本发明涉及生物化工领域，具体涉及一株黑曲霉菌株以及发酵生产葡萄糖酸钠的方法和应用。
背景技术：
1、葡萄糖酸钠是一种应用极为广泛的多羟基有机酸盐，在食品、医药、轻工、化工等行业具有广泛的应用；在食品行业可用作营养增补剂、食品保鲜剂、品质改良剂、缓冲剂和低盐（无盐）食品；在医药行业可用作酸碱平衡剂；葡萄糖酸钠具有良好的螯合剂和缓蚀阻垢作用，被广泛应用于表面清洗剂和水质稳定剂；葡萄糖酸钠能增加混凝土的可塑性、强度和耐久性，作为减水剂、缓凝剂广泛应用于建筑行业；另外葡萄糖酸钠也是制备葡萄糖酸内酯、葡萄糖酸盐（锌、铜、亚铁盐）等的基础原料。
2、葡萄糖酸钠的生产方法主要有催化氧化法和微生物发酵法。催化氧化法是以葡萄糖为原料，以贵金属为催化剂，催化氧化葡萄糖产生葡萄糖酸，加入氢氧化钠中和生成葡萄糖酸钠，存在生产成本高、反应条件苛刻、副反应多、环境污染严重等缺点；微生物发酵法生产葡萄糖酸钠是以糖质为原料，经微生物转化生成葡萄糖酸，发酵过程中流加氢氧化钠溶液中和得到葡萄糖酸钠，该方法具有条件温和、工艺路线简洁环保、产品成本低等优势，成为葡萄糖酸钠的主要生产方法。
3、目前最常见的用于葡萄糖酸钠发酵生产的菌株是黑曲霉，但菌株耐高温性能差是相关企业面临的难题。黑曲霉生长的最适温度一般在33℃-37℃，当发酵罐温度超过40℃时，菌株生长和产酶速率显著下降。特别是夏季，生产车间内的温度可达40℃，为保证正常生产必须消耗大量的冷却水给发酵罐降温，由此消耗大量能量。专利号为cn103667375a，名称为一种采用黑曲霉发酵法制备葡萄糖酸钠的方法中，黑曲霉的发酵温度为30±2℃，而在专利号为cn105385713a，名称为一种菌体循环利用的葡萄糖酸钠发酵方法中，黑曲霉的发酵温度为36℃-37℃；
4、基于黑曲霉对发酵温度有所限制，近些年开始使用酶法直接催化处理葡萄糖，利用氢氧化钠调酸得到葡萄糖酸钠，如专利号为cn118147243a，名称为一种葡萄糖酸钠的制备方法，将葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶加入到淀粉糖化液中，使用氢氧化钠溶液调酸，酶解周期达到21h。虽然反应条件和酶解周期相比于使用黑曲霉发酵都更有优势，但是由于在进行酶解催化过程中，葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶单次添加，不能回收，这就无形的增加了原料成本的支出。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一株黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠菌株，采用实验室保藏菌株osygn005，通过紫外诱变并驯化得到黑曲霉（ aspergillus niger） osyztt-02，分类命名为：黑曲霉（ aspergillus niger） osyztt-02，已保藏于中国典型培养物保藏中心（cctcc），保藏地址中国武汉大学，保藏日期为：2024.6.17，保藏编号为cctcc no: m 20241233；
2、本发明的第二个目的在于提供一种生产葡萄糖酸钠的发酵方法，利用黑曲霉发酵葡萄糖酸钠结束后的菌丝体制成的粗酶液与黑曲霉种子液一起42℃高温发酵，使得发酵周期为16h，葡萄糖酸钠的转化率达到96.43%，缩短企业利益回收时间；
3、本发明的第三个目的在于提供一种粗酶液制备工艺，将发酵结束后的菌丝体收集破胞得到粗酶液后，循环利用，提高工业中间物的利用率；
4、本发明的第四个目的在于提供了黑曲霉osyztt-02在制备葡萄糖酸钠上的应用。
5、为了实现以上技术，本发明采用如下技术措施：
6、黑曲霉（ aspergillus niger） osyztt-02的获得：
7、实验室保藏菌株osygn005，通过紫外诱变驯化得到黑曲霉（ aspergillus niger）osyztt-02，分类命名为：黑曲霉（ aspergillus niger） osyztt-02，已保藏于中国典型培养物保藏中心（cctcc），保藏地址中国武汉大学，保藏日期为：2024.6.17，保藏编号为cctccno: m 20241233；
8、一种发酵生产葡萄糖酸钠的方法，包括以下步骤：
9、（1）菌种培养：将黑曲霉（ aspergillus niger） osyztt-02置于种子培养液中，培养得到种子液，备用；
10、（2）粗酶液制备：将制备好的种子液接种至发酵培养基中发酵，发酵结束后的发酵液过滤得到菌丝体，菌丝体破胞灭活后得到过氧化氢酶、葡萄糖氧化酶的粗酶液；过滤后的清液经浓缩结晶后得到葡萄糖酸钠；
11、（3）发酵培养：将制备好的种子液、上一发酵罐体内的粗酶液接种至发酵培养基中发酵，发酵结束后的发酵液过滤的菌丝体制得粗酶液，用于下一发酵罐体的发酵，清液经过浓缩结晶后得到葡萄糖酸钠。
12、该黑曲霉（ aspergillus niger） osyztt-02发酵条件为：40℃-42℃培养，转速150r/min，溶解氧浓度为30%-32%，用32%的氢氧化钠调节ph为5.2；
13、种子培养基：葡萄糖15-18%、硫酸铵0.2-0.6g/l、磷酸氢二钾0.05-0.1g/l、硝酸铵0.1-0.3g/l、硫酸镁0.1-0.3g/l，碳酸钠2%、醋酸缓冲液60mmol/l，ph5-6；
14、发酵培养基为：葡萄糖32%-35%、硫酸铵0.2-0.6g/l、磷酸氢二钾0.05-0.1g/l、硝酸铵0.1-0.3g/l、硫酸镁0.1-0.3g/l；
15、粗酶液的制备工艺：发酵液经过烛式过滤器过滤得到的菌丝体加入到ph为5-6的乙酸-乙酸钠缓冲液中，并利用溶菌酶破壁，再经过离心机离心过滤得到上清液，得到的上清液即为粗酶液。
16、综上所述，本技术的有益效果：本发明具有以下优势：
17、1.本发明筛选的黑曲霉（ aspergillus niger） osyztt-02在40℃-42℃条件下实现高温发酵，降低环境温度对菌株发酵生产葡萄糖酸钠的影响，提高菌株的发酵效率；
18、2.本发明利用10%种子液的接种量与粗酶液一起接种至发酵罐内进行发酵，在初糖浓度为30%-32%下，40℃-42℃高温发酵，溶氧量为30%-32%时，使用32%的氢氧化钠调ph5.2进行发酵，发酵周期为16h，实现葡萄糖的消耗速率达到17.68g/（l·h），葡萄糖酸钠的转化率可达到96.43%，残糖小于0.7g/l，实现高产出，低损耗；
19、3.本发明利用发酵提取粗酶液用于葡萄糖酸钠的发酵生产，能够节省购酶开支，降低企业支出成本；
20、4.本发明使用的无机盐培养基进行发酵培养，能够大大降低原材料的支出成本，实现低加量高产出，提高企业的回收利益。
1.一株黑曲霉，其特征在于：黑曲霉（aspergillus niger） osyztt-02，保藏编号为：cctcc no:m 20241233。
2.一种发酵生产葡萄糖酸钠的方法，其特征在于：利用权利要求1所述的黑曲霉（aspergillus niger） osyztt-02发酵生产葡萄糖酸钠的方法。
3.根据权利要求2所述的一种发酵生产葡萄糖酸钠的方法，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种发酵生产葡萄糖酸钠的方法，其特征在于：种子培养基为：葡萄糖15-18%、硫酸铵0.2-0.6g/l、磷酸氢二钾0.05-0.1g/l、硝酸铵0.1-0.3g/l、硫酸镁0.1-0.3g/l，碳酸钠2%、醋酸缓冲液60mmol/l，ph5-6；种子培养控制条件：培养温度40-42℃，转速150r/min。
5.根据权利要求3所述的一种发酵生产葡萄糖酸钠的方法，其特征在于：发酵培养基为：葡萄糖32%-35%、硫酸铵0.2-0.6g/l、磷酸氢二钾0.05-0.1g/l、硝酸铵0.1-0.3g/l、硫酸镁0.1-0.3g/l，培养控制条件：培养温度40-42℃，溶解氧浓度30%-32%，转速150r/min，用32%的氢氧化钠调节ph5.2。
6.根据权利要求3所述的一种发酵生产葡萄糖酸钠的方法，其特征在于：粗酶液的制备工艺：发酵液经过烛式过滤器过滤得到的菌丝体加入到ph为5-6的乙酸-乙酸钠缓冲液中，并利用溶菌酶破壁，再经过离心机离心过滤得到上清液，得到的上清液即为粗酶液。
7.权利要求1所述黑曲霉在发酵生产葡萄糖酸钠中的应用。
