專利名稱：一種利用黑曲霉發(fā)酵膨化薯干原料制備檸檬酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用黑曲霉發(fā)酵膨化薯干原料制備檸檬酸的方法。
背景技術(shù)：
檸檬酸是一種廣泛應(yīng)用子食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的重要有機(jī)酸。目前國內(nèi)檸檬酸的生產(chǎn)供不應(yīng)求，而且均以玉米、瓜干、糖蜜為原料，產(chǎn)品成本較高。本文的研究以蘋果罐頭、果汁果茶生產(chǎn)的廢料為原料，黑曲霉固態(tài)發(fā)酵，生產(chǎn)檸檬酸，其工藝筒單、設(shè)備投資少而且果渣經(jīng)發(fā)酵后不僅能提取檸檬酸，還可產(chǎn)生大量的果膠酶，可用子果膠酶的提取，二是由于菌體的繁殖，蛋白質(zhì)含量增加，可做飼料。

我國自1968年應(yīng)用薯干(甘薯)原料深層發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸以來，一直沿用“高溫蒸煮”法對原料進(jìn)行預(yù)處理，形成生產(chǎn)中能耗、糧耗、水耗過高和發(fā)酵周期過長的“三高一長”的局面，增加了生產(chǎn)成本。在高溫蒸煮時(shí)原料中的淀粉、還原糖損失達(dá)2% 3.5%，糖氨反應(yīng)生產(chǎn)的色素物質(zhì)對檸檬酸發(fā)酵菌有很強(qiáng)的抑制作用。排放廢水中殘?zhí)恰⑸睾推渌绦挝锲撸刮廴矩?fù)荷增大。高溫蒸煮時(shí)，料液的升溫降溫時(shí)間均較長，能耗、水耗增多，工藝復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種利用黑曲霉發(fā)酵膨化薯干原料制備檸檬酸的方法，本發(fā)明以黑曲霉為出發(fā)菌株，對發(fā)酵條件進(jìn)行研究。一種利用黑曲霉發(fā)酵膨化薯干原料制備檸檬酸的方法，其特征在于發(fā)酵時(shí)，在250HiL三角瓶裝入50 mL發(fā)酵培養(yǎng)基，接入一定量的種曲干孢子，加入無菌水，使孢子數(shù)含量為
2.8 X 107/mL,將其置于一定溫度下進(jìn)行搖瓶振蕩培養(yǎng),發(fā)酵4 d。步驟I所述的發(fā)酵培養(yǎng)基的制備每瓶加入膨化薯干原料10 g，自來水50 mL及
一定量的防腐劑。與步驟I所述的對照的高溫蒸煮法發(fā)酵的過程為每瓶加入薯干原料10 g，自來水50 mL,加α -淀粉酶10 mg,85°C液化15 min,再經(jīng)O. I MPa滅菌30 min,降溫后接入孢子懸浮液2 mL，搖瓶34°C發(fā)酵4 d。步驟I和步驟3所述的膨化薯干原料比高溫蒸煮原料轉(zhuǎn)化率高6. 83%。步驟I所述的最佳接種量為I. 6 mL。步驟I所述的最佳發(fā)酵溫度為36°C。步驟2所述的最佳防腐劑為甘氨酸。步驟2所述的最佳防腐劑濃度為O. 06 mg ο本發(fā)明使用擠壓膨化機(jī)處理薯干原料，使其由高溫高壓下突然降至常溫常壓，瞬間將薯干膨化成海綿狀。淀粉高度α化，部分淀粉發(fā)生降解生成糊精、還原糖，水溶性明顯增強(qiáng)。膨化薯干原料直接加水、防腐劑后接菌即可轉(zhuǎn)入正常發(fā)酵。


圖I不同接種量對朽1檬酸產(chǎn)量的影響。圖2不同溫度對檸檬酸產(chǎn)量的影響。
具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明，但對本發(fā)明沒有限制。本發(fā)明所用的菌株為黑曲霉，購買于ACCC，編號為ACCC30132。實(shí)施例I
本實(shí)施案例說明不同防腐劑對檸檬酸產(chǎn)量的影響，在膨化薯干原料檸檬酸發(fā)酵新技術(shù)中，發(fā)酵前直接將原料加水配料，不需再高溫滅菌，要保證發(fā)酵順利進(jìn)行，必須選擇對檸檬酸發(fā)酵菌的生長及產(chǎn)酸沒有影響，而又能抑制雜菌生長的防腐劑這是該技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為此本實(shí)施案例反復(fù)實(shí)驗(yàn)了十幾種防腐劑，從中選出3中效果比較好的防腐劑。每瓶加入膨化薯干原料10 g，自來水50 mL，接入種子懸浮液2 mL，34°C搖瓶發(fā)酵4 d。結(jié)果如表I所示。表I表明，防腐劑效果最好的是甘氨酸，以下實(shí)施案例中防腐劑均用甘氨酸。表I防腐劑對膨化原料產(chǎn)酸的影響
權(quán)利要求
1.一種利用黑曲霉發(fā)酵膨化薯干原料制備檸檬酸的方法，其特征在于發(fā)酵時(shí)，在250mL三角瓶裝入50 mL發(fā)酵培養(yǎng)基，接入一定量的種曲干孢子，加入無菌水，使孢子數(shù)含量為2.8 X 107/mL,將其置于一定溫度下進(jìn)行搖瓶振蕩培養(yǎng),發(fā)酵4 d。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，發(fā)酵培養(yǎng)基的制備每瓶加入膨化薯干原料10 g，自來水50 mL及一定量的防腐劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，與權(quán)利要求I對照的高溫蒸煮法發(fā)酵的過程為每瓶加入薯干原料10 g，自來水50 mL，加a -淀粉酶10 mg,85°C液化15 min，再經(jīng)0.1 MPa滅菌30 min，降溫后接入孢子懸浮液2 mL，搖瓶34°C發(fā)酵4 d。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的方法，其特征在于，膨化薯干原料比高溫蒸煮原料轉(zhuǎn)化率高 6. 83%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，接種量為I.6 mL。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，發(fā)酵溫度為36°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，防腐劑為甘氨酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，防腐劑濃度為0.06mg。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用黑曲霉發(fā)酵膨化薯干原料制備檸檬酸的方法，本發(fā)明以黑曲霉為出發(fā)菌株，對發(fā)酵條件進(jìn)行研究。
文檔編號C12R1/685GK102851329SQ20121031192
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者金雅新 申請人:太倉市茂通化建有限公司