專利名稱：一種檸檬酸發(fā)酵原液和檸檬酸以及淀粉糖的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)酵工程領(lǐng)域，具體地，涉及一種檸檬酸發(fā)酵原液、一種檸檬酸制備方法和一種檸檬酸和淀粉糖的聯(lián)產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
檸檬酸是一種廣泛應(yīng)用于飲料、食品以及醫(yī)藥等行業(yè)的有機(jī)酸。檸檬酸的制備方法主要包括將淀粉質(zhì)原料(如玉米、大米和土豆等)制備為發(fā)酵原液，繼而在發(fā)酵原液中接種檸檬酸發(fā)酵菌劑進(jìn)行發(fā)酵以得到發(fā)酵液，然后從發(fā)酵液中提取檸檬酸。
現(xiàn)有的檸檬酸制備方法中，發(fā)酵原液一般以液化清液和氮源(如尿素和/或銨鹽) 作為主要成分。
但是，實(shí)驗(yàn)證明，現(xiàn)有的檸檬酸制備方法的轉(zhuǎn)化率仍然不高。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的檸檬酸制備方法的轉(zhuǎn)化率仍然不高的缺陷，提供一種具有較高轉(zhuǎn)化率的檸檬酸制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種檸檬酸發(fā)酵原液和一種檸檬酸制備方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種檸檬酸發(fā)酵原液，所述檸檬酸發(fā)酵原液含有氮源、糖渣和液化清液，所述糖渣為糖化液過濾得到的濾渣，所述糖化液為淀粉質(zhì)原料的液化液與糖化酶在糖化條件下接觸得到的產(chǎn)物，所述液化清液為淀粉質(zhì)原料的液化液經(jīng)過濾后得到的濾液，且用于制備所述糖化液的淀粉質(zhì)原料和用于制備所述液化清液的淀粉質(zhì)原料相同或不同。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種檸檬酸制備方法，該檸檬酸制備方法包括在培養(yǎng)基在如上所述的發(fā)酵原液中接種檸檬酸發(fā)酵菌劑進(jìn)行發(fā)酵以得到發(fā)酵液， 然后從所述發(fā)酵液中提取檸檬酸，所述培養(yǎng)基為如上所述的發(fā)酵原液。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種檸檬酸和淀粉糖的聯(lián)產(chǎn)方法，該方法包括(1)將一部分玉米依次進(jìn)行浸泡、破碎、脫胚、去纖維、去蛋白、調(diào)漿、液化和糖化， 得到糖化液，然后將糖化液過濾，得到糖渣和糖化清液；( 將另一部分玉米依次進(jìn)行粉碎、調(diào)漿和液化，得到液化液，并將該液化液進(jìn)行過濾，得到液化清液；C3)從步驟(1)所述的糖化清液中提取淀粉糖，并且將步驟(1)所述的糖渣和步驟( 所述的液化清液與氮源混合后作為培養(yǎng)基，在所述培養(yǎng)基中接種檸檬酸發(fā)酵菌劑進(jìn)行發(fā)酵以得到發(fā)酵液，然后從所述發(fā)酵液中提取檸檬酸。
通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的檸檬酸制備方法能夠達(dá)到90%以上的轉(zhuǎn)化率， 甚至在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施方式中，能夠達(dá)到97%以上的轉(zhuǎn)化率。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
本發(fā)明中，未做相反說明的情況下，所述“轉(zhuǎn)化率”是指將發(fā)酵結(jié)束后的發(fā)酵液中的檸檬酸實(shí)際產(chǎn)量與進(jìn)行發(fā)酵前的物料中的總糖的重量百分比。
本發(fā)明提供了一種檸檬酸發(fā)酵原液，所述檸檬酸發(fā)酵原液含有氮源、糖渣和液化清液，所述糖渣為糖化液過濾得到的濾渣，所述糖化液為淀粉質(zhì)原料的液化液與糖化酶在糖化條件下接觸得到的產(chǎn)物，所述液化清液為淀粉質(zhì)原料的液化液經(jīng)過濾后得到的濾液， 且用于制備所述糖化液的淀粉質(zhì)原料和用于制備所述液化清液的淀粉質(zhì)原料相同或不同。
其中，所述檸檬酸發(fā)酵原液是指用于生產(chǎn)檸檬酸的發(fā)酵原液，更具體地，是指在進(jìn)行發(fā)酵之前配制好的用于通過發(fā)酵來生產(chǎn)檸檬酸的液態(tài)培養(yǎng)基。
根據(jù)本發(fā)明的檸檬酸發(fā)酵原液，其中，所述檸檬酸發(fā)酵原液中，總糖的含量可以為 8-18重量％，所述氮源的含量可以為0. 05-0. 2重量％，所述糖渣的含量可以為0. 3-1. 5重量份。其中，所述總糖的含量是指通過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6194-86中規(guī)定的方法測(cè)得的可溶性總糖含量的數(shù)值。所述檸檬酸發(fā)酵原液中的總糖來源于所述液化清液。所述檸檬酸發(fā)酵原液中，可以用水將各組分的含量之和調(diào)整為100重量％。
根據(jù)本發(fā)明的檸檬酸發(fā)酵原液，其中，優(yōu)選情況下，所述檸檬酸發(fā)酵原液中，總糖的含量為8-13. 5重量％，所述氮源的含量為0. 1-0. 2重量％，所述糖渣的含量為0. 3-0. 8 重量％ ；在該優(yōu)選情況下，所述檸檬酸發(fā)酵原液特別適合檸檬酸發(fā)酵種菌的擴(kuò)大培養(yǎng)，即， 可以作為種子培養(yǎng)液。
根據(jù)本發(fā)明的檸檬酸發(fā)酵原液，其中，優(yōu)選情況下，所述檸檬酸發(fā)酵原液中，總糖的含量為14. 5-18重量％，所述氮源的含量為0. 05-0. 15重量％，所述糖渣的含量為 0. 3-1. 5重量％ ；在該優(yōu)選情況下，所述檸檬酸發(fā)酵原液特別適合檸檬酸發(fā)酵種菌生產(chǎn)檸檬酸，能夠進(jìn)一步提高檸檬酸的轉(zhuǎn)化率。
根據(jù)本發(fā)明的檸檬酸發(fā)酵原液，其中，所述糖渣為糖化液過濾得到的濾渣，所述糖化液為淀粉質(zhì)原料的液化液與糖化酶在糖化條件下接觸得到的產(chǎn)物。
所述糖化條件可以包括相對(duì)于用于產(chǎn)生所述淀粉質(zhì)原料的液化液的每克淀粉 (淀粉來源于所述淀粉質(zhì)原料)，所述糖化酶的用量為2-50酶活單位，優(yōu)選為5-40酶活單位；PH值為4-4. 5，優(yōu)選為4. 2-4. 4 ；溫度為55_70°C，優(yōu)選為60-63°C ；時(shí)間為30-60小時(shí)， 優(yōu)選為35-50小時(shí)。
根據(jù)本發(fā)明的檸檬酸發(fā)酵原液，其中，所述糖渣中，蛋白質(zhì)的含量可以為25-40重量％。其中，所述糖渣中蛋白質(zhì)的含量是通過凱氏定氮法測(cè)定試樣中含氮量然后乘以換算系數(shù)6. 25以計(jì)算出粗蛋白含量的方法測(cè)得的數(shù)值。
根據(jù)本發(fā)明的檸檬酸發(fā)酵原液，其中，所述淀粉質(zhì)原料可以為常規(guī)的各種含有大量淀粉的原料，例如玉米、大米、面粉、馬鈴薯和木薯等。與糖化酶在糖化條件下接觸的淀粉質(zhì)原料的液化液可以是使用所述淀粉質(zhì)原料按照常規(guī)的方法制備得到的；例如可以將所述淀粉質(zhì)原料粉碎，將粉碎后的產(chǎn)物進(jìn)行液化，得到所述淀粉質(zhì)原料的液化液；優(yōu)選情況下， 所述淀粉質(zhì)原料的液化液是通過如下方法制備得到的將玉米依次進(jìn)行浸泡、破碎、脫胚、 去纖維、去蛋白、調(diào)漿和液化，在該優(yōu)選情況下所述淀粉質(zhì)原料的液化液中基本不含有玉米胚芽成分，更加有利于提高后續(xù)發(fā)酵步驟的轉(zhuǎn)化率。3/8頁(yè)
其中，所述浸泡、破碎、脫胚、去纖維、去蛋白、調(diào)漿和液化可以按照本領(lǐng)域常規(guī)的方法，本發(fā)明沒有特別的要求。
例如所述浸泡的方法可以包括將玉米和浸泡液(如0. 25-0. 30重量％的亞硫酸水溶液)按1 (2-4)的比例由輸送泵泵入浸泡罐，在48-52°C下浸泡48-7 ；浸泡結(jié)束后的濕玉米含水量可以為40-46重量％。
所述破碎的方法可以包括將浸泡后的玉米通過機(jī)械磨壓碎。所述脫胚的方法可以包括將破碎后的物料用胚芽旋流器分離胚芽。
所述去纖維的方法可以包括將脫胚后的物料篩分并將篩分得到的篩上物精磨后在纖維洗滌槽中用水洗滌，將纖維遺留在纖維洗滌槽中，合并篩下的物料和用水洗滌下的物料，得到去纖維的產(chǎn)物。
所述去蛋白的方法可以包括將去纖維的產(chǎn)物進(jìn)行離心，得到蛋白層和蛋白層以下的物料。其中，離心速度可以為800-5000g，時(shí)間為10-60min。分離蛋白層以下的物料即得到去蛋白的物料。
所述調(diào)漿的方法可以包括將去蛋白的物料用水調(diào)配為濃度16. 7-19. 0波美且pH 值為5. 8-6. 2的淀粉漿。
所述液化的方法可以包括將所述淀粉漿與淀粉酶接觸，相對(duì)于用于產(chǎn)生所述淀粉漿的每克淀粉(淀粉來源于所述淀粉質(zhì)原料)，淀粉酶的用量可以為5-60酶活單位，優(yōu)選為 10-50酶活單位，接觸的溫度可以為80-110°C，時(shí)間可以為90-120min。
根據(jù)本發(fā)明的檸檬酸發(fā)酵原液，其中，用于制備所述糖化液的淀粉質(zhì)原料和用于制備所述液化清液的淀粉質(zhì)原料相同或不同。所述液化清液可以是使用所述淀粉質(zhì)原料按照常規(guī)的方法制備得到的；例如可以將所述淀粉質(zhì)原料粉碎后調(diào)漿、液化并固液分離；優(yōu)選情況下，所述液化清液是通過如下方法制備得到的將玉米依次進(jìn)行粉碎、調(diào)漿和液化， 得到所述淀粉質(zhì)原料的液化液，并且將所述淀粉質(zhì)原料的液化液進(jìn)行固液分離(如過濾)， 得到液化清液和液化殘?jiān)?br> 其中，所述粉碎、調(diào)漿、液化和固液分離可以按照本領(lǐng)域常規(guī)的方法，使用本領(lǐng)域常規(guī)的設(shè)備來進(jìn)行，本發(fā)明沒有特別的要求。
例如所述粉碎的方法可以包括將干的玉米種子經(jīng)過研磨器粉碎為能通過30-50 目的網(wǎng)眼的玉米粉。
所述調(diào)漿可以包括將玉米粉用水調(diào)配為濃度11-13波美且pH值為5. 8-6. 2的淀粉乳。
所述液化的方法可以包括將所述淀粉乳與淀粉酶接觸，相對(duì)于用于產(chǎn)生所述淀粉乳的每克淀粉(淀粉來源于所述淀粉質(zhì)原料)，淀粉酶的用量可以為5-60酶活單位，優(yōu)選為 10-50酶活單位，接觸的溫度可以為80-110°C，時(shí)間可以為90-120min。
所述固液分離的方法可以包括將所述液化后得到的物料進(jìn)行板框壓濾和/或轉(zhuǎn)筒過濾。
其中，優(yōu)選情況下，所述液化清液的總糖含量為16-18重量％。
根據(jù)本發(fā)明的檸檬酸發(fā)酵原液，其中，優(yōu)選情況下，所述氮源為尿素和/或銨鹽。 所述銨鹽可以為硫酸銨和/或硝酸銨。
本發(fā)明還提供了一種檸檬酸制備方法，該檸檬酸制備方法包括在培養(yǎng)基中接種6檸檬酸發(fā)酵菌劑進(jìn)行發(fā)酵以得到發(fā)酵液，然后從所述發(fā)酵液中提取檸檬酸，所述培養(yǎng)基為如上所述的發(fā)酵原液。
其中，所述接種的方法和進(jìn)行發(fā)酵的方法為本領(lǐng)域常規(guī)的方法，本發(fā)明沒有特別的要求，例如通過將所述發(fā)酵原液和所述檸檬酸發(fā)酵菌劑混合來進(jìn)行所述接種；又例如所述發(fā)酵可以采用深層液體發(fā)酵法進(jìn)行，具體地，所述發(fā)酵的條件可以包括溫度為 30-40°C，更優(yōu)選為34-38°C ；時(shí)間為40-70小時(shí)，更優(yōu)選50-65小時(shí)。
其中，所述檸檬酸發(fā)酵菌劑可以為含有存活狀態(tài)的檸檬酸發(fā)酵菌的物料，所述檸檬酸發(fā)酵菌可以為黑曲霉。例如，黑曲霉Co827 (上海新立工業(yè)微生物科技有限公司)、黑曲霉TOl (天津工業(yè)微生物所)和黑曲霉菌株(中科院微生物所)。
其中，優(yōu)選情況下，以每克所述發(fā)酵原液為基準(zhǔn)，黑曲霉的接種量為IO4-L 5X105 個(gè)菌落形成單位，更優(yōu)選5 X IO4-IO5個(gè)菌落形成單位。
根據(jù)本發(fā)明提供的檸檬酸制備方法，其中，優(yōu)選情況下，所述檸檬酸發(fā)酵菌劑通過將檸檬酸發(fā)酵種菌在種子培養(yǎng)液中培養(yǎng)得到，所述種子培養(yǎng)液為如上所述的發(fā)酵原液。
其中，所述培養(yǎng)的條件可以包括培養(yǎng)的溫度可以為25-45°C，培養(yǎng)的時(shí)間可以為 10-50小時(shí)；更優(yōu)選的情況下，所述培養(yǎng)的條件可以包括培養(yǎng)的溫度可以為34-38°C，所述培養(yǎng)的時(shí)間可以為20-40小時(shí)。
根據(jù)本發(fā)明的檸檬酸制備方法，其中，進(jìn)一步優(yōu)選情況下，所述種子培養(yǎng)液中總糖的含量為8-13. 5重量％，所述氮源的含量為0. 1-0. 2重量％，所述糖渣的含量為0. 3-0. 8 重量％ ；所述培養(yǎng)基中總糖的含量為14. 5-18重量％，且相對(duì)于每重量份的總糖，所述氮源的含量為0. 05-0. 15重量份，所述糖渣的含量為0. 3-1. 5重量份。在該優(yōu)選情況下，所述種子培養(yǎng)液中的檸檬酸發(fā)酵菌具有較高的且能在發(fā)酵原液中維持的活力，因而能夠取得更高的轉(zhuǎn)化率。
其中，從所述發(fā)酵液中提取檸檬酸的方法和設(shè)備可以為常規(guī)的選擇，本發(fā)明在此不再贅述。
本發(fā)明還提供了本發(fā)明提供了一種檸檬酸和淀粉糖的聯(lián)產(chǎn)方法，該方法包括(1) 將一部分玉米依次進(jìn)行浸泡、破碎、脫胚、去纖維、去蛋白、調(diào)漿、液化和糖化，得到糖化液， 然后將糖化液過濾，得到糖渣和糖化清液；( 將另一部分玉米依次進(jìn)行粉碎、調(diào)漿和液化，得到液化液，并將該液化液進(jìn)行過濾，得到液化清液；C3)從步驟(1)所述的糖化清液中提取淀粉糖，并且將步驟(1)所述的糖渣和步驟( 所述的液化清液與氮源混合后作為培養(yǎng)基，在所述培養(yǎng)基中接種檸檬酸發(fā)酵菌劑進(jìn)行發(fā)酵以得到發(fā)酵液，然后從所述發(fā)酵液中提取檸檬酸。該聯(lián)產(chǎn)方法既有效地解決了制備淀粉糖的工藝中產(chǎn)生的糖渣的處理問題，又能夠進(jìn)一步提高檸檬酸發(fā)酵的轉(zhuǎn)化率。
其中，優(yōu)選情況下，所述培養(yǎng)基中總糖的含量為14. 5-18重量％，所述氮源的含量為0. 05-0. 15重量份，所述糖渣的含量為0. 3-1. 5重量份；所述培養(yǎng)基中的總糖來源于所述液化清液。
其中，優(yōu)選情況下，所述檸檬酸發(fā)酵菌劑通過將檸檬酸發(fā)酵種菌在種子培養(yǎng)液中培養(yǎng)得到，所述種子培養(yǎng)液為將步驟(1)所述的糖渣和步驟( 所述的液化清液與氮源混合后得到，且所述種子培養(yǎng)液中總糖的含量為8-13. 5重量％，所述氮源的含量為0. 1-0. 2 重量％，所述糖渣的含量為0. 3-0. 8重量％ ；所述種子培養(yǎng)液中的總糖來源于所述液化清液。
其中，所述糖渣的制備方法、所述液化清液的制備方法、所述氮源、所述接種和所述提取的具體實(shí)施方式
可以與上文中所述的內(nèi)容相同。
以下將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
制備例1
本制備例說明所述糖渣的來源。
將100重量份的玉米和300重量份的0. 28重量％的亞硫酸水溶液由輸送泵泵入浸泡罐。在50°C的溫度下浸泡60小時(shí)，浸泡結(jié)束后的濕玉米含水量為43重量％。
將浸泡后的玉米用凸齒磨破碎為6-12瓣/粒玉米，同時(shí)玉米胚芽得到游離，用胚芽旋流器分離胚芽，得到脫胚后的物料。將脫胚后的物料篩分并將篩分得到的篩上物精磨后在纖維洗滌槽中用水洗滌，將纖維遺留在纖維洗滌槽中，合并篩分得到的篩下的物料和用水洗滌下的物料，得到去纖維的產(chǎn)物。
將去纖維的產(chǎn)物進(jìn)行離心，離心速度為3000g，時(shí)間為20min，得到蛋白層和蛋白層以下的物料。分離蛋白層以下的物料即得到去蛋白的物料。
將去蛋白的物料用水調(diào)配為濃度17波美，并且加入適量的氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH值為 6. 0，以調(diào)漿得到淀粉漿。將淀粉漿與α -淀粉酶(購(gòu)自諾維信公司)混合(相對(duì)于用于產(chǎn)生所述淀粉漿的每克淀粉，淀粉酶的用量為25酶活單位)并攪拌均勻后用泵打入液化噴射器，在噴射器中與蒸汽直接接觸，出料溫度108°C，從噴射器中出來的料液在溫度90°C下維持lOOmin，得到淀粉質(zhì)原料的液化液。
將所述淀粉質(zhì)原料的液化液的溫度控制為62°C左右，并且加硫酸調(diào)整pH值為 4. 3，加入糖化酶(購(gòu)自諾維信公司，相對(duì)于用于產(chǎn)生所述淀粉質(zhì)原料的液化液的每克淀粉，糖化酶的用量為20酶活單位)，在62°C下攪拌糖化40小時(shí)后，得到糖化液。將糖化液經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾，得到的濾渣即為糖渣，得到的濾液即為糖化清液。將所述糖化清液蒸干， 即得到淀粉糖。
通過凱氏定氮法測(cè)定所述糖渣中含氮量然后乘以換算系數(shù)6. 25，計(jì)算得所述糖渣中蛋白質(zhì)的含量為40重量％。
制備例2
本制備例用于說明液化清液的來源。
將干的玉米種子經(jīng)過研磨器(江蘇牧羊集團(tuán)有限公司，968-3型)粉碎為能通過 40目的網(wǎng)眼的玉米粉。
在室溫25°C下，將粉碎產(chǎn)物與水調(diào)漿至濃度為12波美，并將pH值調(diào)整為6. 0，得到淀粉乳，然后向淀粉乳中添加淀粉酶(諾維信公司，α-淀粉酶，相對(duì)于用于產(chǎn)生所述淀粉乳的每克淀粉，淀粉酶的用量為25酶活單位)?？焖偕郎刂?5°C，維持140分鐘后利用壓濾機(jī)過濾得到的濾液即為液化清液。
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 6194-86中規(guī)定的方法，測(cè)得所述液化清液中的總糖含量為25重量％。
制備例3
將0. 6重量份的制備例1得到的糖渣、0. 15重量份的氮源(等重量混合的尿素和硫酸銨)、制備例2得到的液化清液和水混合至100重量份，其中制備例2得到的液化清液和水的用量使得混合后的物料中總糖含量為10重量％。混合后的物料即為發(fā)酵原液。
制備例4
將0. 3重量份的制備例1得到的糖渣、0. 2重量份的氮源(尿素)、制備例2得到的液化清液和水混合至100重量份，其中制備例2得到的液化清液和水的用量使得混合后的物料中總糖含量為13. 5重量％?；旌虾蟮奈锪霞礊榘l(fā)酵原液。
制備例5
將0. 8重量份的制備例1得到的糖渣、0. 1重量份的氮源(硫酸銨)、制備例2得到的液化清液和水混合至100重量份，其中制備例2得到的液化清液和水的用量使得混合后的物料中總糖含量為8重量％?；旌虾蟮奈锪霞礊榘l(fā)酵原液。
制備例6
將1重量份的制備例1得到的糖渣、0. 1重量份的氮源(等重量混合的尿素和硫酸銨)、制備例2得到的液化清液和水混合至100重量份，其中制備例2得到的液化清液和水的用量使得混合后的物料中總糖含量為16重量％?；旌虾蟮奈锪霞礊榘l(fā)酵原液。
制備例7
將1. 5重量份的制備例1得到的糖渣、0. 05重量份的氮源(尿素)、制備例2得到的液化清液和水混合至100重量份，其中制備例2得到的液化清液和水的用量使得混合后的物料中總糖含量為18重量％?；旌虾蟮奈锪霞礊榘l(fā)酵原液。
制備例8
將0. 3重量份的制備例1得到的糖渣、0. 05重量份的氮源(硫酸銨)、制備例2得到的液化清液和水混合至100重量份，其中制備例2得到的液化清液和水的用量使得混合后的物料中總糖含量為14.5重量％?；旌虾蟮奈锪霞礊榘l(fā)酵原液。
制備例9
將2重量份的制備例1得到的糖渣、0. 05重量份的氮源(硫酸銨)、制備例2得到的液化清液和水混合至100重量份，其中制備例2得到的液化清液和水的用量使得混合后的物料中總糖含量為19重量％。混合后的物料即為發(fā)酵原液。
制備例10
將0. 05重量份的氮源(硫酸銨)、制備例2得到的液化清液和水混合至100重量份，其中制備例2得到的液化清液和水的用量使得混合后的物料中總糖含量為19重量％。 混合后的物料即為發(fā)酵原液。
實(shí)施例1
將制備例3得到的發(fā)酵原液進(jìn)行高壓高壓滅菌，而后降溫至36°C，接入黑曲霉菌 (黑曲霉T01，天津工業(yè)微生物所，以每克所述發(fā)酵原液為基準(zhǔn)，黑曲霉的接種量為IO5個(gè)菌落形成單位)，在37°c下培養(yǎng)30小時(shí)后得到種子培養(yǎng)液。
將制備例6得到的發(fā)酵原液進(jìn)行高壓滅菌，而后降溫至36°C，并且與上述種子培養(yǎng)液混合(種子培養(yǎng)液的使用量使得以每克所述發(fā)酵原液為基準(zhǔn)，黑曲霉的接種量為 5 X IO4個(gè)菌落形成單位)，然后在37°C下培養(yǎng)60小時(shí)，發(fā)酵結(jié)束，得到發(fā)酵液。
實(shí)施例2
將制備例4得到的發(fā)酵原液進(jìn)行高壓高壓滅菌，而后降溫至36°C，接入黑曲霉菌 (黑曲霉TOl，天津工業(yè)微生物所，以每克所述發(fā)酵原液為基準(zhǔn)，黑曲霉的接種量為1. 5 X IO59個(gè)菌落形成單位)，在37°C下培養(yǎng)30小時(shí)后得到種子培養(yǎng)液。
將制備例7得到的發(fā)酵原液進(jìn)行高壓高壓滅菌，而后降溫至36°C，并且與上述種子培養(yǎng)液混合(種子培養(yǎng)液的使用量使得以每克所述發(fā)酵原液為基準(zhǔn)，黑曲霉的接種量為 IO5個(gè)菌落形成單位)，然后在37°C下培養(yǎng)60小時(shí)，發(fā)酵結(jié)束，得到發(fā)酵液。
實(shí)施例3
將制備例5得到的發(fā)酵原液進(jìn)行高壓高壓滅菌，而后降溫至36°C，接入黑曲霉菌 (黑曲霉T01，天津工業(yè)微生物所，以每克所述發(fā)酵原液為基準(zhǔn)，黑曲霉的接種量為5X IO4 個(gè)菌落形成單位)，在37°C下培養(yǎng)30小時(shí)后得到種子培養(yǎng)液。
將制備例8得到的發(fā)酵原液進(jìn)行高壓高壓滅菌，而后降溫至36°C，并且與上述種子培養(yǎng)液混合(種子培養(yǎng)液的使用量使得以每克所述發(fā)酵原液為基準(zhǔn)，黑曲霉的接種量為 IO5個(gè)菌落形成單位)，然后在37°C下培養(yǎng)60小時(shí)，發(fā)酵結(jié)束，得到發(fā)酵液。
實(shí)施例4
將制備例3得到的發(fā)酵原液進(jìn)行高壓高壓滅菌，而后降溫至36°C，接入黑曲霉菌 (黑曲霉T01，天津工業(yè)微生物所，以每克所述發(fā)酵原液為基準(zhǔn)，黑曲霉的接種量為5X IO4 個(gè)菌落形成單位)，然后在37°C下培養(yǎng)60小時(shí)，發(fā)酵結(jié)束，得到發(fā)酵液。
實(shí)施例5
將制備例6得到的發(fā)酵原液進(jìn)行高壓高壓滅菌，而后降溫至36°C，接入黑曲霉菌 (黑曲霉T01，天津工業(yè)微生物所，以每克所述發(fā)酵原液為基準(zhǔn)，黑曲霉的接種量為5X IO4 個(gè)菌落形成單位)，然后在37°C下培養(yǎng)60小時(shí)，發(fā)酵結(jié)束，得到發(fā)酵液。
實(shí)施例6
將制備例9得到的發(fā)酵原液進(jìn)行高壓高壓滅菌，而后降溫至36°C，接入黑曲霉菌 (黑曲霉T01，天津工業(yè)微生物所，以每克所述發(fā)酵原液為基準(zhǔn)，黑曲霉的接種量為5X IO4 個(gè)菌落形成單位)，然后在37°C下培養(yǎng)60小時(shí)，發(fā)酵結(jié)束，得到發(fā)酵液。
對(duì)比例1
按照實(shí)施例6的方法制備發(fā)酵液，不同的是，用制備例10得到的發(fā)酵原液替代制備例9得到的發(fā)酵原液。
測(cè)試實(shí)施例1
根據(jù)GB 1987-2007標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)實(shí)施例1_6和對(duì)比例1中發(fā)酵后發(fā)酵液中檸檬酸的濃度(簡(jiǎn)稱酸度)，并計(jì)算檸檬酸的轉(zhuǎn)化率，轉(zhuǎn)化率(％ )=發(fā)酵液中檸檬酸的濃度(簡(jiǎn)稱酸度)X發(fā)酵液的體積/進(jìn)行發(fā)酵前的物料中的總糖的重量X100%，結(jié)果如表1所示。
表 權(quán)利要求
1.一種檸檬酸發(fā)酵原液，所述檸檬酸發(fā)酵原液含有氮源、糖渣和液化清液，所述糖渣為糖化液過濾得到的濾渣，所述糖化液為淀粉質(zhì)原料的液化液與糖化酶在糖化條件下接觸得到的產(chǎn)物，所述液化清液為淀粉質(zhì)原料的液化液經(jīng)過濾后得到的濾液，且用于制備所述糖化液的淀粉質(zhì)原料和用于制備所述液化清液的淀粉質(zhì)原料相同或不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檸檬酸發(fā)酵原液，其中，所述檸檬酸發(fā)酵原液中，總糖的含量為8-18重量％，所述氮源的含量為0. 05-0. 2重量％，所述糖渣的含量為0. 3-1. 5重量％ ； 所述檸檬酸發(fā)酵原液中的總糖來源于所述液化清液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檸檬酸發(fā)酵原液，其中，所述檸檬酸發(fā)酵原液中，總糖的含量為8-13. 5重量％，所述氮源的含量為0. 1-0. 2重量％，所述糖渣的含量為0. 3-0. 8重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檸檬酸發(fā)酵原液，其中，所述檸檬酸發(fā)酵原液中，總糖的含量為14. 5-18重量％，所述氮源的含量為0. 05-0. 15重量％，所述糖渣的含量為0. 3-1. 5重量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的檸檬酸發(fā)酵原液，其中，所述糖渣中，蛋白質(zhì)的含量為25-40重量％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檸檬酸發(fā)酵原液，其中，與糖化酶在糖化條件下接觸的淀粉質(zhì)原料的液化液是通過如下方法制備得到的將玉米依次進(jìn)行浸泡、破碎、脫胚、去纖維、去蛋白、調(diào)漿和液化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的檸檬酸發(fā)酵原液，其中，所述液化清液的總糖含量為14-20重量％。
8.一種檸檬酸制備方法，該檸檬酸制備方法包括在培養(yǎng)基中接種檸檬酸發(fā)酵菌劑進(jìn)行發(fā)酵以得到發(fā)酵液，然后從所述發(fā)酵液中提取檸檬酸，所述培養(yǎng)基為權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的發(fā)酵原液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的檸檬酸制備方法，其中，所述檸檬酸發(fā)酵菌劑通過將檸檬酸發(fā)酵種菌在種子培養(yǎng)液中培養(yǎng)得到，所述種子培養(yǎng)液為權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的發(fā)酵原液。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的檸檬酸制備方法，其中，所述種子培養(yǎng)液中總糖的含量為 8-13. 5重量％，所述氮源的含量為0. 1-0. 2重量％，所述糖渣的含量為0. 3-0. 8重量％ ；所述培養(yǎng)基中總糖的含量為14. 5-18重量％，所述氮源的含量為0. 05-0. 15重量份，所述糖渣的含量為0. 3-1. 5重量份。
11.一種檸檬酸和淀粉糖的聯(lián)產(chǎn)方法，該方法包括(1)將一部分玉米依次進(jìn)行浸泡、破碎、脫胚、去纖維、去蛋白、調(diào)漿、液化和糖化，得到糖化液，然后將糖化液過濾，得到糖渣和糖化清液；(2)將另一部分玉米依次進(jìn)行粉碎、調(diào)漿和液化，得到液化液，并將該液化液進(jìn)行過濾， 得到液化清液；(3)從步驟(1)所述的糖化清液中提取淀粉糖，并且將步驟(1)所述的糖渣和步驟(2) 所述的液化清液與氮源混合后作為培養(yǎng)基，在所述培養(yǎng)基中接種檸檬酸發(fā)酵菌劑進(jìn)行發(fā)酵以得到發(fā)酵液，然后從所述發(fā)酵液中提取檸檬酸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的聯(lián)產(chǎn)方法，其中，所述培養(yǎng)基中總糖的含量為14.5-18重量％，所述氮源的含量為0. 05-0. 15重量份，所述糖渣的含量為0. 3-1. 5重量份；所述培養(yǎng)基中的總糖來源于所述液化清液。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的聯(lián)產(chǎn)方法，其中，所述檸檬酸發(fā)酵菌劑通過將檸檬酸發(fā)酵種菌在種子培養(yǎng)液中培養(yǎng)得到，所述種子培養(yǎng)液為將步驟(1)所述的糖渣和步驟(2) 所述的液化清液與氮源混合后得到，且所述種子培養(yǎng)液中總糖的含量為8-13. 5重量％，所述氮源的含量為0. 1-0. 2重量％，所述糖渣的含量為0. 3-0. 8重量所述種子培養(yǎng)液中的總糖來源于所述液化清液。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種檸檬酸發(fā)酵原液，所述檸檬酸發(fā)酵原液含有氮源、糖渣和液化清液，所述糖渣為糖化液過濾得到的濾渣，所述糖化液為淀粉質(zhì)原料的液化液與糖化酶在糖化條件下接觸得到的產(chǎn)物，所述液化清液為淀粉質(zhì)原料的液化液經(jīng)過濾后得到的濾液，且用于制備所述糖化液的淀粉質(zhì)原料和用于制備所述液化清液的淀粉質(zhì)原料相同或不同。本發(fā)明還提供了一種檸檬酸制備方法。本發(fā)明還提供了一種檸檬酸和淀粉糖的聯(lián)產(chǎn)方法。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的檸檬酸制備方法能夠達(dá)到90％以上的轉(zhuǎn)化率。
文檔編號(hào)C12P19/14GK102517345SQ20111042127
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者盧宗梅, 熊結(jié)青, 邵引剛, 鐘華, 馬靜 申請(qǐng)人:中糧生物化學(xué)(安徽)股份有限公司