一種利用黑麴黴發酵木薯原料去渣清液製備檸檬酸的方法
2023-10-07 09:23:59
專利名稱：一種利用黑麴黴發酵木薯原料去渣清液製備檸檬酸的方法
技術領域：
本發明屬於發酵技術領域，具體涉及ー種利用黑麴黴發酵木薯原料去渣清液製備檸檬酸的方法。
背景技術：
檸檬酸是ー種廣泛應用子食品、醫藥、化工等領域的重要有機酸。目前國內檸檬酸的生產供不應求，而且均以玉米、瓜幹、糖蜜為原料，產品成本較高。本文的研究以蘋果罐頭、果汁果茶生產的廢料為原料，黑麴黴固態發酵，生產檸檬酸，其エ藝筒単、設備投資少而且果渣經發酵後不僅能提取檸檬酸，還可產生大量的果膠酶，可用子果膠酶的提取，ニ是由於菌體的繁殖，蛋白質含量増加，可做飼料。 以薯幹、玉米和糖蜜為原料，利用黑麴黴生產檸檬酸，已經達到了很高的水平。但是以木薯為原料生產檸檬酸，由於受木薯粉的營養成份限制，現有檸檬酸的生產菌種的產酸和糖酸轉化率均不夠理想，因此以木薯為原料生產檸檬酸的菌種和エ藝仍然有進ー步改良和完善的潛力。木薯粉液化去渣後發酵固形物少、濾液清、色素少，降低了發酵液粘度，從而減少了發酵罐的攪拌功率，通風量也有所下降，有利於提高檸檬酸的收得率和產品質量、節約能源。
發明內容
本發明提供了ー種利用黑麴黴發酵木薯原料去渣清液製備檸檬酸的方法，本發明以黑麴黴為出發菌株，以木薯原料清液為原料對發酵檸檬酸條件進行研究。ー種利用黑麴黴發酵木薯原料去渣清液製備檸檬酸的方法，其特徵在於發酵吋，在250 mL三角瓶裝入50 mL發酵培養基，採用孢子接種，將培養了 7天的新鮮斜面用無菌水洗脫，在50 mL容量瓶中製備孢子懸浮液，用無菌吸管分吸一定量的孢子液接種，一層絨布扎ロ，置於旋轉式搖床上，搖床轉速300 rpm，溫度39± 1°C，搖床培養72、6小時。步驟I所述的發酵培養基的製備木薯粉液化過濾液添加適量氮源及一定量的甲醇，分裝至250 mL三角瓶中，最終裝液量為50 mL，培養基經121°C滅菌30 min。步驟2所述的木薯粉液化過濾液的製備方法為將木薯粉碎成細度為60目以上的粉，用自來水調漿後，加入一定量的α-澱粉酶，加入O. 15%的氯化鈣作為澱粉酶的保護劑，升溫至95 97°C,保溫60min液化,過濾。步驟2所述的最佳氮源為玉米漿。步驟4所述的玉米漿的最佳添加量為3. 5%。步驟I所述的最佳初糖濃度為16. 5%。步驟2所述的甲醇最佳添加量為O. 4%ο本發明的有益效果在於為了給檸檬酸補料發酵エ藝的研究創造條件，本發明研究了木薯原料清液發酵的エ藝。影響檸檬酸酸發酵的因素是多方面的，包括碳源、氮源和生長因子、無機鹽等，以及相互之間的比例和培養基質中整個營養物質的濃度；產酸刺激物可以促進產酸率的提高；還有ー些非營養性因子如pH、溫度、通風量等。エ藝條件是檸檬酸發酵能否成功的關鍵因素之一，合適的エ藝條件可大大提高檸檬酸發酵水平，其中又以通氣、攪拌對發酵影響最為顯著。
圖I不同甲醇添加量對產酸的影響。
具體實施例方式下面的實施例對本發明作詳細說明，但對本發明沒有限制。本發明所用的菌株為黑麴黴，購買於ACCC，編號為ACCC30132。實施例I 本實施案例說明不同氮源對利用黑麴黴進行檸檬酸發酵的影響，氮的種類也有一定影響，一般以有機氮為佳。將木薯粉液化過濾液，分別添加玉米漿、麩皮、米糠作為氮源，分裝至250 mL三角瓶中，最終裝液量為50 mL，採用孢子接種，置於旋轉式搖床上，搖床轉速300rpm，溫度39±1°C，搖床培養96小時，進行糖度、酸度及菌體濃度測定。結果如圖I表示。由表I可見，檸檬酸產率以用玉米漿為氮源最高，殘糖含量以用玉米漿為氮源最低，菌體乾重以用米糠為氮源最多。因此，從檸檬酸產率的角度而言，玉米漿是比較理想的補充氮源
表I不同氮源對利用黑麴黴進行檸檬酸發酵的影響
氮源I產酸(％) I轉化率(％) I殘糖(％) I菌體量(g/L)-
2.0% 玉米漿 17.21 97.210.218. 7
2.0% 麩皮 16. 12 92. 14I. O17.4
2.0% 米糠 03.98 180.4613.4[20.4
實施例2
本實施案例說明不同玉米漿濃度對利用黑麴黴進行檸檬酸發酵的影響，將木薯粉液化過濾液(總糖為17. 51%)，分別添加不同量的玉米漿作為氮源，分裝至250 mL三角瓶中，最終裝液量為50 mL，採用孢子接種，置於旋轉式搖床上，搖床轉速300 rpm，溫度39± 1°C，搖床培養96小時，進行糖度、酸度及菌體濃度測定，通過搖瓶試驗確定玉米漿最佳添加量。從表2可以看出當玉米漿濃度為3. 5%吋，黑麴黴檸檬酸發酵的產酸率和轉化率為最高，因此在進行流加發酵時擬採用添加3. 5%玉米漿的起始發酵培養基。表2不同玉米漿濃度對利用黑麴黴進行檸檬酸發酵的影響
玉米漿濃度(％) 1 、糖/% 酸/%"!轉化率/%
1.515. 5 13.45 86. 77 :
2.515. 5 14.68 94. 71 :
3.515. 5 15.42 99. 5 :
4.515. 5 13.46 86.84 :
5.5[15. 5 112. 76 J82. 32
實施例3
本實施案例說明不同初糖濃度對利用黑麴黴進行檸檬酸發酵的影響，配製不同總糖的木薯粉液化過濾液，添加3. 5%的玉米漿作為氮源，分裝至250 mL三角瓶中，最終裝液量為50 mL，採用孢子接種，置於旋轉式搖床上，搖床轉速300 rpm，溫度39± 1°C進行培養。從表3可以看出，黑麴黴具有一定的耐高糖性能，在初糖濃度為20. 5%時，發酵可正常進行，只是發酵過程的轉化率和生產強度都有所下降。當初糖濃度介於16. 5%時，轉化率可達98. 63%。綜合考慮各種因素，選擇初糖濃度為16. 5%進行分批發酵，此時，發酵過程的產酸、轉化率都最大，有利於後提取的進行。表3不同初糖濃度對利用黑麴黴進行檸檬酸發酵的影響
權利要求
1.ー種利用黑麴黴發酵木薯原料去渣清液製備檸檬酸的方法，其特徵在於發酵時，在250 mL三角瓶裝入50 mL發酵培養基，採用孢子接種，將培養了 7天的新鮮斜面用無菌水洗脫，在50 mL容量瓶中製備孢子懸浮液，用無菌吸管分吸一定量的孢子液接種，ー層絨布扎ロ，置於旋轉式搖床上，搖床轉速300 rpm，溫度39± 1°C，搖床培養72、6小時。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，發酵培養基的製備方法為木薯粉液化過濾液添加適量氮源及一定量的甲醇，分裝至250 mL三角瓶中，最終裝液量為50 mL，培養基經 121°C 滅菌 30 min。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，木薯粉液化過濾液的製備方法為將木薯粉碎成細度為60目以上的粉，用自來水調漿後，加入一定量的α -澱粉酶，加入O. 15%的氯化鈣作為澱粉酶的保護劑，升溫至95 97°C，保溫60min液化，過濾。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在幹，氮源為玉米漿。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，玉米漿的添加量為3.5%。
6.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，初糖濃度為16.5%。
7.根據權利要求2所述的方法，其特徵在幹，甲醇添加量為O.4%。
全文摘要
本發明提供了一種利用黑麴黴發酵木薯原料去渣清液製備檸檬酸的方法，本發明以黑麴黴為出發菌株，以木薯原料清液為原料對發酵檸檬酸條件進行研究。在250mL三角瓶裝入50mL發酵培養基，採用孢子接種，將培養了7天的新鮮斜面用無菌水洗脫，在50mL容量瓶中製備孢子懸浮液，用無菌吸管分吸一定量的孢子液接種，一層絨布扎口，置於旋轉式搖床上，搖床轉速300rpm，溫度39±1℃，搖床培養72~96小時。
文檔編號C12P7/48GK102864183SQ20121031171
公開日2013年1月9日 申請日期2012年8月29日 優先權日2012年8月29日
發明者金雅新 申請人:太倉市茂通化建有限公司