ICS 65.080 CCS B 10 团体 标准 超高分子量聚谷氨酸发酵工艺规程 Fermentation process specification s for producing ultra-high molecular weight polyglutamic acid 2023-05-29发布 2023-05-29实施 四川省有机肥料产业发展促进会 发布 T/SOFlDPA 0005—2023 全国团体标准信息平台 T/SOFlDPA 0005 —2023 I 目 次 前言 ................................ ................................ ................. II 1 范围 ................................ ................................ ................ 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ...... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ .......... 1 4 生产环境及生产车间要求 ................................ .............................. 1 5 工艺要求 ................................ ................................ ............ 2 附录 A （资料性） 超高分子量聚谷氨酸发酵生产工艺流程 ............................... 7 附录 B （规范性）聚谷氨酸分子量及含量的测定 高效液相色谱法 ........................ 8 全国团体标准信息平台 T/SOFlDPA 0005 —2023 II 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由四川省有机肥料产业发展促进会提出并归口。 本文件起草单位： 中国科学院成都生物研究所 、四川省自然资源科学研究院 、四川省农业科学院农 业资源与环境研究所 、成都大学 、成都医学院 、天津科技大学 、四川金象赛瑞化工股份有限公司、四川 百川金开生物工程有限公司、四川施金格合成生物科技有限公司、四川活升元生物科技有限公司、成都 金开生物工程 有限公司、杨凌未来中科环保科技有限公司。 本文件主要起草人： 闫志英、姬高升、许力山、吕青阳、涂卫国、李森、秦鱼生、 王新惠、陈朝琼、 乔长晟、雷珂、曾茂、杨志刚、李镇江、刘元兴、庞孝勇、孙竟、刘文、武红帽 。 本文件为首次发布。 全国团体标准信息平台 T/SOFlDPA 0005 —2023 1 超高分子量聚谷氨酸发酵工艺规程 1 范围 本文件规定了超高分子量聚谷氨酸发酵生产中所涉及的生产环境、生产车间、菌种、发酵扩培、后 处理、包装、储运及质量检验等技术环节作出要求。 本文件适用于以淀粉、淀粉糖、蔗糖、葡萄糖、糖蜜、甘油等为主要原料经微生物发酵生产超高分 子量的聚谷氨酸。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB 3095-2012 环境空气质量标准 GB 3838-2002 地表水环境质量标准 QB/T 5189 -2017 γ-聚谷氨酸 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 聚谷氨酸 polyglutamic acid 聚谷氨酸（也称γ -聚谷氨酸，γ -PGA），是由 D-谷氨酸和 L-谷氨酸按照不同比例组成的，通过 α-氨基和γ -羧基之间的γ -酰胺键连接形成的一类聚合氨基酸。 3.2 溶解氧（ DO） dissolved oxygen 溶解在水中的空气中的分子态氧称为溶解氧，水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都 有密切关系，在发酵聚谷氨酸时所测值为溶解在发酵液中的分子态的氧被菌体消耗利用后的剩余含量。 3.3 耗氧速率（ OUR） oxygen uptake rate 指生物和微生物进行呼吸作用所消耗氧气的速度。 3.4 比好氧速率（ qO2） specific oxygen uptake rate 单位重量的细胞 (干重)在单位时间内所消耗的氧气 ,mmol O2/(g·h)。 3.5 超高分子量聚谷氨酸 ultra-high molecular weight polyglutamic acid 重均分子量（ Mw）大于5000000 D a的聚谷氨酸。 4 生产环境及生产车间要求 全国团体标准信息平台 T/SOFlDPA 0005 —2023 2 4.1 生产环境要求 4.1.1 生产设施满足产品需要并符合安全、环保、消防等条件要求。 4.1.2 厂区空气质量达到大气环境质量标准 GB 3095-2012中的II类标准。 4.1.3 发酵用水达到地表水质量标准 GB 3838-2002中的III类水质标准，冷却水及其他用水达到标 准中的IV类水质要求。 4.2 生产车间要求 4.2.1 发酵车间应建立单独的消毒杀菌间，人员进发酵车间前应进行消毒杀菌 。 4.2.2 菌种的储藏间、无菌操作间与生产车间相对隔离。 4.2.3 发酵车间与浓缩等后处理车间 应相对隔离， 具有可以灭菌的传输管道。 4.2.4 应建立定期用消毒剂进行生产设备和环境消毒的车间环境卫生制度。 4.2.5 应建立定期对生产设备设施进行检查检修的车间安全制度。 4.3 库房 满足（原料 /成品）存放需要的场所要求密闭、通风、干燥、避免阳光直射。 4.4 仪器设备 4.4.1 生产设备 主要生产设备有液体种子罐、液体发酵罐、补料罐、冷水机、配料机、空压机、蒸汽锅炉、压滤设 备、蒸发浓缩设备等。 4.4.2 主要分析检测设备： 主要分析检测设备有高效液相色谱仪、尾气分析仪、恒温摇床、恒温培养箱、高压蒸汽灭菌锅、紫 外分光光度计、生物质传感分析仪、天平等。 5 工艺要求 5.1 工艺流程 聚谷氨酸发酵生产的一般技术环节为：菌种活化→种子扩培→发酵培养→ 产物检验 →后处理→包 装→产品质量检验→出厂。 详细流程见附录 A。 5.2 菌种 5.2.1 原种 5.2.1.1 应有菌种鉴定报告 。 5.2.1.2 应有菌种的企业编号、来源等信息 。 5.2.1.3 应具备发酵生产 聚谷氨酸 的能力，生产聚谷氨酸分子量达到超高分子量水平 （聚谷氨酸分子 量检测方法按附录 B执行）。 5.2.2 菌种的保存和管理 5.2.2.1 菌种常见保存方式见表 1。 全国团体标准信息平台 T/SOFlDPA 0005 —2023 3 表1 常见菌种保存方式 保藏方式 一般存放条件 一般保存期限 冻干管保藏 冰箱或室温 5年以上 石蜡油保藏 4℃冰箱 1年以上 甘油管保藏 -18℃或更低温度 1年以上 常规斜面保藏 4℃冰箱 2个月～12个月 5.2.2.2 应选用一种以上适宜方法保藏，确保无杂菌污染，菌种不退化。 5.2.2.3 应分类存放，定期检查 。 5.2.2.4 应建立菌种档案，记录菌种使用及保藏等信息。 5.2.3 菌种质量控制 在生产之前， 应用平皿划线和摇瓶发酵对菌株进行检查， 确认菌株纯度和发酵性能没有发生退化。 出现污染或退化的菌种不能作为生产用菌种， 应进行5.2.4或5.2.5操作。 5.2.4 菌种纯化 当菌种不纯时， 应进行纯化。可采用平皿划线分离法或稀释涂布法得到纯菌种，再对分离纯化的 菌种进行发酵性能验证，验证合格的菌种方可用于后续发酵生产。 5.2.5 菌种复壮 5.2.5.1 当菌种发生下列现象之一，应进行菌种复壮。 a) 菌体形态或菌落形态发生变化 。 b) 代谢活性降低，发酵周期改变 。 c) 重要功能性物质的产生能力下降 。 d) 其他重要特性的退化或丧失。 5.2.5.2 菌种复壮的方法：通过功能平皿多次选育或接回原分离培养基传代培养，重新分离该菌种。 5.3 发酵扩培 5.3.1 种子扩培 原菌种应连续转接活化至生长旺盛后才能应用。 种子扩培过程包括试管斜面菌种、摇瓶或茄瓶斜面、种子罐扩培三个阶段，操作过程要保证菌种 不被污染、菌种生长旺盛。种子罐扩培根据发酵体系选择对应多级种子培养。 5.3.2 培养基 5.3.2.1 一般要求 培养基重要原料满足一定的质量要求，包括成分、含量、有效期以及生产厂家等。对新使用的发