男， 生； 宁（６一 ， ９ 男， 教 博士 导 主 研究 为 控 酵， 讯 人，ｎ ｈ ｔｔｄ． ｉｃ ｅ ｅ ｅ ｓ ｕ ，
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图１ 温度控制模式对 Ｌ 苏氨酸发酵的影响 一
图２ 流加模式对 Ｌ 苏氨酸发酵的影响 一
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第 ２ 卷增刊（） ７ ２
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现代化工
第 ２ 卷增刊（） ７ ２
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的 作 且以 进细 分裂为主３ 前， 温 促进 用， 促 菌 ［。目 变 ］
控制及酵母抽提物流加工艺已 广泛应用于番茄红素
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笔者研究了不同阶段变温控制模式及酵母抽提 物流加模式对苏氨酸发酵过程的影响， 探讨了温度 及酵母抽提物控制模式对菌体生长、 耗糖强度、 产酸 及副产物的影响， 以确定有效的变温控制及酵母抽
摘要： 考察了５ 控发酵罐变温控制和酵母抽提物流加工艺对 Ｌ 苏氨酸补料分批发酵过程的影响。结果表明： Ｌ自 一 在发酵
前 １ｈ ２ 温度为３９， ｈ ７ １ 后温度升高至３９， Ｃ ２ ９ 可同时获得最大细胞生物量和 Ｌ 苏氨酸产量； Ｃ 一 在此基础上， 发酵后期连续流加 ２ 岁 酵 ． Ｌ 母抽提物可 ０ 有效地降 产氨 低副 基酸的 生成， 稳定Ｌ 苏 发酵 水平， 一 氨酸 产酸 最高产酸质量浓度达１ ．岁 ， 转化 ０ ８ Ｌ糖酸 ５ 率达到４． ７５ ％． 关键词：一 Ｌ 苏氨酸； 变温控制； 流加工艺 文章编号： ５ 一 ３０２０） 一 ２ 一 ３ ０ ３ ４２（ ７Ｓ ０７ ０ ２ ０ ２ ２ 中图 分类号： ９ ． Ｔ ２６ Ｑ０ 文献标识码： Ａ
提物流加工艺。
化 进行的， 度是保持酶活性的 下 温 重要条件川。 温
度影响营养物和氧在发酵液中的溶解， 菌体生物合 成方向以及菌体的代谢调节。微生物的生长温度在
微生物所处的不同生长时期会对微生物的压力抗性 产生影响， 大肠杆菌对数期细胞的压力抗性随着培
１ 材料与方法
（） 一 １ 菌种。Ｌ 苏氨酸生产菌 ＴＦ ６９天津科 Ｒ Ｃ ， ０ 技大学代谢控制发酵研究室保藏菌株。 （） ２培养基的配置参见参考文献〔］ ６０ （） ３培养方法。恒温培养及一次添加酵母抽提
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微生物的生长和产物的合成都是在各种酶的催
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１０ 加 ３０ ４Ｄ ５０ ６０ ７０ ８０ ９０
（） ｂ产酸
１ 一初始醉 母抽提物浓度为２ ｇ ， ． ／ 发酵过程中 加酵 ０ Ｌ 不添 母抽 提物； ２ －发酵 前期（一２ 续流加２ ｇ 酵母抽提物； 。 １ｈ ） 连 ．／ ０ Ｌ 时间 ｇ ／－ Ｌ － ＇ ３ 酵中 １一４ －发 期（ ２ ｈ ２ ） 连续流 ．ｇ 酵 提物； 加２ ／ 母抽 ０ Ｌ （） 。产酸 ４ 产酸期（ 一０ 续流 ．ｇ 酵母 一主 ２ ４ｈ ４ ） 连 加２ ／ ０ Ｌ 抽提物