1.本发明属于生物医药领域，具体涉及一种缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法。
背景技术：
2.维生素 c在医药和临床方面都具有重要的应用价值，亦广泛用于食品工业和化妆品工业。
3.目前工业上主要用两步发酵法生产vc，此种方法初始需以d-山梨醇为底物，但是发酵过程长，操作工艺烦琐，易受杂菌、噬菌体污染等。根据生黑葡萄糖酸杆菌的生长特性，发酵过程中生黑葡萄糖酸杆菌将d-山梨醇转化为 l-山梨糖所需氧气含量较高；因此，提高菌种的氧气利用量，降低溶氧值是目前面临的主要问题。
4.现有工业上降低溶氧值的方法主要为增大罐压和通气量；罐压在工艺设备一定的情况下，提升能力有限；增加通气量会缩短空气过滤器使用寿命大幅增加成本；由上可知，现有技术降低溶氧值的成本较高，不便施行。
5.因此，提供一种缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，在降低生产成本的同时，提高菌种氧气利用量，降低溶氧值，提高l-山梨糖生产效率是现有技术亟待解决的技术难题。
技术实现要素：
6.本发明提供了一种缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，克服上述现有技术存在的缺陷，实现以下发明目的：提供一种缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，在降低生产成本的同时，提高菌种氧气利用量，降低溶氧值，提高l-山梨糖生产效率。
7.为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：一种缩短生黑葡萄糖酸杆菌发酵周期的方法，包括配制培养基、发酵罐培养、发酵终点控制；步骤一：配制培养基所述配制培养基，主要成分包括，d-山梨醇38-42g/l，玉米浆 0.14-0.16g/l，碳酸钙 0.08-0.12g/l；用一次水配制，定容，调节ph调至4.8-5.2；按照4
‰
体积浓度在发酵反应开始前加入乳化硅油；所述玉米浆和碳酸钙均为标准产品。
8.步骤二：发酵罐培养所述发酵罐培养，灭菌后，冷却发酵罐，按照初始通气量1.6-2.0 l/min，转速420-480r/min，培养温度35-37℃，接种生黑葡萄糖酸杆菌二级种液，进行培养；所述灭菌，灭菌温度为112-118℃，灭菌时间为23-27min；所述冷却，冷却温度为37-39℃；
所述接种，接种量为15%；所述生黑葡萄糖酸杆菌二级种液，培养温度35-37℃，搅拌速度180-220rpm，培养时间23-25h，od＞2时培养结束。
9.步骤三：发酵终点控制所述发酵终点控制，根据发酵培养条件培养，持续发酵，每2h取样检测发酵进程，至d-山梨醇浓度降为1%以下，l-山梨糖含量不再增加，结束发酵。
10.本发明所述生黑葡萄糖酸杆菌，分类命名为：gluconobacter oxydans subsp.melanogenus，保藏于广东省微生物菌种保藏中心，地址为广东省微生物研究所，保藏日期为2020年4月29日，保藏编号为gdmcc no：61006。
11.采用上述技术方案，本发明的有益效果为：1、乳化硅油还可以通过l-山梨糖溶液转移至后续发酵液中继续发挥作用，消除因搅拌带来的泡沫，不影响正常发酵反应；2、本发明通过添加乳化硅油可以有效减少发酵周期，发酵周期缩短至38.1-39.9h，从而大大减少人力物力的消耗；3、本发明通过添加乳化硅油可以有效提高发酵液氧接触面积，加快l-山梨糖生产速率，使其达到8.48g/l/h-9.89g/l/h；4、本发明通过添加乳化硅油可以有效提高l-山梨糖含量，使其达到337.80g/l-371.20g/l；5、乳化硅油价格低廉，易于添加、操作方便；6、乳化硅油不参与代谢，不会产生毒害物质，后续发酵步骤可持续起效，且提取产物时易于去除。
附图说明
12.图1为实施例1中2#、3#、4#罐od值；图2为实施例1中2#、3#、4#罐山梨糖含量；图3为实施例1中2#、3#、4#罐溶氧量。
具体实施方式
13.以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
14.实施例1（1）配制培养基选四个5l搅拌发酵罐紧密组合而成一组，按照一步发酵培养基配方配制发酵罐，其主要组成如下：d-山梨醇 40g/l，玉米浆 0.15g/l，碳酸钙 0.1g/l，用一次水配制，定容至3l，ph调至5.0；所述玉米浆和碳酸钙均为标准产品；1#罐不添加乳化硅油；2#罐按照1
‰
体积浓度在发酵反应开始前加入乳化硅油；3#罐按照1
‰
体积浓度在发酵反应开始前加入乳化硅油，并在发酵32h时再次加入
35ml乳化硅油；4#罐按照4
‰
体积浓度加入乳化硅油。
15.（2）发酵罐培养115℃灭菌25min，罐内冷却至38℃后，初始通气量1.8l/min，转速450r/min，培养温度36℃，接种生黑葡萄糖酸杆菌二级种液，接种量15%；培养至32h时，在3#罐再加入35ml乳化硅油；其余罐不作改变；所述生黑葡萄糖酸杆菌，菌种保藏号为gdmcc no：61006；所述生黑葡萄糖酸杆菌二级种液，培养温度36℃，搅拌速度200rpm，培养时间24h，od》2时培养结束。
16.（3）发酵终点控制根据发酵培养条件培养，持续发酵，每2h取样检测发酵进程，至山梨醇浓度为降为1%以下，山梨糖含量不再增加，结束发酵。
17.采用实施例1技术方案，达到以下技术效果：1#发酵罐不添加乳化硅油，因泡沫过多，发酵反应非常缓慢，不能正常进行发酵反应；2#罐作为基础对照组，反应周期为47h，反应结束时od值为3.12，l-山梨糖含量335.91g/l，产糖速率7.15g/l/h；3#罐前期产糖速率为6.71 g/l/h，32h补加乳化硅油后溶氧突然升高，od快速生长，产糖速率升高为12.13g/l/h，发酵周期缩短为42h；发酵终点时l-山梨糖含量是336.15g/l,平均产糖速率为8.00 g/l/h ；4#罐发酵周期为39.5h，反应结束时，od值为5.01，l-山梨糖含量339.18 g/l,产糖速率8.59g/l/h；到达反应终点时，4#罐较2#罐l-山梨糖生产速率提高了20.14%，较2#罐od提高1.89，溶氧降低50.4%，4#罐全程溶氧量数据平均低于2#罐51.01%、od高于2#罐1.98。
18.实施例2用相同配方和培养条件，重复4#罐实验条件，保证实验结果准确性，避免为偶发、不可重复事件；最终实验发酵周期平均为39.5h，不同发酵罐产糖速率在8.32-9.86g/l/h之间波动，实验结论准确有效。
19.实施例3在发酵培养基中添加4
‰
乳化硅油，利用5l自动发酵罐培养生黑葡萄糖酸杆菌二级种液，接种量为15%，将培养好的二级种液 3.75l，接入含有25l发酵培养基的50l自动发酵罐中，初始ph值5.0，培养温度36℃，搅拌速度450r/min，发酵39.5h至终点；所述生黑葡萄糖酸杆菌，菌种保藏号为gdmcc no：61006；所述生黑葡萄糖酸杆菌二级种液的培养方法：培养基初始ph值为5.0，过程不控制ph，培养温度36℃，搅拌速度300r/min，发酵时间18-24h，od》2时培养结束。
20.采用实施例3技术方案，达到的技术效果为：l-山梨糖含量368.20g/l，产糖速率9.32g/l/h，发酵周期为39.51h。
21.实施例4在发酵培养基中添加4
‰
乳化硅油，利用50l自动发酵罐培养生黑葡萄糖酸杆菌二级种液，接种量为15%，将培养好的二级种液 37.5l，接入含有250l发酵培养基的500l自动
发酵罐中，初始ph值5.2，培养温度36℃，搅拌速度450r/min，发酵38.4h至终点；所述生黑葡萄糖酸杆菌，菌种保藏号为gdmcc no：61006；所述生黑葡萄糖酸杆菌二级种液的培养方法：培养基初始ph值为5.0，过程不控制ph，培养温度36℃，搅拌速度300r/min，发酵时间18-24h，od》2时培养结束。
22.采用实施例4技术方案，达到的技术效果为： l-山梨糖含量359.42g/l，产糖速率9.36g/l/h，发酵周期为38.4h。
23.除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例。
24.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。