CN112592944A - 一种氨基葡萄糖的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于氨基葡萄糖生产领域，涉及一种氨基葡萄糖的生产方法，包括在氨基葡萄糖发酵过程中，在线监测发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位、乙酸浓度、比二氧化碳释放率中的至少一者并分阶段将其数值控制在特定范围内。本发明提供的方法通过在线监测并控制发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位、乙酸浓度、比二氧化碳释放率中的至少一者来反馈调控过程工艺参数，能够满足菌体生长需求，有效促进氨基葡萄糖代谢合成并提高转化率，所得发酵产物中氨基葡萄糖的含量和转化率均较高。

Description

一种氨基葡萄糖的生产方法
技术领域
本发明属于氨基葡萄糖生产领域，具体涉及一种氨基葡萄糖的生产方法。
背景技术
氨基葡萄糖是生物体内多种多糖的组成单位，应用领域广泛，它在临床上是治疗风湿性及类风湿性关节炎的药物，可以作为食品抗氧化剂、婴幼儿食品添加剂、糖尿病患者甜味剂，也可用于临床增强人体免疫***的功能、抑制癌细胞或纤维细胞的过度生长，对癌症和恶性肿瘤起到了抑制和治疗作用，对于各种炎症能起到有效的治疗，对骨关节炎及关节疼痛也有治疗作用。
目前生产氨基葡萄糖的方法主要有酸水解法、酶解法以及微生物发酵法。其中，酸水解法及酶解法生产氨基葡萄糖会对环境造成不利影响，生产效率低且存在过敏隐患。近年来微生物发酵法生产氨基葡萄糖得到了越来越多研究者的关注，但是微生物发酵法存在产量低、转化率低以及副产物多等现象，需要开发一种产量高、转化率高的发酵工艺来满足工业化生产。
在以葡萄糖为碳源表达或合成产物时，会有很大一部分碳源用于合成一些副产物，例如乙酸，当乙酸浓度积累到一定程度时，对菌体的生长及产物合成影响较大，特别是以大肠杆菌作为生产菌株时，高浓度乙酸会产生严重的抑制作用。另外产生较多的副产物会明显降低产物的转化率。目前国内氨基葡萄糖发酵工艺主要通过限制补糖或以溶氧水平来反馈过程补料及工艺调控，该工艺控制存在滞后的问题，并且产物的产量及转化率不稳定，依据溶氧水平来反馈补料或者供氧调控容易造成补糖不足或者偏多、供氧调整偏高或者偏低的问题。补糖不足影响菌体生长，补糖过多导致菌体合成副产物增多，产物转化率低。供氧偏低影响菌体生长以及产物合成速率，供氧偏高导致菌体生长偏快，产物转化率低。
发明内容
本发明的目的是为了克服采用现有的方法生产氨基葡萄糖存在产量及转化率低的问题，而提供一种能够提高产量和转化率的氨基葡萄糖的生产方法。
本发明的发明人经过深入和广泛的研究之后发现，在氨基葡萄糖发酵过程中，发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位、乙酸浓度、比二氧化碳释放率能够很好地反馈氨基葡萄糖发酵过程，通过在线监测以上四个参数中的至少一者并将其数值控制在特定范围之内，能够有效保证复杂的氨基葡萄糖发酵过程中菌体生长和代谢产物的一致性，达到稳定高产的发酵水平，工艺重现性好，且能够有效降低生产成本。基于此，完成了本发明。
具体地，本发明提供了一种氨基葡萄糖的生产方法，其中，该方法包括在氨基葡萄糖发酵过程中，在线监测发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位、乙酸浓度、比二氧化碳释放率中的至少一者并将其数值控制在以下范围内：氧消耗速率为10～150mmol/L·h，氧化还原电位为-300～50mV，乙酸浓度为0.1～20g/L，比二氧化碳释放率为0.05～0.8。
优选地，所述氧消耗速率采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h；在发酵培养8～24h期间，将氧消耗速率控制在60～150mmol/L·h；在发酵培养24～40h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h；在发酵培养40h至发酵结束期间，将氧消耗速率控制在50～100mmol/L·h。
优选地，所述氧消耗速率采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h；在发酵培养8～16h期间，将氧消耗速率控制在60～120mmol/L·h；在发酵培养16～24h期间，将氧消耗速率控制在80～150mmol/L·h；在发酵培养24～32h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h；在发酵培养32～40h期间，将氧消耗速率控制在70～100mmol/L·h；在发酵培养40～48h期间，将氧消耗速率控制在70～90mmol/L·h；在发酵培养48h至发酵结束期间，将氧消耗速率控制在50～80mmol/L·h。
优选地，所述氧化还原电位采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将氧化还原电位控制在-100～50mV；在发酵培养8～24h期间，将氧化还原电位控制在-300～-50mV；在发酵培养24～40h期间，将氧化还原电位控制在-250～-100mV；在发酵培养40h至发酵结束期间，将氧化还原电位控制在-200～-50mV。
优选地，所述氧化还原电位采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将氧化还原电位控制在-100～50mV；在发酵培养8～16h期间，将氧化还原电位控制在-200～-50mV；在发酵培养16～24h期间，将氧化还原电位控制在-300～-50mV；在发酵培养24～32h期间，将氧化还原电位控制在-250～-100mV；在发酵培养32～40h期间，将氧化还原电位控制在-200～-100mV；在发酵培养40～48h期间，将氧化还原电位控制在-150～-100mV；在发酵培养48h至发酵结束期间，将氧化还原电位控制在-150～-50mV。
优选地，所述乙酸浓度采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将乙酸浓度控制在0.1～20g/L；在发酵培养8～24h期间，将乙酸浓度控制在0.5～10g/L；在发酵培养24～40h期间，将乙酸浓度控制在0.3～10g/L；在发酵培养40h至发酵结束期间，将乙酸浓度控制在0.2～10g/L。
优选地，所述乙酸浓度采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将乙酸浓度控制在0.1～20g/L；在发酵培养8～16h期间，将乙酸浓度控制在0.5～10g/L；在发酵培养16～24h期间，将乙酸浓度控制在0.5～6g/L；在发酵培养24～32h期间，将乙酸浓度控制在0.3～10g/L；在发酵培养32～40h期间，将乙酸浓度控制在0.3～8g/L；在发酵培养40～48h期间，将乙酸浓度控制在0.2～10g/L；在发酵培养48h至发酵结束期间，将乙酸浓度控制在0.2～8g/L。
优选地，所述比二氧化碳释放率采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；在发酵培养8～24h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6；在发酵培养24～40h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；在发酵培养40h至发酵结束期间，将比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3。
优选地，所述比二氧化碳释放率采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；在发酵培养8～16h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6；在发酵培养16～24h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.15～0.4；在发酵培养24～32h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.15～0.5；在发酵培养32～40h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；在发酵培养40～48h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3；在发酵培养48h至发酵结束期间，将比二氧化碳释放率控制在0.05～0.15。
优选地，所述发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位、乙酸浓度、比二氧化碳释放率的数值范围通过调整空气流量、转速及罐压中的至少一者进行控制。
优选地，所述氨基葡萄糖发酵所采用的菌株选自大肠杆菌(Escherichia coli)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、少孢根霉(Rhizopus oligosporus)、曲霉菌属(Aspergillus sp)、毛霉(Monascus pilosus)中的至少一种。
优选地，本发明提供的氨基葡萄糖的生产方法还包括在发酵过程中补加碱以将发酵体系的pH值控制在5.5～7.5，补加碳源和氮源以将发酵体系中碳源浓度控制在0.1～15g/L，氮源浓度控制在0.01～2g/L；所述碳源选自葡萄糖、蔗糖和甘油中的至少一种，所述氮源为硫酸铵和/或酵母浸粉。
优选地，所述氨基葡萄糖发酵包括以下步骤：
(1)种子活化：从保种管吸取菌液进行梯度稀释，吸取稀释后菌悬液至平板培养基中，于28～38℃下培养12～72h后获得成熟的单菌落；
(2)摇瓶培养：从成熟的平板培养基上挑取1～20个单菌落接至摇瓶培养基中，摇瓶培养条件包括培养温度28～38℃，转速150～250rpm，培养周期4～48h，当菌体湿重达到1～20g/L时移种至种子罐，接种量控制在0.1～5％；
(3)种子扩大培养：种子培养条件包括培养温度28～38℃，罐压0.025～0.08MPa，通气比0.2～2VVM，转速100～500rpm，培养周期4～48h，当菌体湿重达到1～20g/L时移种至发酵罐中，接种量控制在5～30％；
(4)发酵罐培养：发酵培养条件包括培养温度28～38℃，罐压0.02～0.08MPa，通气比0.2～2VVM，转速50～500rpm，发酵过程通过补加碱以将发酵体系的pH值控制在5.5～7.5，补加碳源和氮源以将发酵体系中碳源浓度控制在0.1～15g/L，氮源浓度控制在0.01～2g/L，当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时停止发酵；所述碳源选自葡萄糖、蔗糖和甘油中的至少一种，所述氮源为硫酸铵和/或酵母浸粉。
本发明提供的方法通过在线监测并控制发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位、乙酸浓度、比二氧化碳释放率中的至少一者来反馈调控过程工艺参数，能够满足菌体生长需求，有效促进氨基葡萄糖代谢合成并提高转化率，所得发酵产物中氨基葡萄糖的产量和转化率均较高。
具体实施方式
在本发明的一些实施方式中，分四个阶段(即0～8h、8～24h、24～40h、40h至发酵结束)对发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位、乙酸浓度、比二氧化碳释放率进行调控。需要说明的是，0～8h包括第1h、第2h、第3h、第4h、第5h、第6h、第7h、第8h共8h，8～24h包括第9h、第10h……第24h共16h，24～40h包括第25h、第26h……第40h共16h，40h至发酵结束包括第40h、第41h……发酵结束。
在本发明的一些实施方式中，分七个阶段(即0～8h、8～16h、16～24h、24～32h、32～40h、40～48h、48h至发酵结束)对发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位、乙酸浓度、比二氧化碳释放率进行调控。需要说明的是，0～8h包括第1h、第2h、第3h、第4h、第5h、第6h、第7h、第8h共8h，8～16h包括第9h、第10h、第11h、第12h、第13h、第14h、第15h、第16h共8h，16～24h包括第17h、第18h、第19h、第20h、第21h、第22h、第23h、第24h共8h，24～32h包括第25h、第26h、第27h、第28h、第29h、第30h、第31h、第32h共8h，32～40h包括第33h、第34h、第35h、第36h、第37h、第38h、第39h、第40h共8h，40～48h包括第41h、第42h、第43h、第44h、第45h、第46h、第47h、第48h共8h，48h至发酵结束包括第49h、第50h……发酵结束。
在本发明的一些实施方式中，分阶段控制氧消耗速率的方式如下：在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h，例如，可以为10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90mmol/L·h等；在发酵培养8～24h期间，将氧消耗速率控制在60～150mmol/L·h，例如，可以60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150mmol/L·h等；在发酵培养24～40h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h，例如，可以为70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120mmol/L·h等；在发酵培养40h至发酵结束期间，将氧消耗速率控制在50～100mmol/L·h，例如，可以为50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100mmol/L·h等。
在本发明的一些实施方式中，分阶段控制氧消耗速率的方式如下：在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h，例如，可以为10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90mmol/L·h等；在发酵培养8～16h期间，将氧消耗速率控制在60～120mmol/L·h，例如，可以为60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120mmol/L·h等；在发酵培养16～24h期间，将氧消耗速率控制在80～150mmol/L·h，例如，可以为80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150mmol/L·h等；在发酵培养24～32h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h，例如，可以为70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120mmol/L·h等；在发酵培养32～40h期间，将氧消耗速率控制在70～100mmol/L·h，例如，可以为70、75、80、85、90、95、100mmol/L·h等；在发酵培养40～48h期间，将氧消耗速率控制在70～90mmol/L·h，例如，可以为70、75、80、85、90mmol/L·h等；在发酵培养48h至发酵结束期间，将氧消耗速率控制在50～80mmol/L·h，例如，可以为50、55、60、65、70、75、80mmol/L·h等。发酵不同时期环境条件不同及菌体代谢需求不同，分阶段对氧消耗速率进行控制能够为菌体产物合成提供最适的培养条件。
在本发明中，所述氧消耗速率(OUR)按照以下公式计算得到：
Figure BDA0002841897750000051
Fin：通气量(L/h或m3/h)；
V：发酵液体积(L或m3)；
Co2in：进气中氧气浓度(％)；
C惰in：进气中惰性气体浓度(％)；
Co2out：发酵液排出废气中氧气浓度(％)；
Cco2out：发酵液排出废气中二氧化碳浓度(％)。
其中Co2in、C惰in、Co2out、Cco2out通过质谱仪实时监测。
在本发明的一些实施方式中，分阶段控制氧化还原电位的方式如下：在发酵培养0～8h期间，将氧化还原电位控制在-100～50mV，例如，可以为-100、-90、-80、-70、-60、-50、-40、-30、-20、-10、0、10、20、30、40、50mV等；在发酵培养8～24h期间，将氧化还原电位控制在-300～-50mV，例如，可以为-300、-290、-280、-270、-260、-250、-240、-230、-220、-210、-200、-190、-180、-170、-160、-150、-140、-130、-120、-110、-100、-90、-80、-70、-60、-50mV等；在发酵培养24～40h期间，将氧化还原电位控制在-250～-100mV、例如，可以为-250、-240、-230、-220、-210、-200、-190、-180、-170、-160、-150、-140、-130、-120、-110、-100mV等；在发酵培养40h至发酵结束期间，将氧化还原电位控制在-200～-50mV，例如，可以为-200、-190、-180、-170、-160、-150、-140、-130、-120、-110、-100、-90、-80、-70、-60、-50mV等。
在本发明的一些实施方式中，分阶段控制氧化还原电位的方式如下：在发酵培养0～8h期间，将氧化还原电位控制在-100～50mV，例如，可以为-100、-90、-80、-70、-60、-50、-40、-30、-20、-10、0、10、20、30、40、50mV等；在发酵培养8～16h期间，将氧化还原电位控制在-200～-50mV，例如，可以为-200、-190、-180、-170、-160、-150、-140、-130、-120、-110、-100、-90、-80、-70、-60、-50mV等；在发酵培养16～24h期间，将氧化还原电位控制在-300～-50mV，例如，可以为-300、-290、-280、-270、-260、-250、-240、-230、-220、-210、-200、-190、-180、-170、-160、-150、-140、-130、-120、-110、-100、-90、-80、-70、-60、-50mV等；在发酵培养24～32h期间，将氧化还原电位控制在-250～-100mV，例如，可以为-250、-240、-230、-220、-210、-200、-190、-180、-170、-160、-150、-140、-130、-120、-110、-100mV等；在发酵培养32～40h期间，将氧化还原电位控制在-200～-100mV，例如，可以为-200、-190、-180、-170、-160、-150、-140、-130、-120、-110、-100mV等；在发酵培养40～48h期间，将氧化还原电位控制在-150～-100mV，例如，可以为-150、-140、-130、-120、-110、-100mV等；在发酵培养48h至发酵结束期间，将氧化还原电位控制在-150～-50mV，例如，可以为-150、-140、-130、-120、-110、-100、-90、-80、-70、-60、-50mV等。发酵不同时期环境条件不同及菌体代谢需求不同，分阶段对氧化还原电位进行控制能够为菌体产物合成提供最适的培养条件。
在本发明中，所述氧化还原电位通过氧化还原电位电极进行测定。
在本发明的一些实施方式中，分阶段控制乙酸浓度的方式如下：在发酵培养0～8h期间，将乙酸浓度控制在0.1～20g/L，例如，可以为0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20g/L等；在发酵培养8～24h期间，将乙酸浓度控制在0.5～10g/L，例如，可以为0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10g/L等；在发酵培养24～40h期间，将乙酸浓度控制在0.3～10g/L，例如，可以为0.3、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10g/L等；在发酵培养40h至发酵结束期间，将乙酸浓度控制在0.2～10g/L，例如，可以为0.2、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10g/L等。
在本发明的一些实施方式中，分阶段控制乙酸浓度的方式如下：在发酵培养0～8h期间，将乙酸浓度控制在0.1～20g/L，例如，可以为0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20g/L等；在发酵培养8～16h期间，将乙酸浓度控制在0.5～10g/L，例如，可以为0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10g/L等；在发酵培养16～24h期间，将乙酸浓度控制在0.5～6g/L，例如，可以为0.5、1、2、3、4、5、6g/L等；在发酵培养24～32h期间，将乙酸浓度控制在0.3～10g/L，例如，可以为0.3、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10g/L等；在发酵培养32～40h期间，将乙酸浓度控制在0.3～8g/L，例如，可以为0.3、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8g/L等；在发酵培养40～48h期间，将乙酸浓度控制在0.2～10g/L，例如，可以为0.2、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10g/L等；在发酵培养48h至发酵结束期间，将乙酸浓度控制在0.2～8g/L，例如，可以为0.2、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8g/L等。发酵不同时期环境条件不同及菌体代谢需求不同，分阶段对乙酸浓度进行控制能够为菌体产物合成提供最适的培养条件。
在本发明中，所述乙酸浓度通过乙酸在线测量仪(例如BRS-CH COOH全自动乙酸浓度计)实时测定。
在本发明的一些实施方式中，分阶段控制比二氧化碳释放率的方式如下：在发酵培养0～8h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8，例如，可以为0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8等；在发酵培养8～24h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6，例如，可以为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6等；在发酵培养24～40h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5，例如，可以为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5等；在发酵培养40h至发酵结束期间，将比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3，例如，可以为0.05、0.1、0.2、0.3等。
在本发明的一些实施方式中，分阶段控制比二氧化碳释放率的方式如下：在发酵培养0～8h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8，例如，可以为0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8等；在发酵培养8～16h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6，例如，可以为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6等；在发酵培养16～24h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.15～0.4，例如，可以为0.15、0.2、0.3、0.4等；在发酵培养24～32h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.15～0.5，例如，可以为0.15、0.2、0.3、0.4、0.5等；在发酵培养32～40h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5，例如，可以为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5等；在发酵培养40～48h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3，例如，可以为0.05、0.1、0.2、0.3等；在发酵培养48h至发酵结束期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.05～0.15，例如，可以为0.05、0.1、0.15等。发酵不同时期环境条件不同及菌体代谢需求不同，分阶段对比二氧化碳释放率进行控制能够为菌体产物合成提供最适的培养条件。
在本发明中，所述比二氧化碳释放率通过以下公式计算得到：
Figure BDA0002841897750000071
CCO2：发酵液排出废气中二氧化碳浓度(％)，其通过质谱仪实时监测；
V：发酵液体积(L或m3)；
dt：单位发酵时间(h)；
DCW：发酵液菌体含量(g/L)，其通过活细胞传感仪实时监测。
在本发明中，所述发酵培养所采用的菌株可以为现有的各种适用于产氨基葡萄糖的菌株，其具体实例包括但不限于：大肠杆菌(Escherichia coli ACCC 01548)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis ACCC 10242)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae ACCC20037)、少孢根霉(Rhizopus oligosporus ACCC 30496)、曲霉菌属(Aspergillus sp ACCC30005)、毛霉(Monascus pilosus ACCC 30504)等中的至少一种。所述氨基葡萄糖的发酵工艺流程包括种子活化、摇瓶培养、种子扩大培养以及发酵罐培养，其中，各阶段所采用的培养基配方没有特别的限定，可以为本领域的常规选择，根据不同菌株选用合适菌株生长的培养基即可，对此本领域技术人员均能知悉，在此不作赘述。
在一种具体实施方式中，所述菌株为大肠杆菌(Escherichia coli ACCC 01548)，所述发酵培养的具体工艺流程如下：
(1)种子活化：配制平板培养基，并于121～123℃下灭菌20～30min，灭菌前将pH值调节至5.5～7.5；从保种管吸取少许菌液进行梯度稀释，吸取少许稀释后菌悬液至平板培养基中，于28～38℃下培养12～72h后获得成熟的单菌落；所述平板培养基的组分如下：氯化钠1～10g/L、蛋白胨1～15g/L、酵母浸粉1～15g/L、琼脂粉10～20g/L；
(2)摇瓶培养：配制摇瓶培养基，并于121～123℃下灭菌20～30min，灭菌前将pH值调节至5.5～7.5；从成熟的平板培养基上挑取1～20个单菌落接至摇瓶培养基中，摇瓶培养条件包括培养温度28～38℃，转速150～250rpm，培养周期4～48h，当菌体湿重达到1～20g/L时移种至种子罐，接种量控制在0.1～5％；所述摇瓶培养基的组分如下：氯化钠1～10g/L、蛋白胨1～15g/L、酵母浸粉1～15g/L；
(3)种子扩大培养：配制种子培养基，并于121～123℃下灭菌20～30min，灭菌前将pH值调节至5.5～7.5；种子培养条件为培养温度28～38℃，罐压0.025～0.08MPa，通气比0.2～2VVM，转速100～500rpm，培养周期4～48h，当菌体湿重达到1～20g/L时移种至发酵罐中，接种量控制在5～30％；所述种子培养基的组分如下：葡萄糖1～15g/L、氯化钠1～10g/L、蛋白胨1～15g/L、酵母浸粉1～15g/L；
(4)发酵罐培养：配制发酵培养基，并于121～123℃下灭菌20～30min，灭菌前将pH值调节至5.5～7.5；发酵培养条件为培养温度28～38℃，罐压0.02～0.08MPa，通气比0.2～2VVM，转速50～500rpm，发酵过程通过补加碱以将发酵体系的pH值控制在5.5～7.5，补加碳源和氮源以将发酵体系中碳源浓度控制在0.1～15g/L，氮源浓度控制在0.01～2g/L；所述发酵培养基组分如下：葡萄糖1～20g/L、磷酸二氢钠1～20g/L、氯化镁0.5～10g/L、硫酸钠0.5～10g/L、酵母浸粉1～15g/L、硫酸钙0.01～5g/L、氯化锌0.005～0.5g/L、硫酸锰0.0001～0.5g/L。其中，所述碳源可以选自葡萄糖、蔗糖和甘油中的至少一种。所述氮源可以为硫酸铵和/或酵母浸粉。所述碳源和氮源可以以补料培养基的形式加入。在一种具体实施方式中，所述补料培养基包括以下质量浓度的组分：葡萄糖、蔗糖或者甘油50～60％，氨水20～28％，氢氧化钠10～40％，硫酸铵0.1％～5％，酵母浸粉0.1～5％。
所述发酵过程实时监测发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位、乙酸浓度、比二氧化碳释放率中的至少一者来反馈调控氨基葡萄糖发酵过程工艺，通过提高或降低转速、空气流量、罐压中的至少一种来维持氧消耗速率、氧化还原电位、乙酸浓度、比二氧化碳释放率在预定范围。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为终止发酵标准，使用HPLC测量发酵液中氨基葡萄糖的浓度，具体可以使用由不锈钢制成的Athena NH2色谱柱测量氨基葡萄糖的浓度。在一种具体实施方式中，色谱柱的直径为4.6mm，高度为250mm，色谱柱中填料粒径为3μm；测量氨基葡萄糖浓度的波长为195nm；流动相包括80％色谱乙腈与20％浓度为2.68g/L的磷酸氢二钾溶液；流动相的流速以将氨基葡萄糖的保留时间控制在约13min为准，流速一般为0.8mL/min，测量温度保持在35℃。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1～18以及实施例1-1～5-1所采用的菌株为大肠杆菌(Escherichia coliACCC01548)。
实施例1：100L罐发酵生产工艺
(1)种子活化
从保种管吸取少许菌液进行梯度稀释，吸取少许菌悬液至平板培养基上，于32℃下培养24h后获得成熟的单菌落。所述平板培养基组分如下：氯化钠5g/L、蛋白胨10g/L、酵母浸粉10g/L、琼脂粉20g/L，灭菌前将其pH值调至7.5，之后于121℃下灭菌25min。
(2)摇瓶培养
从成熟的平板培养基上挑取3个单菌落至装有100mL摇瓶培养基的摇瓶中，摇瓶为1L三角瓶，放于摇床上培养，培养温度32℃，转速220rpm，培养20h，当菌体湿重达8g/L时可移至种子罐中培养。所述摇瓶培养基组分如下：氯化钠5g/L、蛋白胨10g/L、酵母浸粉10g/L，灭菌前将其pH值调至7.5，之后于121℃下灭菌25min。
(3)种子扩大培养
配制种子培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至7.5，按1％接种量将摇瓶种子液接至15L种子罐，装液量为9L。所述种子培养基组分如下：葡萄糖10g/L、氯化钠5g/L、蛋白胨10g/L、酵母浸粉10g/L。种子培养条件包括培养温度32℃，罐压0.05MPa，通气比1.5VVM，转速500rpm，培养过程通过补加氨水控制pH值在7.5左右，培养周期12h，当湿重达10g/L可移至发酵罐中培养。
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至7.5，按15％接种量将种子罐种子液移至100L发酵罐，装液量为50L。初始培养条件：培养温度32℃，转速200rpm，通气比0.5VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在7.5左右，发酵培养过程流加浓度为50％葡萄糖溶液与0.2％硫酸铵以将碳源和氮源的含量分别控制在0.6g/L和0.8g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖15g/L、磷酸二氢钠15g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉10g/L、硫酸钙2.5g/L、氯化锌0.25g/L、硫酸锰0.25g/L。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中乙酸的浓度来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将乙酸浓度控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将乙酸浓度控制在0.1～20g/L；
在发酵培养8～24h期间，将乙酸浓度控制在0.5～10g/L；
在发酵培养24～40h期间，将乙酸浓度控制在0.3～10g/L；
在发酵培养40h～发酵结束期间，将乙酸浓度控制在0.2～10g/L。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄糖含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达125g/L，转化率达45％。
实施例2：5m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至7.2，按15％接种量将种子罐种子液移至5m3发酵罐，装液量为2.5m3。初始培养条件：培养温度32℃，转速150rpm，通气比0.5VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在7.2左右，发酵培养过程流加浓度为55％葡萄糖溶液与0.4％硫酸铵以将碳源和氮源的含量分别控制在0.5g/L和1.1g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁10g/L、硫酸钠10g/L、酵母浸粉15g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.3g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至7.2。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中乙酸的浓度来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将乙酸浓度控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将乙酸浓度控制在0.1～20g/L；
在发酵培养8～16h期间，将乙酸浓度控制在0.5～10g/L；
在发酵培养16～24h期间，将乙酸浓度控制在0.5～6g/L；
在发酵培养24～32h期间，将乙酸浓度控制在0.3～10g/L；
在发酵培养32～40h期间，将乙酸浓度控制在0.3～8g/L；
在发酵培养40～48h期间，将乙酸浓度控制在0.2～10g/L；
在发酵培养48h～发酵结束期间，将乙酸浓度控制在0.2～8g/L。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄糖含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达130g/L，转化率达45％。
实施例1-1：5m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至7.2，按15％接种量将种子罐种子液移至5m3发酵罐，装液量为2.5m3。初始培养条件：培养温度32℃，转速150rpm，通气比0.5VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在7.2左右，发酵培养过程流加浓度为55％葡萄糖溶液与0.4％硫酸铵以将碳源和氮源的含量分别控制在0.5g/L和1.1g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁10g/L、硫酸钠10g/L、酵母浸粉15g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.3g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至7.2。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中乙酸的浓度来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将乙酸浓度控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将乙酸浓度控制在0.1～20g/L；
在发酵培养8～16h期间，将乙酸浓度控制在0.5～10g/L；
在发酵培养16～24h期间，将乙酸浓度控制在0.5～6g/L；
在发酵培养24～32h期间，将乙酸浓度控制在10～20g/L；
在发酵培养32～40h期间，将乙酸浓度控制在0.1～0.2g/L；
在发酵培养40～48h期间，将乙酸浓度控制在0.2～10g/L；
在发酵培养48h～发酵结束期间，将乙酸浓度控制在0.2～8g/L。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄糖含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达100g/L，转化率达35％，与实施例2相比，部分区间段未控制在乙酸浓度要求范围内，氨基葡萄糖发酵水平及转化率都低于实施例2。
实施例3：60m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至60m3发酵罐，装液量为30m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速150rpm，通气比0.8VVM，罐压0.04MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液与1％硫酸铵以将碳源和氮源的含量分别控制在0.25g/L和0.7g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖15g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉10g/L、硫酸钙2g/L、氯化锌0.2g/L、硫酸锰0.2g/L，于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中氧消耗速率来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将发酵液中氧消耗速率控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h；
在发酵培养8～24h期间，将氧消耗速率控制在60～150mmol/L·h；
在发酵培养24～40h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h；
在发酵培养40h～发酵结束期间，将氧消耗速率控制在50～100mmol/L·h。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达140g/L，转化率达50％。
实施例4：60m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至60m3发酵罐，装液量为30m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速150rpm，通气比0.8VVM，罐压0.04MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液与1％硫酸铵以将碳源和氮源的含量分别控制在0.4g/L和0.65g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖15g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉10g/L、硫酸钙2g/L、氯化锌0.2g/L、硫酸锰0.2g/L，于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中氧消耗速率来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将发酵液中氧消耗速率控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h；
在发酵培养8～16h期间，将氧消耗速率控制在60～120mmol/L·h；
在发酵培养16～24h期间，将氧消耗速率控制在80～150mmol/L·h；
在发酵培养24～32h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h；
在发酵培养32～40h期间，将氧消耗速率控制在70～100mmol/L·h；
在发酵培养40～48h期间，将氧消耗速率控制在70～90mmol/L·h；
在发酵培养48h至发酵结束期间，将氧消耗速率控制在50～80mmol/L·h。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达150g/L，转化率达50％。
实施例2-1：60m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至60m3发酵罐，装液量为30m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速150rpm，通气比0.8VVM，罐压0.04MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液与1％硫酸铵以将碳源和氮源的含量分别控制在0.4g/L和0.65g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖15g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉10g/L、硫酸钙2g/L、氯化锌0.2g/L、硫酸锰0.2g/L，于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中氧消耗速率来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将发酵液中氧消耗速率控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h；
在发酵培养8～16h期间，将氧消耗速率控制在60～120mmol/L·h；
在发酵培养16～24h期间，将氧消耗速率控制在60～70mmol/L·h；
在发酵培养24～32h期间，将氧消耗速率控制在120～150mmol/L·h；
在发酵培养32～40h期间，将氧消耗速率控制在50～60mmol/L·h；
在发酵培养40～48h期间，将氧消耗速率控制在70～100mmol/L·h；
在发酵培养48h至发酵结束期间，将氧消耗速率控制在50～80mmol/L·h。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达110g/L，转化率达35％。与实施例4相比，部分区间段未控制在氧消耗速率要求范围内，氨基葡萄糖发酵水平及转化率都低于实施例4。
实施例5：120m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至120m3发酵罐，装液量为60m3。初始培养条件：培养温度30℃，转速60rpm，通气比0.5VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液与0.3％酵母浸粉以将碳源和氮源的含量分别控制在0.25g/L和0.8g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖12g/L、磷酸二氢钠12g/L、氯化镁8g/L、硫酸钠8g/L、酵母浸粉12g/L、硫酸钙2.5g/L、氯化锌0.3g/L、硫酸锰0.3g/L，于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测氧化还原电位来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将氧化还原电位控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧化还原电位控制在-100～50mV；
在发酵培养8～24h期间，将氧化还原电位控制在-300～-50mV；
在发酵培养24～40h期间，将氧化还原电位控制在-250～-100mV；
在发酵培养40h至发酵结束期间，将氧化还原电位控制在-200～-50mV。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达135g/L，转化率达44％。
实施例6：120m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至120m3发酵罐，装液量为60m3。初始培养条件：培养温度30℃，转速60rpm，通气比0.5VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液与0.3％酵母浸粉以将碳源和氮源的含量分别控制在0.8g/L和1.2g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖12g/L、磷酸二氢钠12g/L、氯化镁8g/L、硫酸钠8g/L、酵母浸粉12g/L、硫酸钙2.5g/L、氯化锌0.3g/L、硫酸锰0.3g/L，于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测氧化还原电位来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将氧化还原电位控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧化还原电位控制在-100～50mV；
在发酵培养8～16h期间，将氧化还原电位控制在-200～-50mV；
在发酵培养16～24h期间，将氧化还原电位控制在-300～-50mV；
在发酵培养24～32h期间，将氧化还原电位控制在-250～-100mV。
在发酵培养32～40h期间，将氧化还原电位控制在-200～-100mV。
在发酵培养40～48h期间，将氧化还原电位控制在-150～-100mV。
在发酵培养48～56h期间，将氧化还原电位控制在-150～-50mV。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达145g/L，转化率达48％。
实施例3-1：120m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至120m3发酵罐，装液量为60m3。初始培养条件：培养温度30℃，转速60rpm，通气比0.5VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液与0.3％酵母浸粉以将碳源和氮源的含量分别控制在0.8g/L和1.2g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖12g/L、磷酸二氢钠12g/L、氯化镁8g/L、硫酸钠8g/L、酵母浸粉12g/L、硫酸钙2.5g/L、氯化锌0.3g/L、硫酸锰0.3g/L，于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测氧化还原电位来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将氧化还原电位控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧化还原电位控制在-100～50mV；
在发酵培养8～16h期间，将氧化还原电位控制在-200～-50mV；
在发酵培养16～24h期间，将氧化还原电位控制在-40～-10mV；
在发酵培养24～32h期间，将氧化还原电位控制在-90～-10mV。
在发酵培养32～40h期间，将氧化还原电位控制在-200～-100mV。
在发酵培养40～48h期间，将氧化还原电位控制在-300～-210mV。
在发酵培养48～56h期间，将氧化还原电位控制在-150～-50mV。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达125g/L，转化率达30％。与实施例6相比，部分区间段氧化还原电位未控制在工艺要求范围内，氨基葡萄糖发酵水平及转化率都低于实施例6。
实施例7：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按15％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度32℃，转速80rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为58％葡萄糖溶液与0.2％酵母浸粉以将碳源和氮源的含量分别控制在3.2g/L和0.8g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖12g/L、磷酸二氢钠15g/L、氯化镁8g/L、硫酸钠8g/L、酵母浸粉10g/L、硫酸钙0.6g/L、氯化锌0.2g/L、硫酸锰0.05g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测比二氧化碳释放率来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将比二氧化碳释放率控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；
在发酵培养8～24h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6；
在发酵培养24～40h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；
在发酵培养40～56h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达150g/L，转化率达50％。
实施例8：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在3.5g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测比二氧化碳释放率来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将比二氧化碳释放率控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；
在发酵培养8～16h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6；
在发酵培养16～24h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.15～0.4；
在发酵培养24～32h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.15～0.5；
在发酵培养32～40h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；
在发酵培养40～48h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3；
在发酵培养48～56h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.05～0.15。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达160g/L，转化率达55％。
实施例4-1：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在3.5g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测比二氧化碳释放率来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将比二氧化碳释放率控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；
在发酵培养8～16h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.05～0.09；
在发酵培养16～24h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.4～0.6；
在发酵培养24～32h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.15～0.5；
在发酵培养32～40h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；
在发酵培养40～48h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.3～0.5；
在发酵培养48～56h期间，将发酵过程比二氧化碳释放率控制在0.05～0.15。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达130g/L，转化率达40％。与实施例8相比，部分区间段比二氧化碳释放率未控制在工艺要求范围内，氨基葡萄糖发酵水平及转化率都低于实施例8。
实施例9：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在10.8g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中氧消耗速率及氧化还原电位来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将发酵液中氧消耗速率及氧化还原电位控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h，氧化还原电位控制在-100～50mV；
在发酵培养8～24h期间，将氧消耗速率控制在60～150mmol/L·h，氧化还原电位控制在-300～-50mV；
在发酵培养24～40h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h，氧化还原电位控制在-250～-100mV；
在发酵培养40h至发酵结束期间，将氧消耗速率控制在50～100mmol/L·h，氧化还原电位控制在-200～-50mV。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达150g/L，转化率达50％。
实施例10：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在13.5g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中氧消耗速率及乙酸浓度来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将发酵液中氧消耗速率及乙酸浓度控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.1～20g/L；
在发酵培养8～24h期间，将氧消耗速率控制在60～150mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.5～10g/L；
在发酵培养24～40h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.3～10g/L；
在发酵培养40h至发酵结束期间，将氧消耗速率控制在50～100mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.2～10g/L。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达145g/L，转化率达52％。
实施例11：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在12g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中氧消耗速率及比二氧化碳释放率来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将发酵液中氧消耗速率及比二氧化碳释放率控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；
在发酵培养8～24h期间，将氧消耗速率控制在60～150mmol/L·h，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6；
在发酵培养24～40h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；
在发酵培养40h至发酵结束期间，将氧消耗速率控制在50～100mmol/L·h，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达148g/L，转化率达51％。
实施例12：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在0.15g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测氧化还原电位及乙酸浓度来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将氧化还原电位及乙酸浓度控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧化还原电位控制在-100～50mV，乙酸浓度控制在0.1～20g/L；
在发酵培养8～24h期间，将氧化还原电位控制在-300～-50mV，乙酸浓度控制在0.5～10g/L；
在发酵培养24～40h期间，将氧化还原电位控制在-250～-100mV，乙酸浓度控制在0.3～10g/L；
在发酵培养40h至发酵结束期间，将氧化还原电位控制在-200～-50mV，乙酸浓度控制在0.2～10g/L。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达145g/L，转化率达52％。
实施例13：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在0.2g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测氧化还原电位及比二氧化碳释放率来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将氧化还原电位及比二氧化碳释放率控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧化还原电位控制在-100～50mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；
在发酵培养8～24h期间，将氧化还原电位控制在-300～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6；
在发酵培养24～40h期间，将氧化还原电位控制在-250～-100mV，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；
在发酵培养40h至发酵结束期间，将氧化还原电位控制在-200～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达148g/L，转化率达53％。
实施例14：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在3g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测比二氧化碳释放率及乙酸浓度来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将比二氧化碳释放率及乙酸浓度控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8，乙酸浓度控制在0.1～20g/L；
在发酵培养8～24h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6，乙酸浓度控制在0.5～10g/L；
在发酵培养24～40h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5，乙酸浓度控制在0.3～10g/L；
在发酵培养40h至发酵结束期间，将比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3，乙酸浓度控制在0.2～10g/L。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达150g/L，转化率达53％。
实施例15：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在10.3g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位及乙酸浓度来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位及乙酸浓度控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h，氧化还原电位控制在-100～50mV，乙酸浓度控制在0.1～20g/L；
在发酵培养8～24h期间，将氧消耗速率控制在60～150mmol/L·h，氧化还原电位控制在-300～-50mV，乙酸浓度控制在0.5～10g/L；
在发酵培养24～40h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h，氧化还原电位控制在-250～-100mV，乙酸浓度控制在0.3～10g/L；
在发酵培养40h至发酵结束期间，将氧消耗速率控制在50～100mmol/L·h，氧化还原电位控制在-200～-50mV，乙酸浓度控制在0.2～10g/L。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达154g/L，转化率达52％。
实施例16：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在9.6g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位及比二氧化碳释放率来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位及比二氧化碳释放率控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h，氧化还原电位控制在-100～50mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；
在发酵培养8～24h期间，将氧消耗速率控制在60～150mmol/L·h，氧化还原电位控制在-300～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6；
在发酵培养24～40h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h，氧化还原电位控制在-250～-100mV，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；
在发酵培养40h至发酵结束期间，将氧消耗速率控制在50～100mmol/L·h，氧化还原电位控制在-200～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达155g/L，转化率达53％。
实施例17：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在8g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测乙酸浓度、氧化还原电位及比二氧化碳释放率来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将乙酸浓度、氧化还原电位及比二氧化碳释放率控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将乙酸浓度控制在0.1～20g/L，氧化还原电位控制在-100～50mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；
在发酵培养8～24h期间，将乙酸浓度控制在0.5～10g/L，氧化还原电位控制在-300～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6；
在发酵培养24～40h期间，将乙酸浓度控制在0.3～10g/L，氧化还原电位控制在-250～-100mV，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；
在发酵培养40h至发酵结束期间，将乙酸浓度控制在0.2～10g/L，氧化还原电位控制在-200～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达149g/L，转化率达53％。
实施例18：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在3.6g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中氧消耗速率、乙酸浓度、氧化还原电位及比二氧化碳释放率来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将发酵液中氧消耗速率、乙酸浓度、氧化还原电位及比二氧化碳释放率控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.1～20g/L，氧化还原电位控制在-100～50mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；
在发酵培养8～24h期间，将氧消耗速率控制在60～150mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.5～10g/L，氧化还原电位控制在-300～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6；
在发酵培养24～40h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.3～10g/L，氧化还原电位控制在-250～-100mV，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；
在发酵培养40h至发酵结束期间，将将氧消耗速率控制在50～100mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.2～10g/L，氧化还原电位控制在-200～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达160g/L，转化率达55％。
实施例5-1：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在3.6g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程中不进行氧消耗速率、氧化还原电位、乙酸浓度及比二氧化碳释放率的监测及分阶段调控，发酵过程氧消耗速率控制范围为10～150mmol/L·h，氧化还原电位控制范围为-300～50mV，乙酸浓度控制范围为0.1～20g/L，比二氧化碳释放率控制范围为0.05～0.8。发酵过程通过提高或者降低转速或空气量或罐压其中一个或者多个组合来维持氧消耗速率、氧化还原电位、乙酸浓度及比二氧化碳释放率在上述工艺范围内。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达120g/L，转化率达42％，与分阶段控制相比氨基葡萄糖发酵水平及转化率偏低。
实施例19：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在10.3g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中氧消耗速率、乙酸浓度及氧化还原电位来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将发酵液中氧消耗速率、乙酸浓度及氧化还原电位控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.1～20g/L，氧化还原电位控制在-100～50mV；
在发酵培养8～16h期间，将氧消耗速率控制在60～120mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.5～10g/L，氧化还原电位控制在-200～-50mV；
在发酵培养16～24h期间，将氧消耗速率控制在80～150mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.5～6g/L，氧化还原电位控制在-300～-50mV；
在发酵培养24～32h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.3～10g/L，氧化还原电位控制在-250～-100mV；
在发酵培养32～40h期间，将氧消耗速率控制在70～100mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.3～8g/L，氧化还原电位控制在-200～-100mV；
在发酵培养40～48h期间，将氧消耗速率控制在70～90mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.2～10g/L，氧化还原电位控制在-150～-100mV；
在发酵培养48h至发酵结束期间，将将氧消耗速率控制在50～80mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.2～8g/L，氧化还原电位控制在-150～-50mV。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达162g/L，转化率达56.2％。
实施例20：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在8g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中乙酸浓度、氧化还原电位及比二氧化碳释放率来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将发酵液中乙酸浓度、氧化还原电位及比二氧化碳释放率控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将乙酸浓度控制在0.1～20g/L，氧化还原电位控制在-100～50mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；
在发酵培养8～16h期间，将乙酸浓度控制在0.5～10g/L，氧化还原电位控制在-200～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6；
在发酵培养16～24h期间，将乙酸浓度控制在0.5～6g/L，氧化还原电位控制在-300～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.15～0.4；
在发酵培养24～32h期间，将乙酸浓度控制在0.3～10g/L，氧化还原电位控制在-250～-100mV，比二氧化碳释放率控制在0.15～0.5；
在发酵培养32～40h期间，将乙酸浓度控制在0.3～8g/L，氧化还原电位控制在-200～-100mV，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；
在发酵培养40～48h期间，将乙酸浓度控制在0.2～10g/L，氧化还原电位控制在-150～-100mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3；
在发酵培养48h至发酵结束期间，将乙酸浓度控制在0.2～8g/L，氧化还原电位控制在-150～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.15。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达159g/L，转化率达54％。
实施例21：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在9.6g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位及比二氧化碳释放率来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位及比二氧化碳释放率控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h，氧化还原电位控制在-100～50mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；
在发酵培养8～16h期间，将氧消耗速率控制在60～120mmol/L·h，氧化还原电位控制在-200～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6；
在发酵培养16～24h期间，将氧消耗速率控制在80～150mmol/L·h，氧化还原电位控制在-300～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.15～0.4；
在发酵培养24～32h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h，氧化还原电位控制在-250～-100mV，比二氧化碳释放率控制在0.15～0.5；
在发酵培养32～40h期间，将氧消耗速率控制在70～100mmol/L·h，氧化还原电位控制在-200～-100mV，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；
在发酵培养40～48h期间，将氧消耗速率控制在70～90mmol/L·h，氧化还原电位控制在-150～-100mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3；
在发酵培养48h至发酵结束期间，将将氧消耗速率控制在50～80mmol/L·h，氧化还原电位控制在-150～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.15。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达161g/L，转化率达55％。
实施例22：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在1.2g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中氧消耗速率、乙酸浓度及比二氧化碳释放率来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将发酵液中氧消耗速率、乙酸浓度及比二氧化碳释放率控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.1～20g/L，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；
在发酵培养8～16h期间，将氧消耗速率控制在60～120mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.5～10g/L，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6；
在发酵培养16～24h期间，将氧消耗速率控制在80～150mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.5～6g/L，比二氧化碳释放率控制在0.15～0.4；
在发酵培养24～32h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.3～10g/L，比二氧化碳释放率控制在0.15～0.5；
在发酵培养32～40h期间，将氧消耗速率控制在70～100mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.3～8g/L，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；
在发酵培养40～48h期间，将氧消耗速率控制在70～90mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.2～10g/L，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3；
在发酵培养48h至发酵结束期间，将将氧消耗速率控制在50～80mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.2～8g/L，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.15。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达162g/L，转化率达54.4％。
实施例23：160m3罐发酵生产工艺
(1)-(3)同实施例1；
(4)发酵培养
配制发酵培养基，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0，按20％接种量将种子罐种子液移至160m3发酵罐，装液量为90m3。初始培养条件：培养温度33℃，转速70rpm，通气比0.6VVM，罐压0.03MPa，发酵培养过程通过补氨水控制pH值在6.0左右，发酵培养过程流加浓度为60％葡萄糖溶液以将碳源的含量控制在3.6g/L。
所述发酵培养基组分为葡萄糖10g/L、磷酸二氢钠10g/L、氯化镁5g/L、硫酸钠5g/L、酵母浸粉5g/L、硫酸钙5g/L、氯化锌0.5g/L、硫酸锰0.5g/L，并于121℃下灭菌25min，灭菌前将其pH值调至6.0。
所述发酵培养过程通过监测发酵液中氧消耗速率、乙酸浓度、氧化还原电位及比二氧化碳释放率来实时反馈调控过程工艺，并通过提高或者降低转速、空气量、罐压中的至少一者将发酵液中氧消耗速率、乙酸浓度、氧化还原电位及比二氧化碳释放率控制在以下范围内：
在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.1～20g/L，氧化还原电位控制在-100～50mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；
在发酵培养8～16h期间，将氧消耗速率控制在60～120mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.5～10g/L，氧化还原电位控制在-200～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6；
在发酵培养16～24h期间，将氧消耗速率控制在80～150mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.5～6g/L，氧化还原电位控制在-300～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.15～0.4；
在发酵培养24～32h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.3～10g/L，氧化还原电位控制在-250～-100mV，比二氧化碳释放率控制在0.15～0.5；
在发酵培养32～40h期间，将氧消耗速率控制在70～100mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.3～8g/L，氧化还原电位控制在-200～-100mV，比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；
在发酵培养40～48h期间，将氧消耗速率控制在70～90mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.2～10g/L，氧化还原电位控制在-150～-100mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3；
在发酵培养48h至发酵结束期间，将将氧消耗速率控制在50～80mmol/L·h，乙酸浓度控制在0.2～8g/L，氧化还原电位控制在-150～-50mV，比二氧化碳释放率控制在0.05～0.15。
当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时作为停止发酵，使用HPLC测定发酵液中氨基葡萄含量，发酵终止时氨基葡萄糖含量达166g/L，转化率达56.5％。
实施例24～43：一种氨基葡萄糖的生产方法，与实施例1～18的不同之处在于，生产菌株不同，具体条件以及发酵液中氨基葡萄含量和转化率见表1。
表1不同氨基葡萄糖生产菌株发酵水平
Figure BDA0002841897750000281
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种氨基葡萄糖的生产方法，其特征在于，该方法包括在氨基葡萄糖发酵过程中，在线监测发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位、乙酸浓度、比二氧化碳释放率中的至少一者并将其数值控制在以下范围内：氧消耗速率为10～150mmol/L·h，氧化还原电位为-300～50mV，乙酸浓度为0.1～20g/L，比二氧化碳释放率为0.05～0.8。
2.根据权利要求1所述的氨基葡萄糖的生产方法，其特征在于，
所述氧消耗速率采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h；在发酵培养8～24h期间，将氧消耗速率控制在60～150mmol/L·h；在发酵培养24～40h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h；在发酵培养40h至发酵结束期间，将氧消耗速率控制在50～100mmol/L·h；
优选地，所述氧消耗速率采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将氧消耗速率控制在10～90mmol/L·h；在发酵培养8～16h期间，将氧消耗速率控制在60～120mmol/L·h；在发酵培养16～24h期间，将氧消耗速率控制在80～150mmol/L·h；在发酵培养24～32h期间，将氧消耗速率控制在70～120mmol/L·h；在发酵培养32～40h期间，将氧消耗速率控制在70～100mmol/L·h；在发酵培养40～48h期间，将氧消耗速率控制在70～90mmol/L·h；在发酵培养48h至发酵结束期间，将氧消耗速率控制在50～80mmol/L·h。
3.根据权利要求1所述的氨基葡萄糖的生产方法，其特征在于，
所述氧化还原电位采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将氧化还原电位控制在-100～50mV；在发酵培养8～24h期间，将氧化还原电位控制在-300～-50mV；在发酵培养24～40h期间，将氧化还原电位控制在-250～-100mV；在发酵培养40h至发酵结束期间，将氧化还原电位控制在-200～-50mV；
优选地，所述氧化还原电位采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将氧化还原电位控制在-100～50mV；在发酵培养8～16h期间，将氧化还原电位控制在-200～-50mV；在发酵培养16～24h期间，将氧化还原电位控制在-300～-50mV；在发酵培养24～32h期间，将氧化还原电位控制在-250～-100mV；在发酵培养32～40h期间，将氧化还原电位控制在-200～-100mV；在发酵培养40～48h期间，将氧化还原电位控制在-150～-100mV；在发酵培养48h至发酵结束期间，将氧化还原电位控制在-150～-50mV。
4.根据权利要求1所述的氨基葡萄糖的生产方法，其特征在于，
所述乙酸浓度采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将乙酸浓度控制在0.1～20g/L；在发酵培养8～24h期间，将乙酸浓度控制在0.5～10g/L；在发酵培养24～40h期间，将乙酸浓度控制在0.3～10g/L；在发酵培养40h至发酵结束期间，将乙酸浓度控制在0.2～10g/L；
优选地，所述乙酸浓度采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将乙酸浓度控制在0.1～20g/L；在发酵培养8～16h期间，将乙酸浓度控制在0.5～10g/L；在发酵培养16～24h期间，将乙酸浓度控制在0.5～6g/L；在发酵培养24～32h期间，将乙酸浓度控制在0.3～10g/L；在发酵培养32～40h期间，将乙酸浓度控制在0.3～8g/L；在发酵培养40～48h期间，将乙酸浓度控制在0.2～10g/L；在发酵培养48h至发酵结束期间，将乙酸浓度控制在0.2～8g/L。
5.根据权利要求1所述的氨基葡萄糖的生产方法，其特征在于，
所述比二氧化碳释放率采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；在发酵培养8～24h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6；在发酵培养24～40h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；在发酵培养40h至发酵结束期间，将比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3；
优选地，所述比二氧化碳释放率采用分阶段控制，且控制方式如下：在发酵培养0～8h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.05～0.8；在发酵培养8～16h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.1～0.6；在发酵培养16～24h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.15～0.4；在发酵培养24～32h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.15～0.5；在发酵培养32～40h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.1～0.5；在发酵培养40～48h期间，将比二氧化碳释放率控制在0.05～0.3；在发酵培养48h至发酵结束期间，将比二氧化碳释放率控制在0.05～0.15。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的氨基葡萄糖的生产方法，其特征在于，所述发酵液中氧消耗速率、氧化还原电位、乙酸浓度、比二氧化碳释放率的数值范围通过调整空气流量、转速及罐压中的至少一者进行控制。
7.根据权利要求1～5中任意一项所述的氨基葡萄糖的生产方法，其特征在于，所述氨基葡萄糖发酵所采用的菌株选自大肠杆菌(Escherichia coli)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、少孢根霉(Rhizopus oligosporus)、曲霉菌属(Aspergillus sp)、毛霉(Monascus pilosus)中的至少一种。
8.根据权利要求1～5中任意一项所述的氨基葡萄糖的生产方法，其特征在于，该方法还包括在发酵过程中补加碱以将发酵体系的pH值控制在5.5～7.5，补加碳源和氮源以将发酵体系中碳源浓度控制在0.1～15g/L，氮源浓度控制在0.01～2g/L；所述碳源选自葡萄糖、蔗糖和甘油中的至少一种，所述氮源为硫酸铵和/或酵母浸粉。
9.根据权利要求1～5中任意一项所述的氨基葡萄糖的生产方法，其特征在于，所述氨基葡萄糖发酵包括以下步骤：
(1)种子活化：从保种管吸取菌液进行梯度稀释，吸取稀释后菌悬液至平板培养基中，于28～38℃下培养12～72h后获得成熟的单菌落；
(2)摇瓶培养：从成熟的平板培养基上挑取1～20个单菌落接至摇瓶培养基中，摇瓶培养条件包括培养温度28～38℃，转速150～250rpm，培养周期4～48h，当菌体湿重达到1～20g/L时移种至种子罐，接种量控制在0.1～5％；
(3)种子扩大培养：种子培养条件包括培养温度28～38℃，罐压0.025～0.08MPa，通气比0.2～2VVM，转速100～500rpm，培养周期4～48h，当菌体湿重达到1～20g/L时移种至发酵罐中，接种量控制在5～30％；
(4)发酵罐培养：发酵培养条件包括培养温度28～38℃，罐压0.02～0.08MPa，通气比0.2～2VVM，转速50～500rpm，发酵过程通过补加碱以将发酵体系的pH值控制在5.5～7.5，补加碳源和氮源以将发酵体系中碳源浓度控制在0.1～15g/L，氮源浓度控制在0.01～2g/L，当产物增长速率明显减缓或菌体染色浅时停止发酵；所述碳源选自葡萄糖、蔗糖和甘油中的至少一种，所述氮源为硫酸铵和/或酵母浸粉。
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