專利名稱：一種降低l-纈氨酸發酵廢液中銨氮含量的方法
技術領域：
一種降低L-纈氨酸發酵廢液中銨氮含量的方法，具體涉及一種L-纈氨酸的清潔 生產方法，屬于生物化工技術領域。
背景技術：
L-纈氨酸是人體八種必需氨基酸之一，同時又是三種支鏈氨基酸之一，在醫藥和 食品行業具有廣泛的應用及商業價值，目前L-纈氨酸主要采用發酵法生產。在L-纈氨酸 的發酵過程中需要間歇流加氨水用于調節PH和補充氮源。采用現有工藝生產L-纈氨酸， 發酵廢液中銨氮含量較高。目前含銨氮發酵廢液的處理都是采用“末端治理技術”，以求排 放廢液達到對環境無害的技術標準。這種發酵廢液的處理方法是一個消極的，治標不治本 的治污方法，特別是對大量的工業高濃度廢水，難以根治；從技術角度而言，末端治理技術 的開發難度不亞于生產工藝技術的開發，而更大的問題是經濟問題，末端治理技術的少量 產出，難以抵消工程建設的資金投入和日常昂貴的運行費用，生產規模越大越難以承受。而 清潔生產強調在源頭削減廢物，使生產過程不產生或最大限度地少產生廢物。因此在L-纈 氨酸的發酵生產過程中，如采用較為清潔的生產工藝使得氨水的消耗和發酵廢液中銨氮的 含量都有不同程度的降低，將會帶來顯著的經濟效益和社會效益。

發明內容
本發明的目的在于提供一種降低L-纈氨酸發酵廢液中銨氮含量的方法，該方法 能能使L-纈氨酸發酵廢液中銨氮的含量降低80%以上。在L-纈氨酸的發酵過程中，需要流加氨水以調節PH和補充氮源。但由于發酵中 后期的氨水僅起到調節PH的作用，未被及時利用，導致發酵廢液中銨氮含量偏高。本發明 提供一種降低L-纈氨酸發酵廢液中銨氮含量的方法，其原理是在發酵中后期，停止流加氨 7jC,改為流加氫氧化鈉溶液調節pH，以達到降低發酵廢液中銨氮含量的目的。現有的L-纈氨酸的發酵技術的工藝配方及工藝參數概括為表1。表1工藝配方及工藝參數 發酵菌種為黃色短桿菌JHV 2-58，該菌株已在無錫市科技局組織鑒定的名稱 為“支鏈氨基酸高產菌清潔生產工藝的關鍵技術與產業化”的科學技術成果鑒定證書
(2009-1-17)上公開。在上述工藝配方的基礎上進行培養，搖瓶一級種接到種子罐擴配后， 接入生產發酵罐，在發酵罐的培養過程中，通過流加氨水控制適宜的PH值，保證菌種的發 酵培養。生產過程初始流加氨水為接種后3-25小時，整個流加周期在30-65小時，發酵結 束后，發酵液殘余氨氮在3000-6000mg/L。本發明的技術方案一種降低L-纈氨酸發酵廢液中銨氮含量的方法，在L-纈氨酸 的發酵過程中，用氫氧化鈉溶液部分代替流加的氨水，以降低發酵廢液中銨氮的含量；工藝 條件為發酵液接種3-25小時，優選4-15小時后，開始流加氨水以補充氮源和控制 PH6. 8-7. 5，流加周期為15-40小時，優選20-40小時，流加的氨水質量濃度為50% -100%, 優選 70% -100%。自發酵液接種20-45小時，優選25-45小時后，停止流加氨水，改為流加氫氧化鈉 溶液控制PH6. 8-7. 5，流加周期為10-40小時，優選流加周期15-25小時，流加的氫氧化鈉溶 液濃度為 0. l-5mol/L，優選 0. 5_2mol/L。本發明的有益效果本發明與現有工藝技術相比，本發明方法的優越性是能大幅 度降低發酵廢液中的銨氮含量，使L-纈氨酸發酵廢液中銨氮的含量降低80%以上；使氨水 用量降低50%以上。
具體實施例方式實施例1
5升的發酵罐中裝入3. 0升發酵液，接種5%種子液，發酵6小時后流加氨水控制 PH至6. 8-7. 5之間，發酵38小時停止流加氨水，改為流加氫氧化鈉溶液控制pH至6. 8-7. 5 之間，至發酵結束時，L-纈氨酸的產量為42.4g/L。與現有工藝技術相比，氨水用量降低 50%左右，發酵液中銨氮的含量從4000mg/L左右降低至700mg/L左右。實施例2500升的發酵罐中裝入300升發酵液，接種5%種子液，發酵10小時后流加氨水控 制pH至6. 8-7. 5之間，發酵40小時停止流加氨水，改為流加氫氧化鈉控制pH至6. 8-7. 5之 間，至發酵結束時，L-纈氨酸的產量為43. 7g/L。與現有工藝技術相比，氨水用量降低50% 左右，發酵液中銨氮的含量從4000mg/L降低至500mg/L左右。實施例35000升的發酵罐中裝入3000升發酵液，接種5%種子液，發酵5小時后流加氨水 控制pH至6. 8-7. 5之間，發酵39小時停止流加氨水，改為流加氫氧化鈉控制pH至6. 8-7. 5 之間，至發酵結束時，L-纈氨酸的產量為42.7g/L。與現有工藝技術相比，氨水用量降低 50%左右，發酵液中銨氮的含量從4000mg/L降低至700mg/L左右。實施例450000升的發酵罐中裝入30000升發酵液，接種5%種子液，發酵6小時后流加 氨水控制pH至6. 8-7. 5，發酵38小時停止流加氨水，改為流加氫氧化鈉溶液控制pH至 6. 8-7. 5，至發酵結束時，L-纈氨酸的產量為43. 4g/L。與現有工藝技術相比，氨水用量降低 50%左右，發酵液中銨氮的含量從4000mg/L降低至600mg/L左右。
權利要求
一種降低L 纈氨酸發酵廢液中銨氮含量的方法，其特征是在L 纈氨酸的發酵過程中，用氫氧化鈉溶液部分代替流加的氨水，以降低發酵廢液中銨氮的含量；工藝條件為發酵液接種3 25小時后，開始流加氨水以補充氮源和控制pH6.8 7.5，流加周期為15 40小時，流加的氨水質量濃度為50％ 100％；自發酵液接種20 45小時后，停止流加氨水，改為流加氫氧化鈉溶液控制pH6.8 7.5，流加周期為10 40小時，流加的氫氧化鈉溶液濃度為0.1 5mol/L。
2.根據權利要求1所述的降低L-纈氨酸發酵廢液中銨氮含量的方法，其特征是在 L-纈氨酸的發酵過程中，用氫氧化鈉溶液部分代替流加的氨水，以降低發酵廢液中銨氮的 含量；工藝條件為發酵液接種4-15小時后，開始流加氨水以補充氮源和控制pH6. 8-7. 5，流加周期為 20-40小時，流加的氨水濃度為70% -100% ；自發酵液接種25-45小時后，停止流加氨水，改為流加氫氧化鈉溶液控制pH6. 8-7. 5， 流加周期為15-25小時，流加的氫氧化鈉溶液濃度為0. 5-2mol/L。
全文摘要
一種降低L-纈氨酸發酵廢液中銨氮含量的方法，具體涉及一種L-纈氨酸的清潔生產方法，屬于生物化工技術領域。本發明主要是在L-纈氨酸發酵過程中，用氫氧化鈉溶液部分代替流加的氨水，以補充氮源和控制pH，在不降低L-纈氨酸產量的同時，降低氨水的用量和發酵廢液中銨氮的含量。本發明與現有工藝技術相比，最大的優越性是能大幅度降低發酵廢液中的銨氮含量，使L-纈氨酸發酵廢液中銨氮的含量降低80％以上；使氨水用量降低50％以上。
文檔編號C12R1/13GK101899483SQ201010244448
公開日2010年12月1日 申請日期2010年7月28日 優先權日2010年7月28日
發明者寧健飛, 蔡立明 申請人:無錫晶海氨基酸有限公司