【技術實現步驟摘要】
本申請涉及微生物發酵生產的，尤其是涉及一種中和劑、2-酮基葡萄糖酸發酵工藝及分散系統。
技術介紹
1、2-酮基葡萄糖酸是一種由葡萄糖氧化（生物氧化或化學氧化）形成的具有光學活性的有機酸，其是構成手性化合物和雜環化合物的骨架材料之一。目前，2-酮基葡萄糖酸最為重要的工業用途是作為抗氧化劑d-異抗壞血酸及其鹽類合成的前體，另外，2-酮基葡萄糖酸也可直接用作水泥增塑劑、水泥緩凝劑、洗滌劑的增滌劑以及作為飼料富鈣添加劑的重要組分。
2、常見的2-酮基葡萄糖酸生產方法大致可分為四類，包括化學氧化法、酶催化法、微生物發酵法及微生物靜息細胞轉化法。其中，微生物發酵法是目前最為經濟、高效和環境友好的2-酮基葡萄糖酸工業生產方法，而微生物發酵法中，菌種發酵培養是目標產物發酵生產的關鍵步驟之一。
3、在對菌種進行發酵培養時，由于微生物的生長和代謝受到ph值的影響較大，不同微生物對ph值的適應范圍不同，而且微生物發酵過程中所產生的終產物也會受到ph值影響，而中和劑則可以在菌種發酵培養時有效調整體系的ph值。
4、目前，用于2-酮基葡萄糖酸產生菌發酵培養的中和劑主要組成為輕質碳酸鈣，但是其ph值調節作用釋放緩慢，剩余雜質較多，因此影響菌種發酵培養最終產物，進而影響發酵生產的穩定性。
技術實現思路
1、為了改善常規中和劑ph值調節作用釋放緩慢，容易影響菌種發酵生產穩定性的缺陷，本申請提供一種中和劑、2-酮基葡萄糖酸發酵工藝及分散系統。
2、第一方面，本申請提供
3、一種中和劑，包括以下濃度的原料：10.0-40.0g/l輕質碳酸鈣、0.5-4.0g/l氫氧化鈣、0.5-4.0g/l重碳酸鈣、0.5-4.0g/l氧化鈣、0.2-0.5g/l消泡劑，溶劑為去離子水，ph值為8.0-14.0。
4、相對于僅選用輕質碳酸鈣作為中和劑來說，本申請以輕質碳酸鈣、氫氧化鈣、重碳酸鈣及氧化鈣進行復配，有效提高菌種發酵時ph值的調節釋放速度，進而促進菌種發酵生產的穩定性，同時，本申請的中和劑配料簡單，便于配置，同時流動性極佳。
5、可選的，所述中和劑適宜培養的微生物包括假單胞菌屬、歐文氏菌屬、醋酸桿菌屬、沙雷氏菌屬及葡萄糖酸桿菌屬。
6、可選的，所述中和劑適宜培養假單胞菌屬，所述假單胞菌屬為變形假單胞菌、惡臭假單胞菌和熒光假單胞菌中的一種。
7、本申請中和劑的適配率極高，可適宜培養假單胞菌屬、歐文氏菌屬、醋酸桿菌屬、沙雷氏菌屬及葡萄糖酸桿菌屬微生物，其中假單胞菌屬糖酸轉化效率最高，且環境適應性廣，尤其是變形假單胞菌，當培養菌種選用變形假單胞菌時，2-酮基葡萄糖酸的發酵轉化率尤為突出。
8、第二方面，本申請提供一種2-酮基葡萄糖酸發酵工藝，采用如下的技術方案：
9、一種2-酮基葡萄糖酸發酵工藝，包括以下步驟：
10、s1、取100ml變形假單胞菌的菌懸液接入2.0l種子培養基中，種子培養基包括以下質量百分比的原料：2.0%葡萄糖、1.0%玉米漿、0.3%尿素、0.2%磷酸銨及0.1%七水硫酸鎂，余量為去離子水；
11、菌懸液濃度1×108cfu/ml，控制攪拌速度500r/min，罐溫34℃，罐壓0.03mpa、通氣量0.5v/v/m，通氣選用無菌空氣，培養30h；培養過程中ph值調節為5.0，采用上述中和劑進行調節；
12、s2、將s1中培養好的種液接入20l發酵培養基中，發酵培養基包括以下質量百分比的原料：18%淀粉水解糖及2%玉米漿，余量為去離子水；
13、控制攪拌速度500r/min，罐溫34℃，罐壓0.03mpa、通氣量0.5v/v/m，通氣選用無菌空氣，培養過程中ph值調節為5.0，采用上述中和劑進行調節；
14、培養20h后，以1.5l/h的補料速度添加20l發酵培養基，補料結束后快速釋放20l發酵液，重復補料/流放操作5次，最終得到2-酮基葡萄糖酸發酵液。
15、第三方面，本申請提供一種2-酮基葡萄糖酸發酵工藝的分散系統，采用如下的技術方案：
16、一種2-酮基葡萄糖酸發酵工藝的分散系統，包括中和劑儲存罐及發酵罐，所述中和劑儲存罐及所述發酵罐之間設置有循環管道，所述循環管道靠近所述發酵罐的一端設置有中和劑管道閥門；
17、所述循環管道上設置有輸送泵，所述輸送泵用于將所述中和劑儲存罐內的中和劑轉移至所述發酵罐內；所述循環管道上設置有壓縮空氣管，所述壓縮空氣管上設置有壓縮空氣閥門。
18、正常補料時，開啟壓縮空氣閥門，循環管道通入無菌壓縮空氣，壓力0.8mpa，可以起到混合中和劑的作用，增加中和劑輸送壓力，改善中和劑分散效果，同時還可以增加中和劑的流動性，在循環管道堵塞時起到疏通作用，而在發酵過程中，壓縮空氣則可以起到通氣的作用。
19、優選的，所述循環管道材質的衛生級304不銹鋼管道，管道內壁做鏡面處理，管道焊接處做打磨處理。
20、優選的，所述輸送泵為衛生級304不銹鋼轉子泵或衛生級304不銹鋼離心泵。
21、優選的，所述中和劑儲存罐包括中和劑罐、電機一及攪拌桿一，所述電機一設置于所述中和劑罐的頂部，所述攪拌桿一容置于所述中和劑罐內，所述攪拌桿一固定連接于所述電機一的輸出端；
22、所述發酵罐包括罐體、補充罐、電機二及攪拌桿二，所述電機二設置于所述罐體的頂部，所述攪拌桿二容置于所述罐體內，所述攪拌桿二固定連接于所述電機二的輸出端，所述補充罐與所述罐體相互連通，所述補充罐與所述罐體之間設置有補充泵，所述補充罐用于發酵培養基補充。
23、優選的，所述發酵罐還包括設置于所述罐體頂部的分散器，所述分散器與所述循環管道靠近所述發酵罐的一端相互連通，所述分散器上開設有若干分散孔，所述分散孔的孔徑介于3-5mm之間，所述分散器用于將中和劑以雨滴狀噴射至發酵液中。
24、分散器的設置可以促使中和劑以雨滴形態噴出，從而有效提高中和劑的分散效果，促使中和劑與發酵液充分接觸，有效提高中和劑的ph值調節效果，進而改善ph值的調節釋放速度，促進菌種發酵生產的穩定性。
25、優選的，所述分散器包括分散筒及驅動件，所述分散孔開設于所述分散筒的外周面，所述分散筒轉動連接于所述循環管道靠近所述發酵罐的一端，所述驅動件驅使所述分散筒旋轉。
26、驅動件的設置驅使分散筒可以發生旋轉，進而促使中和劑可以在離心力的作用下進一步分散，進一步提高中和劑的分散效果。
27、優選的，所述驅動件為螺旋通道，所述螺旋通道設置于所述分散筒的內壁，所述分散孔與所述螺旋通道相互連通，中和劑流經所述螺旋通道并迫使分散筒發生自轉。
28、當中和劑流經螺旋通道時，由于分散筒轉動連接于循環管道靠近發酵罐的一端，因此，在重力及壓力的作用下，中和劑持續對螺旋通道做功，進而促使分散筒自身發生旋轉，進而省去外部驅動件的設置，對壓本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種中和劑，其特征在于：包括以下濃度的原料：10.0-40.0g/L輕質碳酸鈣、0.5-4.0g/L氫氧化鈣、0.5-4.0g/L重碳酸鈣、0.5-4.0g/L氧化鈣、0.2-0.5g/L消泡劑，溶劑為去離子水，pH值為8.0-14.0。
2.根據權利要求1所述的中和劑，其特征在于：所述中和劑適宜培養的微生物包括假單胞菌屬、歐文氏菌屬、醋酸桿菌屬、沙雷氏菌屬及葡萄糖酸桿菌屬。
3.根據權利要求2所述的中和劑，其特征在于：所述中和劑適宜培養假單胞菌屬，所述假單胞菌屬為變形假單胞菌、惡臭假單胞菌和熒光假單胞菌中的一種。
4.一種2-酮基葡萄糖酸發酵工藝，其特征在于，包括以下步驟：
5.一種權利要求4所述的2-酮基葡萄糖酸發酵工藝的分散系統，其特征在于：包括中和劑儲存罐（1）及發酵罐（2），所述中和劑儲存罐（1）及所述發酵罐（2）之間設置有循環管道（3），所述循環管道（3）靠近所述發酵罐（2）的一端設置有中和劑管道閥門；
6.根據權利要求5所述的2-酮基葡萄糖酸發酵工藝的分散系統，其特征在于：所述中和劑儲存罐（1）包括中和
7.根據權利要求6所述的2-酮基葡萄糖酸發酵工藝的分散系統，其特征在于：所述發酵罐（2）還包括設置于所述罐體（21）頂部的分散器（8），所述分散器（8）與所述循環管道（3）靠近所述發酵罐（2）的一端相互連通，所述分散器（8）上開設有若干分散孔（82），所述分散孔（82）的孔徑介于3-5mm之間，所述分散器（8）用于將中和劑以雨滴狀噴射至發酵液中。
8.根據權利要求7所述的2-酮基葡萄糖酸發酵工藝的分散系統，其特征在于：所述分散器（8）包括分散筒（81）及驅動件，所述分散孔（82）開設于所述分散筒（81）的外周面，所述分散筒（81）轉動連接于所述循環管道（3）靠近所述發酵罐（2）的一端，驅動件驅使所述分散筒（81）旋轉。
9.根據權利要求8所述的2-酮基葡萄糖酸發酵工藝的分散系統，其特征在于：驅動件為螺旋通道（84），所述螺旋通道（84）設置于所述分散筒（81）的內壁，所述分散孔（82）與所述螺旋通道（84）相互連通，中和劑流經所述螺旋通道（84）并迫使分散筒（81）發生自轉。
10.根據權利要求7所述的2-酮基葡萄糖酸發酵工藝的分散系統，其特征在于：所述分散孔（82）的孔壁設置有引導針（83），所述引導針（83）用于將中和劑的分散軌道擴大。
...【技術特征摘要】
1.一種中和劑，其特征在于：包括以下濃度的原料：10.0-40.0g/l輕質碳酸鈣、0.5-4.0g/l氫氧化鈣、0.5-4.0g/l重碳酸鈣、0.5-4.0g/l氧化鈣、0.2-0.5g/l消泡劑，溶劑為去離子水，ph值為8.0-14.0。
2.根據權利要求1所述的中和劑，其特征在于：所述中和劑適宜培養的微生物包括假單胞菌屬、歐文氏菌屬、醋酸桿菌屬、沙雷氏菌屬及葡萄糖酸桿菌屬。
3.根據權利要求2所述的中和劑，其特征在于：所述中和劑適宜培養假單胞菌屬，所述假單胞菌屬為變形假單胞菌、惡臭假單胞菌和熒光假單胞菌中的一種。
4.一種2-酮基葡萄糖酸發酵工藝，其特征在于，包括以下步驟：
5.一種權利要求4所述的2-酮基葡萄糖酸發酵工藝的分散系統，其特征在于：包括中和劑儲存罐（1）及發酵罐（2），所述中和劑儲存罐（1）及所述發酵罐（2）之間設置有循環管道（3），所述循環管道（3）靠近所述發酵罐（2）的一端設置有中和劑管道閥門；
6.根據權利要求5所述的2-酮基葡萄糖酸發酵工藝的分散系統，其特征在于：所述中和劑儲存罐（1）包括中和劑罐（11）、電機一（12）及攪拌桿一（13），所述電機一（12）設置于所述中和劑罐（11）的頂部，所述攪拌桿一（13）容置于所述中和劑罐（11）內，所述攪拌桿...
【專利技術屬性】
技術研發人員：盧正東，雷華，史建勛，王維，廣騰騰，黃佳佳，
申請(專利權)人：廣濟藥業濟寧有限公司，
類型：發明
國別省市：
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