反馈补料发酵生产乳酸的方法

摘要

本发明涉及发酵生产乳酸的方法，具体地说涉及通过pH反馈控制补加糖发酵生产乳酸的方法。该方法包括使用常规方法制备发酵菌种的种液，然后接入装有底物的发酵罐中进行好氧、厌氧或兼性厌氧乳酸发酵。在乳酸发酵过程中，利用底物的消耗量和酸的产生量之间的比例关系，通过pH反馈控制加入底物和碱性物质的混合流加液来控制体系的pH，从而维持体系中的底物浓度在一适宜乳酸发酵的范围内，使乳酸发酵时既不产生底物抑制，也不构成限制；该发酵过程进行至乳酸的浓度达到所需时停止，得到含有乳酸的发酵液。本发明的方法利用pH值反馈控制补料，简化了生产工艺，在不增加额外设备的情况下可提高乳酸的发酵浓度，使生产更稳定，适合于工业化生产。

主权项

一种反馈补料发酵生产乳酸的方法，其特征是：使用微生物菌种为凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)RS12‑6进行pH反馈补料发酵，所用培养基有两种：1)液体种子培养基：葡萄糖40g/L，蛋白胨10g/L，牛肉膏10g/L，酵母粉5g/L，硫酸镁0.5g/L；2)发酵培养基：葡萄糖20g/L，蛋白胨0.5g/L，酵母粉15g/L，硫酸镁0.5g/L；将上述两种培养基按配方配制后用NaOH和盐酸调pH值均为6.5，于121℃灭菌15min，其中葡萄糖单独灭菌后再混合；菌种接入含200mL液体种子培养基的500mL三角瓶中，摇床转速100转/分钟，55℃振荡培养14小时，得到种液；种液按8％的接种量接入装有2L发酵培养基的5L自动控制发酵罐中；发酵温度控制在55±0.5℃，不通气，搅拌转速100转/分钟；在第8小时之前通过流加质量浓度25％的氨水控制pH值在6.4～6.6；第8小时后采用pH反馈控制补糖，流加液中葡萄糖浓度为500g/L，氨浓度为98g/L，当pH降至6.4以下时自动流加葡萄糖与氨的混合液至pH升至6.6，残糖浓度维持在8～12g/L之间；第58小时停止pH反馈补糖，改用质量浓度25％的氨水调节pH值在6.4～6.6；发酵60小时，葡萄糖基本耗尽，消耗的总糖浓度为200g/L，乳酸浓度达到187g/L，葡萄糖对乳酸的转化率达94.5％。