一種微生物發酵工藝的制作方法

專利名稱：：一種微生物發酵工藝的制作方法
技術領域：
：本發明屬于發酵技術，涉及一種微生物發酵工藝。
背景技術：
：現有的微生物發酵工藝，在發酵培養的投料過程中，均采用有機溶劑如丙二醇等作為助溶劑，由于有機溶劑自身價格高，且處理廢液也需要不少的成本還可能會造成環境污染，隨著人們環保意識的不斷提高以及企業為取得競爭力而追求低成本、高效率的經營模式，這種傳統的微生物發酵工藝將難以再沿用。
發明內容本發明的目的是提供一種環保、低成本的微生物發酵工藝。為達到上述發明目的本發明所采用的技術方案是—種微生物發酵工藝，包括如下步驟a、培養種子，其又包括下述步驟①配置培養基取小米0.00010.0002%，清洗后浸泡2535分鐘，接著將小米蒸熟，并控制壓力為0.040.06Mpa、溫度100115°C的條件下進行保壓消毒1020分鐘，然后將蒸熟的小米取出后碾碎裝入茄子瓶里進行消毒，消毒后冷卻至常溫時，將瓶里的小米舒展斜放構成小米種子斜面即培養基(重量百分比)；②進行無菌室操作在無菌室內將小米種子斜面移至小米空白斜面，完畢后放在恒室溫內培養812天，然后將培養812天后的黑根霉種子放在溫度為06°C的冰箱中保存；③刮種用刮棒將種子斜面上的黑根霉種子刮入瓶內并打散均勻成菌懸液，然后用棉塞封口，同法刮剩余的種子斜面，上述菌懸液每48瓶合成一瓶放入盛無菌水的三角燒瓶中等待接種；b、發酵消毒，其也包括下述步驟①配料按總量3.54%的葡萄糖漿、3.33.6%的玉米漿、0.110.15%的硫酸銨、0.0100.015%的泡敵、0.50%0.85%的沃氏物(沃氏物重量記為W》、剩余量為水的成份投入發酵罐，接著加入堿調ra至4.24.4后關好罐蓋并開攪拌，而后進行消毒并接種(重量百分比)；②發酵培養及投料先接種，后進行菌種培養，菌種培養的溫度控制在26±4°C，壓力控制在0.06±0.lOMPa，并按培養時間在12h內的空氣流量為450550mVh、培養時間在314h內的空氣流量為600700mVh、培養時間在15h投料前的空氣流量為700800mVh的要求控制空氣流量；開始投料前在投料罐內加入重量為36W工的水，加入洗衣粉0.00240.048%，然后將重量為0.82.0W!的沃氏物粉碎后投入投料罐內，開攪拌，關閉罐蓋并消毒投料管路，當ra下降轉上升時即可將料液壓入發酵罐(重量百分比)；③發酵氧化及放罐投料結束后進入氧化期，當氧化2535h后開始做鏡檢，若發現染菌嚴重應及時放罐，氧化期結束取樣并檢測殘糖含量，取樣后開始加熱，加熱溫度升至708(TC后停攪拌進行壓料，壓料時加大罐壓保證罐內料液翻騰，然后將料液壓入中轉罐；板框過濾發酵液壓入中轉罐后進行放料，放料時利用罐壓先進行壓濾，當菌絲壓干時，用壓縮空氣吹干，然后把菌絲從板上卸下來，將濾餅粉碎成細粉，粉碎完后裝袋。所述進行無菌室操作中，將小米種子斜面移至小米空白斜面的操作步驟為打開種子瓶，用移種針插入種子瓶挑取一粒黃豆大的菌種，把菌種放到無菌水中再加入無菌水直至以肉眼能觀看到孢子為準，同法做另一個平行樣，然后根據無菌操作方法分別用吸管吸取上述制得的菌液，并移到空白小米斜面上。所述發酵消毒程序中，消毒并接種的操作步驟為a、保壓滅菌開蒸汽加熱，控制蒸汽總壓力在0.10.25Mpa，并攪拌，待罐溫達IO(TC時，停攪拌，用蒸汽直接滅菌，調節罐內液體劇烈翻騰，使之均勻；當罐壓達0.08Mpa時，控制蒸汽總壓；當罐內溫度達118t:時開始保溫，控制溫度11812(TC，時間2030分鐘，壓力控制在0.090.10MPa;b、保壓結束后冷卻，當罐壓降至O.030.05Mpa時，通壓縮空氣進行保壓，待罐溫降至3o士rc時進行接種；c、接種前檢查罐內溫度、罐壓是否正常，接種溫度26士rC，用75%乙醇擦拭罐上接種口，關空氣進氣閥，當發酵罐氣體快排空時，迅速將火圈放在接種口上，等罐內氣體排完，點燃火圈，將種液從火焰口倒入發酵罐內。所述板框過濾在壓濾過程中，需檢查出液閥是否有菌絲逸出，如發現菌絲逸出，必須馬上關掉進料閥，并用壓縮空氣吹一段時間，并再試壓濾，如沒有發現跑料，再繼續壓，否則停止壓濾機工作。本發明在發酵培養的投料過程中，把助溶劑由有機溶劑替換成水和少量洗衣粉，既環保又能降低工藝成本，還可以簡化廢液處理工序，其中洗衣粉起到分散劑的作用，因此本發明實用性強，適合推廣使用。圖1是本發明的工藝流程圖。具體實施例方式—種微生物發酵工藝的步驟如下1種子培養過程1.1培養基(小米斜面)的配制稱一定小米數量，清洗后浸泡30分鐘后，將小米放托盤中鋪平，置消毒柜內蒸熟，消毒保壓時控制壓力為0.05Mpa、溫度為105ll(TC，保壓15分鐘；消毒結束后，將蒸熟的小米取出碾碎，裝入茄子瓶里，每個茄子瓶裝量為10g，扎好瓶口放入消毒柜里消毒30分鐘，壓力為0.10Mpa，消毒后冷卻至常溫時，將瓶里的小米舒展。1.2無菌室操作過程1.2.1準備工作洗澡后穿上白色工作服帶上小米種子斜面、小米空白斜面及另5外使用物品移進無菌室迅速將外緩沖間門關上，更換無菌衣褲拖鞋及帶上口罩，進第二緩沖間，同樣將使用物品移置內無菌室，同時將門關上進行無菌操作，先用75%乙醇棉花擦凈工作臺，浸泡自己的雙手，然后分別在操作臺左、中、右三處放三支平板，作無菌室無菌試驗。1.2.2小米種子斜面移小米空白斜面操作右手大拇指、食指、中指拿移種針，左手取茄子瓶，右手小拇指、無名指將種子瓶上的棉塞打開，移種針進入種子瓶挑取一粒黃豆大的菌種后，將棉塞塞回種子瓶后，分別用上述無菌操作方法把菌種放到100ml左右無菌水中，再在100ml左右無菌水中倒入150ml左右無菌水中(以肉眼能觀看到孢子為度)，同法做另一個平行樣，然后根據無菌操作方法分別用吸管吸取上述制得的菌液，并移到空白小米斜面上，移種完畢后的斜面，瓶口用塞子塞緊，用紗布包好，用敲打法把小米同菌液充分混勻，鋪成斜面放入恒溫室內在26t:下恒溫培養910天，記錄好移種用的原始種子批號、日期、瓶數及暴露實驗菌落數，培養910天后的黑根霉種子分別裝于干塑料袋內，按上批號牌子，放冰箱24t:保存。1.3刮種1.3.1準備工作將刮棒、塞子、紗布、牛皮紙包扎好后和盛有800ml水的三角燒瓶12瓶(l批)一起滅菌l小時，壓力為O.15Mpa，冷卻后備用；無菌衣及口罩滅菌30分鐘，生產用具消毒后不得超過兩天；接種用具(除菌種外)放置無菌室紫外燈滅菌45分鐘以上，同時開啟凈化工作電源，通風30分鐘；操作人員洗澡后穿上工作服帶種子斜面進無菌室，同時穿上連帽帶鞋式無菌衣，用75%乙醇擦抹工作臺并浸泡雙手。1.3.2刮種將接種瓶內的無菌水分別倒入6只斜面內，右手大拇指、食指、中指將刮棒從玻璃管中取出，左手拿斜面、右手無名指、小指打開棉塞，用刮棒將菌絲孢子打散均勻成菌懸液，然后塞上棉塞，同法刮剩余的種子斜面，上述菌懸液每56瓶合成一瓶(盛無菌水的三角燒瓶)，操作節結束后填寫好原始記錄，等待接種。2發酵消毒2.1配料2.1.1原輔料配比及投料量<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>2.1.2配料將玉米漿壓入計量罐，至1300Kg，然后用泵完全打入發酵罐內，隨后將葡萄糖漿從葡萄糖漿罐壓入計量罐，一直壓至1400Kg，接著用蒸汽沖洗葡萄糖漿管路，直至徹底沖干凈為止，然后將葡萄糖漿泵入發酵罐內，再用飲用水清洗計量罐2-5次，然后開飲用水打入發酵罐至累計用水量38000L,同時從發酵罐口投入49Kg硫酸銨，4.5Kg泡敵(根據物料情況，以及消毒時泡沫多少，可適當增加或減少泡敵使用量，范圍在4.514Kg)及200300Kg(記為W》沃氏物，當所有物料都按要求投入發酵罐內后，關打料泵，稱適量片堿調ra至4.24.4后關好罐蓋，開攪拌準備消毒。2.2消毒2.2.1培養基消毒開啟盤管排水閥門，再開盤管蒸汽加熱。控制蒸汽總壓力在0.10.25Mpa，待罐溫達IO(TC時，停攪拌，關盤管蒸汽，改用三路蒸汽直接滅菌，先開底部蒸汽，再開空氣管蒸汽，最后開取樣管蒸汽，略開排空閥，開發酵罐罐頭各排氣閥門適量，調節罐內液體劇烈翻騰，使之均勻；當罐壓達0.08Mpa時，控制三路蒸汽總壓，當罐內溫度達118。C時開始保溫，控制溫度118120°C，時間2030分鐘，壓力控制在O.090.證a;保壓結束后，關各排氣閥門，再關三路蒸汽(順序依次為取樣管、底部、空氣分布管)，開盤管循環水進行冷卻，開空氣排空閥，當罐壓降至0.030.05Mpa時，通壓縮空氣進行保壓；當溫度降至35t:時，取培養基測殘糖含量，待罐溫降至3o士rc時進行接種。2.2.2接種接種前檢查罐內溫度，罐壓是否正常，當溫度降至26士rC，用75X乙醇擦拭罐上接種口，關空氣進氣閥，當發酵罐氣體快排空時，迅速將火圈放在接種口上，等罐內氣體排完，點燃火圈，帶好防火手套，將種液從火焰口倒入發酵罐內，接種完后，用濕棉布包好火圈，關好接種口，開攪拌，開空氣進氣閥，調節排氣閥，控制好罐壓及流量，進入發酵培養過程。2.3發酵培養2.3.1接種后進入菌種培養期，培養期溫度控制在26士lt:，壓力控制在0.06±0.OlMPa。2.3.2根據目前的沃氏投料量，按以下要求控制培養期的空氣流量培養時間(h)空氣流量(m3/h)1250031460070015結束7008002.4投料2.4.1原輔料配比及投料量7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>2.4.2準備工作在投料罐內加入10001500kg飲用水，升溫至IO(TC后冷卻至708(TC，后加入洗衣粉10kg，然后將粉碎后的沃氏物W2=(600720-W》kg投入投料罐內，開攪拌，關閉罐蓋，在菌種培養24小時后，開始取樣做轉化率，并用ra計檢測PH，當ra下降轉上升時即可投料，一般此時轉化率在2035%左右，當檢測數據接近投料點時，用高壓蒸汽對投料管路進行消毒直至投料。2.4.3投料當具備投料條件時，開始投料，投料時控制發酵罐的壓力在0.03Mpa，開冷凍水降溫，當投料罐壓力升至0.100.15Mpa，打開投料罐壓料管路閥門，將料液壓入發酵罐，調節投料罐空氣閥門控制投料時間1020分鐘，投料完畢后，控制發酵罐的空氣流量750800mVh，溫度在26士TC，壓力0.03±0.OlMpa。2.5發酵氧化過程2.5.1按目前投料量，氧化期不同階段的溫度、壓力與流量控制如下<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>2.5.2氧化30h后開始取樣，每兩小時取樣一次，做鏡檢，并檢測轉化率和PH，目的是對罐內氧化情況作初步的了解，主要測其是否染菌、以及轉化情況，發現異常情況可及時解決；并將各項數據及時記錄，菌檢發現有染菌情況，應及時采取措施，視情況的輕重來決定是否放罐；若鏡檢只發現很少雜菌，且濾速良好，可適當延長氧化時間；若鏡檢發現情況比較嚴重，應及時加熱放罐；若鏡檢正常、ra值在允許范圍內且濾速良好，氧化3040小時后即加熱放罐。2.6放罐氧化期結束加熱前用燒杯取樣，送質檢測殘糖含量，取樣后開始加熱，關循環水或冷凍水進水閥門，開啟盤管排污閥門，開盤管蒸汽進行加熱，加熱溫度升至75t:后將料液壓入中轉罐。2.7板框過濾2.7.1過濾待發酵液壓入中轉罐后放料，放料時打開壓濾機的出發酵液閥門，關掉空氣閥門和高壓水泵閥門，打開回流閥門，利用罐壓先壓濾20分鐘左右；當發現出液閥的水流量過小時關掉回流閥，開啟高壓栗，控制壓力《0.8Mpa，壓濾時，檢查出液閥是否有菌絲逸出，如發現菌絲逸出，必須馬上關掉進料閥，并用壓縮空氣吹一段時間，并再試壓濾；當出液口也很少有發酵液出來時，說明菌絲已壓干，關掉高壓水泵，用壓縮空氣吹干；后把菌絲從板上卸下來，送到粉碎間。2.7.2粉碎將濾餅先用粗粉碎機粉碎成粗粉，再用細粉碎機粉碎成細粉，粉碎完后裝袋，系上袋口，得含霉菌氧化物菌絲。權利要求一種微生物發酵工藝，包括如下步驟a、培養種子，其又包括下述步驟①配置培養基取小米0.0001～0.0002％，清洗后浸泡25～35分鐘，接著將小米蒸熟，并控制壓力為0.04～0.06Mpa、溫度100～115℃的條件下進行保壓消毒10～20分鐘，然后將蒸熟的小米取出后碾碎裝入茄子瓶里進行消毒，消毒后冷卻至常溫時，將瓶里的小米舒展斜放構成小米種子斜面即培養基(重量百分比)；②進行無菌室操作在無菌室內將小米種子斜面移至小米空白斜面，完畢后放在恒室溫內培養8～12天，然后將培養8～12天后的黑根霉種子放在溫度為0～6℃的冰箱中保存；③刮種用刮棒將種子斜面上的黑根霉種子刮入瓶內并打散均勻成菌懸液，然后用棉塞封口，同法刮剩余的種子斜面，上述菌懸液每4～8瓶合成一瓶放入盛無菌水的三角燒瓶中等待接種；b、發酵消毒，其也包括下述步驟①配料按總量3.5～4％的葡萄糖漿、3.3～3.6％的玉米漿、0.11～0.15％的硫酸銨、0.010～0.015％的泡敵、0.50％～0.85％的沃氏物(沃氏物重量記為W1)、剩余量為水的成份投入發酵罐，接著加入堿調PH至4.2～4.4后關好罐蓋并開攪拌，而后進行消毒并接種(重量百分比)；②發酵培養及投料先接種，后進行菌種培養，菌種培養的溫度控制在26±4℃，壓力控制在0.06±0.10MPa，并按培養時間在1～2h內的空氣流量為450～550m3/h、培養時間在3～14h內的空氣流量為600～700m3/h、培養時間在15h～投料前的空氣流量為700～800m3/h的要求控制空氣流量；開始投料前在投料罐內加入重量為3～6W1的水，加入洗衣粉0.0024～0.048％，然后將重量為0.8～2.0W1的沃氏物粉碎后投入投料罐內，開攪拌，關閉罐蓋并消毒投料管路，當PH下降轉上升時即可將料液壓入發酵罐(重量百分比)；③發酵氧化及放罐投料結束后進入氧化期，當氧化25～35h后開始做鏡檢，若發現染菌嚴重應及時放罐，氧化期結束取樣并檢測殘糖含量，取樣后開始加熱，加熱溫度升至70～80℃后停攪拌進行壓料，壓料時加大罐壓保證罐內料液翻騰，然后將料液壓入中轉罐；④板框過濾發酵液壓入中轉罐后進行放料，放料時利用罐壓先進行壓濾，當菌絲壓干時，用壓縮空氣吹干，然后把菌絲從板上卸下來，將濾餅粉碎成細粉，粉碎完后裝袋。2.根據權利要求1所述的微生物發酵工藝，其特征在于所述進行無菌室操作中，將小米種子斜面移至小米空白斜面的操作步驟為打開種子瓶，用移種針插入種子瓶挑取一粒黃豆大的菌種，把菌種放到無菌水中再加入無菌水直至以肉眼能觀看到孢子為準，同法做另一個平行樣，然后根據無菌操作方法分別用吸管吸取上述制得的菌液，并移到空白小米斜面上。3.根據權利要求1所述的微生物發酵工藝，其特征在于所述發酵消毒程序中，消毒并接種的操作步驟為a、保壓滅菌開蒸汽加熱，控制蒸汽總壓力在0.10.25Mpa，并攪拌，待罐溫達IO(TC時，停攪拌，用蒸汽直接滅菌，調節罐內液體劇烈翻騰，使之均勻；當罐壓達0.08Mpa時，控制蒸汽總壓；當罐內溫度達118"時開始保溫，控制溫度11812(TC，時間2030分鐘，壓力控制在0.090.10MPa;b、保壓結束后冷卻，當罐壓降至0.030.05Mpa時，通壓縮空氣進行保壓，待罐溫降至3o士rc時進行接種；c、接種前檢查罐內溫度、罐壓是否正常，接種溫度26士rC，用75%乙醇擦拭罐上接種口，關空氣進氣閥，當發酵罐氣體快排空時，迅速將火圈放在接種口上，等罐內氣體排完，點燃火圈，將種液從火焰口倒入發酵罐內。4.根據權利要求1所述的微生物發酵工藝，其特征在于所述板框過濾在壓濾過程中，需檢查出液閥是否有菌絲逸出，如發現菌絲逸出，必須馬上關掉進料閥，并用壓縮空氣吹一段時間，并再試壓濾，如沒有發現跑料，再繼續壓，否則停止壓濾機工作。全文摘要本發明涉及一種微生物發酵工藝，本工藝包括種子培養和發酵消毒兩大過程，其中種子培養過程又包括如下步驟小米斜面的配制、無菌室操作過程和刮種，發酵消毒過程包括如下步驟先配料，再將制作好的菌種投入發酵罐后進行菌種培養，然后將水、洗衣粉、粉碎后的沃氏物投入投料罐內經攪拌壓入發酵罐，最后進行發酵氧化、放罐和板框過濾；本發明在發酵培養的投料過程中，把助溶劑由有機溶劑替換成水和少量洗衣粉，既環保又能降低工藝成本，還可以簡化廢液處理工序，其中洗衣粉起到分散劑的作用，因此本發明實用性強，適合推廣使用。文檔編號C12P1/02GK101696423SQ20091018640公開日2010年4月21日申請日期2009年10月27日優先權日2009年10月27日發明者郭一平申請人:浙江天臺藥業有限公司;