CN102533877B - 一种发酵制备柠檬酸的方法 - Google Patents
一种发酵制备柠檬酸的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102533877B CN102533877B CN201210009294.5A CN201210009294A CN102533877B CN 102533877 B CN102533877 B CN 102533877B CN 201210009294 A CN201210009294 A CN 201210009294A CN 102533877 B CN102533877 B CN 102533877B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- citric acid
- fermentation
- fermention medium
- reducing sugar
- aspergillus niger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种发酵制备柠檬酸的方法，所述方法包括在生成柠檬酸的条件下，将柠檬酸发酵菌种接种至发酵培养基中进行发酵，得到发酵液，其特征在于，所述方法还包括在柠檬酸发酵菌种接种后的0-8小时内向所述发酵培养基中加入糖化酶。本发明提供的发酵制备柠檬酸的方法，加强了发酵过程中的糖化能力，解决了在发酵过程中柠檬酸合成与糖化作用对pH值要求之间的矛盾，并避免了高DE值对黑曲霉自身的不利影响，从而使发酵培养基中的糖液被糖化的更彻底，降低了发酵液中的残糖量，提高了终点柠檬酸含量和单罐供酸量，提高了糖酸转化率，缩短了发酵周期。
Description
技术领域
本发明涉及一种发酵制备柠檬酸的方法。
背景技术
传统柠檬酸发酵行业的发酵过程包括：淀粉质原料的预处理，将淀粉质原料酶解成糊精糖液，其DE值在25左右，配制发酵培养基；将黑曲霉孢子接入种子培养基中培养成熟后转接到发酵培养基中进行发酵生产柠檬酸。在发酵过程中，通过黑曲霉菌体自身合成的酶系将糖液酶解糖化成适合黑曲霉直接利用的葡萄糖和果糖，然后代谢合成柠檬酸，发酵周期一般在60小时左右，发酵酸度在14％左右停止发酵放罐。
传统柠檬酸发酵方法利用黑曲霉菌株自身分泌的糖化酶进行边糖化边发酵。该法的缺点是黑曲霉生长到分泌糖化酶需要一个时间过程，且糖化酶作用的pH值在4.0-4.6左右，而随着产酸增加，酸度持续升高，糖化酶活力受到抑制，在发酵后期无法起到正常糖化作用，导致发酵后期黑曲霉菌体产酸速率受糖化能力的限制，最终柠檬酸产量较低，发酵液中残糖较高、发酵周期较长。
针对柠檬酸发酵过程中的糖化作用进行了一些研究，CN101942487A公开了一种添加糖化酶发酵制备柠檬酸的方法，指出在发酵培养基灭菌后降温过程中添加50-100酶活力单位的糖化酶，在降温到正常接种温度后接入种子液进行柠檬酸发酵。该方法由于是在接种前加入糖化酶，虽然环境温度有利于糖化作用，但在接入黑曲霉菌株时发酵培养基的DE值过高，不利于黑曲霉菌株自身糖化酶的合成和作用，不利于黑曲霉菌株的生长；糖化酶的用量较大，成本较高；发酵液中残糖较高。
因此，对于柠檬酸发酵过程中的糖化作用还有待于进一步研究。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中柠檬酸合成与糖化作用对pH值要求之间的矛盾，并避免发酵培养基DE值较高对黑曲霉自身的不利影响，提供一种新的发酵制备柠檬酸的方法。
本发明的发明人在研究中意外发现，在黑曲霉接种至发酵培养基后0-8小时内向发酵培养基中加入糖化酶，可加速发酵培养基中糖液的糖化，避免发酵后期柠檬酸含量增加对糖化作用的抑制，且可使发酵培养基的DE值维持在较低水平，避免高DE值对黑曲霉自身的不利影响。
因此，为了实现上述目的，本发明提供了一种发酵制备柠檬酸的方法，所述方法包括在生成柠檬酸的条件下，将柠檬酸发酵菌种接种至发酵培养基中进行发酵，得到发酵液，其特征在于，所述方法还包括在柠檬酸发酵菌种接种后的0-8小时内向所述发酵培养基中加入糖化酶。
优选地，在柠檬酸发酵菌种接种后的0-6小时内向所述发酵培养基中加入糖化酶。
优选情况下，相对于所述发酵培养基中的总糖，所述糖化酶的加入量为20-50酶活力单位/g总糖，进一步优选为30-40酶活力单位/g总糖。
本发明提供的发酵制备柠檬酸的方法，加强了发酵过程中的糖化能力，解决了在发酵过程中柠檬酸合成与糖化作用对pH值要求之间的矛盾，并避免了高DE值对黑曲霉自身的不利影响，从而使发酵培养基中的糖液被糖化的更彻底，降低了发酵液中的残糖量，提高了终点柠檬酸含量和单罐供酸量，提高了糖酸转化率，缩短了发酵周期。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种发酵制备柠檬酸的方法，该方法包括在生成柠檬酸的条件下，将柠檬酸发酵菌种接种至发酵培养基中进行发酵，得到发酵液，该方法还包括在柠檬酸发酵菌种接种后的0-8小时内向发酵培养基中加入糖化酶。
根据本发明，尽管在柠檬酸发酵菌种接种后的0-8小时内向发酵培养基中加入糖化酶即可实现本发明的目的，即降低发酵液中的残糖量，提高糖酸转化率，缩短发酵周期，但优选情况下，在柠檬酸发酵菌种接种后的0-6小时内向发酵培养基中加入糖化酶，可进一步降低发酵液中的残糖量，提高糖酸转化率，缩短发酵周期。
本发明中，在柠檬酸发酵菌种接种后的0小时内向发酵培养基中加入糖化酶是指将柠檬酸发酵菌种与糖化酶同时加入发酵培养基中。
本发明中，发酵培养基为本领域技术人员公知的概念，指微生物发酵所需的供微生物生长和维持用的人工配制的养料，一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐(包括微量元素)以及维生素和水等。发酵液也为本领域技术人员公知的概念，指接入微生物菌株的液体培养基(该液体培养基也即本发明中所称发酵培养基)，经过一段时间的培养后所得产物。
本发明中，糖化酶即是葡萄糖淀粉酶(α-1，4-葡萄糖水解酶)，相对于发酵培养基中的总糖，糖化酶的加入量优选为20-50酶活力单位/g总糖，进一步优选为30-40酶活力单位/g总糖。计算糖化酶的加入量所参照的发酵培养基中的总糖指的是刚接种后发酵培养基中的总糖。
本发明中，酶活力单位的定义为：在pH值为4.6、温度为60℃的条件下，1分钟将1毫克淀粉转化为还原糖所需的酶量为一个酶活力单位。
本发明中，对于柠檬酸发酵菌种的种类无特殊要求，可以为本领域中常用的菌种，优选为黑曲霉。
发酵过程就其本质来说是由微生物参与的生物化学反应过程，因此微生物细胞的数量、状态、代谢情况对产物的生物合成有着重要的影响。菌体浓度的大小对发酵产物的产率有着重要的影响。理论上菌体浓度越大，产物的产量也越大，但是菌体浓度过高会产生其他影响，如营养物质消耗过快，发酵液中的营养成分发生明显的改变，有毒物质的积累等，这些可能改变菌体的代谢途径。因此，本发明中，以每升发酵培养基为基准，黑曲霉的接种量优选为1.0×107-5×107个孢子，进一步优选为2.0×107-3.0×107个孢子。
孢子的数量可以通过本领域公知的方法测定，例如，通过血球计数板计数。
由于在接入黑曲霉菌株时，发酵培养基的DE值过高不利于黑曲霉菌株自身糖化酶的合成和作用，不利于黑曲霉菌株的生长，发酵培养基的DE值过低，又缺少可被黑曲霉直接利用进行发酵的还原性糖，因此，在黑曲霉接种之前，发酵培养基的DE值优选为15-40％，进一步优选为15-25％。
本发明中，DE值指的是以葡萄糖计，还原性糖占发酵培养基中总糖的百分比。本领域中常用的柠檬酸发酵培养基的DE值一般均在15-40％，但为了使发酵培养基的DE值控制在15-25％范围内，本发明中的发酵培养基优选含有淀粉质原料酶解产物。
一般地，淀粉质原料酶解得到淀粉质原料酶解残渣和淀粉质原料酶解液化清液，通常可以将淀粉质原料酶解液化清液用于制备发酵培养基，也可以将淀粉质原料酶解液化清液与淀粉质原料酶解残渣混合后用于制备发酵培养基。本发明中，淀粉质原料酶解产物优选由淀粉质原料酶解残渣和淀粉质原料酶解液化清液与水混合或不与水混合得到，且进一步优选以发酵培养基的总重量为100重量份为基准，淀粉质原料酶解液化清液的用量为80-95重量份，淀粉质原料酶解残渣的用量为5-10重量份，水的用量为0-15重量份。
根据本发明，淀粉质原料酶解液化清液可以通过多种方法制备得到，例如，可以通过如下方法制备得到：将淀粉质原料粉碎，将粉碎后的产物进行酶解，得到酶解产物，将酶解产物固液分离，得到淀粉质原料酶解液化清液和淀粉质原料酶解残渣，固液分离的条件使淀粉质原料酶解残渣的固含量为45-60重量％，更优选为55-60重量％。
根据本发明，淀粉质原料可以为本领公知的各种可以用于酶解、发酵制备柠檬酸的含有淀粉的原料，例如，可以选自玉米、薯类(如木薯)和小麦中的一种或几种，优选情况下，所述淀粉质原料为玉米。
所述酶解步骤可以通过本领域常用的方法完成，比如向粉碎产物中添加产酶微生物和/或酶，在产酶微生物的生长温度和/或酶有活力的温度下保温完成。所述产酶微生物为能够分泌淀粉酶的产酶微生物。所述酶包括淀粉酶。
由于微生物生长会产生副产物，因此优选直接加入酶。所述酶的用量越多越好，出于成本考虑，优选以每克粉碎后的粉碎产物的干重计，淀粉酶的用量为15-50个酶活力单位。
酶解的温度可以在很大范围内改变，优选为70-105℃，更优选为80-95℃。酶解的时间理论上越长越好，考虑到设备利用率，优选酶解的时间为90-150分钟，更优选为100-120分钟。酶解的pH值可以在很大范围内改变，优选为5.0-7.0，更优选为5.4-5.7。
淀粉酶是指能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称，淀粉酶一般包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶。
根据本发明，优选使用α-淀粉酶和/或异淀粉酶。
根据本发明，固液分离的方法与装置为本领域技术人员所公知，例如，压滤机或离心机。
黑曲霉可以采用常规的方法接种，例如，在被接种至发酵培养基中之前，将黑曲霉经过种子罐培养，之后将得到的成熟种子液加入到发酵培养基中。黑曲霉种子培养的程度可以通过取样显微镜镜检、酸度测定和pH测定来确定，当pH在2.0-2.5、酸度为0.5-2.0g/100ml、菌球大小均匀、菌丝粗壮伸出时停止培养，此时的种子液称为成熟种子液。
优选情况下，种子罐培养的方法包括：将黑曲霉接种在种子罐培养基中进行培养，种子罐培养基中含有10-17重量％的玉米粉，以每升培养液为基准，黑曲霉的接种量为2×108-3×108个孢子。
根据本发明，种子罐培养基的制备方法没有特别的限制，只要得到的种子罐培养基能够适用于黑曲霉的培养即可。
根据本发明，黑曲霉在种子罐培养的培养条件可以在很大范围内改变，例如培养的条件可以包括：培养的温度为25-45℃，起始pH值为5-6，通气量为0.1-1体积：(体积·分钟)；更优选的情况下，培养的条件可以包括：培养的温度为30-40℃，起始pH值为5-6，通气量为0.3-0.8体积：(体积·分钟)。
术语“通气量”一般以通气比来表示，通常以每分钟内通过单位体积培养液的空气体积比来表示(V/V·min)，例如通气比为1∶0.1-1，简称通气量为0.1-1体积：(体积·分钟)。
本发明中，对于发酵的条件没有特别的限制，可以为本领域常规的发酵条件，例如，发酵的条件可以包括：温度为30-40℃，优选为33-38℃；起始pH值为4-5；通气量为0.1-1体积：(体积·分钟)；优选为0.3-0.8体积：(体积·分钟)。
发酵的设备为本领域技术人员所公知，例如，可以使用发酵罐进行发酵。
按照本发明的方法制备得到的发酵产物柠檬酸可以用常规的方法，根据不同工业产品的要求分离并精制，比如中和、酸解、脱色、浓缩、结晶、包装。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
实施例
以下的实施例将对本发明作进一步的说明，但并不因此限制本发明。
在以下实施例和对比例中：
黑曲霉菌种为黑曲霉Co827。
根据GB 1987-2007标准检测所得柠檬酸溶液的浓度(即终点柠檬酸含量或称酸度)。
按照GB/T5009.7-2008的方法测定发酵培养基中还原性糖的浓度。
按照GB/T5009.8-2003的方法测定发酵培养基中总糖的浓度。
DE值＝发酵培养基中还原性糖含量/发酵培养基中总糖含量。
以下实施例和对比例中均以发酵培养基中还原性糖浓度检测值低于0.2g/100ml时停止发酵，确定为发酵终点。从在发酵培养基中接入黑曲霉菌种开始至发酵终点所经历的时间为发酵周期。
残糖量为发酵终点时发酵培养基中总糖的浓度。
单罐供酸量＝柠檬酸溶液的浓度×柠檬酸溶液的体积。
转化率(％)＝单罐供酸量/用糖的总重量×100％，其中用糖的总重量包括种子罐用糖重量和发酵罐用糖重量。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的发酵制备柠檬酸的方法。
(1)将收获的56千克玉米在热水槽润焖，直至玉米的含水量为15重量％，然后进行粉碎，得到平均粒子直径为400微米的粉碎后产物。
(2)将粉碎后的产物按25重量％的浓度调浆，相对于每克粉碎后的产物，加入20个酶活力单位的淀粉酶(诺维信公司，α-淀粉酶，本发明实施例和对比例中均为此淀粉酶)，进入喷射器，在85℃、pH为5.5的条件下酶解100分钟，得到酶解产物。
(3)将酶解产物通过用液压式板框压滤机进行压滤，分离出酶解液化清液和酶解滤渣，其中，酶解残渣的含水量为45重量％。
(4)配制发酵培养基，将180千克的上述酶解液化清液、10千克的酶解残渣和13千克的水灭菌后降温至35℃，加入到300L的发酵罐中，得到发酵培养基。测定发酵培养基中的还原性糖的浓度和总糖的浓度，计算DE值为20％。
(5)将步骤(2)中的部分酶解产物，加水稀释至总糖为10重量％，得到种子罐培养基，将种子罐培养基投入种子罐，加热到121℃消毒，维持30分钟后快速降温至36℃，接入黑曲霉菌种，每升种子罐培养基中黑曲霉的接种量为3×108个孢子。在36℃、起始pH值为5、0.3体积：(体积·分钟)的通气条件下进行菌种培养；通过取样显微镜镜检、酸度测定和pH测定对黑曲霉的生长进行观察，当pH在2.0、酸度1g/100ml、菌球大小均匀、菌丝粗壮伸出时，停止培养，得到成熟种子液。
(6)将步骤(5)得到的成熟种子液加入到步骤(4)的发酵罐中开始发酵，接种量为每升发酵培养基2.4×107个孢子，发酵条件包括温度为35℃，起始pH值为5，通气量为0.3体积：(体积·分钟)，当发酵培养3小时时向培养基中加入糖化酶，相对于刚接种后发酵培养基中的总糖，糖化酶的加入量为35酶活力单位/g总糖，当发酵培养基中还原性糖检测值低于0.2g/100ml时停止发酵，统计发酵周期，测定发酵培养基中的总糖浓度(即为残糖量，下同)，然后进行固液分离，得到柠檬酸溶液，测定柠檬酸溶液的浓度(即终点柠檬酸含量，或称酸度，下同)，计算单罐供酸量和转化率见表1。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的发酵制备柠檬酸的方法。
(1)将收获的56千克玉米在热水槽润焖，直至玉米的含水量为20重量％，然后进行粉碎，得到平均粒子直径为800微米的粉碎后产物。
(2)将粉碎后的产物按25重量％的浓度调浆，相对于每克粉碎后的产物，加入50个酶活力单位的淀粉酶，进入喷射器，在95℃、pH为5.7的条件下酶解110分钟，得到酶解产物。
(3)将酶解产物通过用液压式板框压滤机进行压滤，分离出酶解液化清液和酶解滤渣，其中，酶解残渣的含水量为40重量％。
(4)配制发酵培养基，将190千克的上述酶解液化清液、10千克的酶解残渣灭菌后降温至38℃，加入到300L的发酵罐中，得到发酵培养基。测定发酵培养基中的还原性糖的浓度和总糖的浓度，计算DE值为25％。
(5)将步骤(2)中的部分酶解液化清液，加水稀释至总糖为10重量％，得到种子罐培养基，将种子罐培养基投入种子罐，加热到121℃消毒，维持30分钟后快速降温至33℃，接入黑曲霉菌种，每升种子罐培养基中黑曲霉的接种量为2×108个孢子。在33℃、起始pH值为5.5、0.6体积：(体积·分钟)的通气条件下进行菌种培养；通过取样显微镜镜检、酸度测定和pH测定对黑曲霉的生长进行观察，当pH在2.5、酸度0.5g/100ml、菌球大小均匀、菌丝粗壮伸出时，停止培养，得到成熟种子液。
(6)将步骤(5)得到的成熟种子液加入到步骤(4)的发酵罐中开始发酵，接种量为每升发酵培养基2.2×107个孢子，发酵条件包括温度为38℃，起始pH值为4.5，通气量为0.6体积：(体积·分钟)，当发酵培养6小时时向培养基中加入糖化酶，相对于刚接种后发酵培养基中的总糖，糖化酶的加入量为30酶活力单位/g总糖，当发酵培养基中还原性糖检测值低于0.2g/100ml时停止发酵，统计发酵周期，测定发酵培养基中的总糖浓度，然后进行固液分离，得到柠檬酸溶液，测定柠檬酸溶液的浓度，计算单罐供酸量和转化率见表1。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的发酵制备柠檬酸的方法。
(1)将收获的56千克玉米在热水槽润焖，直至玉米的含水量为10重量％，然后进行粉碎，得到平均粒子直径为500微米的粉碎后产物。
(2)将粉碎后的产物按25重量％的浓度调浆，相对于每克粉碎后的产物，加入15个酶活力单位的淀粉酶，进入喷射器，在80℃、pH为5.4的条件下酶解120分钟，得到酶解产物。
(3)将酶解产物通过用液压式板框压滤机进行压滤，分离出酶解液化清液和酶解滤渣，其中，酶解残渣的含水量为70重量％。
(4)配制发酵培养基，将160千克的上述酶解液化清液和20千克的酶解残渣和20千克的水灭菌后降温至40℃，加入到300L的发酵罐中，得到发酵培养基。测定发酵培养基中的还原性糖的浓度和总糖的浓度，计算DE值为15％。
(5)将步骤(2)中的部分酶解液化清液，加水稀释至总糖为10重量％，得到种子罐培养基，将种子罐培养基投入种子罐，加热到121℃消毒，维持30分钟后快速降温至38℃，接入黑曲霉菌种，每升种子罐培养基中黑曲霉的接种量为2.5×108个孢子。在38℃、起始pH值为6、0.8体积：(体积·分钟)的通气条件下进行菌种培养；通过取样显微镜镜检、酸度测定和pH测定对黑曲霉的生长进行观察，当pH在2.5、酸度2g/100ml、菌球大小均匀、菌丝粗壮伸出时，停止培养，得到成熟种子液。
(6)将步骤(5)得到的成熟种子液加入到步骤(4)的发酵罐中开始发酵，接种量为每升发酵培养基2.6×107个孢子，发酵条件包括温度为33℃，起始pH值为4，通气量为0.8体积：(体积·分钟)，加入成熟种子液后立即向培养基中加入糖化酶，相对于刚接种后发酵培养基中的总糖，糖化酶的加入量为40酶活力单位/g总糖，当发酵培养基中还原性糖检测值低于0.2g/100ml时停止发酵，统计发酵周期，测定发酵培养基中的总糖浓度，然后进行固液分离，得到柠檬酸溶液，测定柠檬酸溶液的浓度，计算单罐供酸量和转化率见表1。
实施例4
按照实施例1的方法发酵制备柠檬酸，不同的是，当发酵培养8小时时向培养基中加入糖化酶。统计发酵周期，测定发酵培养基中的总糖浓度，测定柠檬酸溶液的浓度，计算单罐供酸量和转化率见表1。
实施例5
按照实施例1的方法发酵制备柠檬酸，不同的是，相对于刚接种后发酵培养基中的总糖，糖化酶的加入量为50酶活力单位/g总糖。统计发酵周期，测定发酵培养基中的总糖浓度，测定柠檬酸溶液的浓度，计算单罐供酸量和转化率见表1。
实施例6
按照实施例1的方法发酵制备柠檬酸，不同的是，相对于刚接种后发酵培养基中的总糖，糖化酶的加入量为20酶活力单位/g总糖。统计发酵周期，测定发酵培养基中的总糖浓度，测定柠檬酸溶液的浓度，计算单罐供酸量和转化率见表1。
对比例1
按照实施例1的方法发酵制备柠檬酸，不同的是，当发酵培养10小时时向培养基中加入糖化酶。统计发酵周期，测定发酵培养基中的总糖浓度，测定柠檬酸溶液的浓度，计算单罐供酸量和转化率见表1。
对比例2
按照实施例1的方法发酵制备柠檬酸，不同的是，步骤(4)配制发酵培养基时，灭菌后降温至60℃时向培养基中加入糖化酶，相对于发酵培养基中的淀粉，糖化酶的加入量为80酶活力单位/g淀粉，然后再降温至35℃，加入到300L的发酵罐中，得到发酵培养基，并且在将步骤(5)培养的黑曲霉菌种加入到步骤(4)的发酵罐中后不再加入糖化酶。统计发酵周期，测定发酵培养基中的总糖浓度，测定柠檬酸溶液的浓度，计算单罐供酸量和转化率见表1。
对比例3
按照实施例1的方法发酵制备柠檬酸，不同的是，不加入糖化酶。统计发酵周期，测定发酵培养基中的总糖浓度，测定柠檬酸溶液的浓度，计算单罐供酸量和转化率见表1。
表1
从表1中可以看出，采用本发明方法，发酵周期短，残糖量低，酸度和单罐供酸量高，转化率高。将实施例1-6与对比例1进行比较可以看出，在发酵培养8小时后加入糖化酶，不利于柠檬酸的发酵；将实施例1-6与对比例2进行比较可以看出，在发酵培养基灭菌后降温过程中加入糖化酶，不如在发酵培养0-8小时内加入糖化酶的效果好；将实施例1-6与对比例3进行比较可以看出，在发酵培养0-8小时内加入糖化酶比不加糖化酶，有利于柠檬酸的发酵。
将实施例1与实施例4进行比较可以看出，在发酵培养0-6小时内加入糖化酶，更有利于柠檬酸的发酵；将实施例1分别与实施例5和实施例6进行比较可以看出，相对于刚接种后发酵培养基中的总糖，糖化酶的加入量为30-40酶活力单位/g总糖，更有利于柠檬酸的发酵。
本发明提供的发酵制备柠檬酸的方法，加强了发酵过程中的糖化能力，解决了在发酵过程中柠檬酸合成与糖化作用对pH值要求之间的矛盾，并避免了高DE值对黑曲霉自身的不利影响，从而使发酵培养基中的糖液被糖化的更彻底，降低了发酵液中的残糖量，提高了终点柠檬酸含量和单罐供酸量，提高了糖酸转化率，缩短了发酵周期。
Claims (8)
1.一种发酵制备柠檬酸的方法，所述方法包括在生成柠檬酸的条件下，将柠檬酸发酵菌种接种至发酵培养基中进行发酵，得到发酵液，其特征在于，所述方法还包括在柠檬酸发酵菌种接种后的0-8小时内向所述发酵培养基中加入糖化酶，其中，在柠檬酸发酵菌种接种之前，发酵培养基的DE值为15-25%，DE值指的是以葡萄糖计，还原性糖占发酵培养基中总糖的百分比；柠檬酸发酵菌种在被接种至发酵培养基中之前，经过种子罐培养，之后将得到的成熟种子液加入到发酵培养基中，所述柠檬酸发酵菌种为黑曲霉。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在柠檬酸发酵菌种接种后的0-6小时内向所述发酵培养基中加入糖化酶。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，相对于所述发酵培养基中的总糖，所述糖化酶的加入量为20-50酶活力单位/g总糖。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，相对于所述发酵培养基中的总糖，所述糖化酶的加入量为30-40酶活力单位/g总糖。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，以每升发酵培养基为基准，黑曲霉的接种量为1×107-5×107个孢子。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，以每升发酵培养基为基准，黑曲霉的接种量为2×107-3×107个孢子。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述发酵培养基含有淀粉质原料酶解产物。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述发酵的条件包括：温度为30-40℃，起始pH值为4-5，通气量为0.1-1体积:（体积·分钟）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210009294.5A CN102533877B (zh) | 2012-01-13 | 2012-01-13 | 一种发酵制备柠檬酸的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210009294.5A CN102533877B (zh) | 2012-01-13 | 2012-01-13 | 一种发酵制备柠檬酸的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102533877A CN102533877A (zh) | 2012-07-04 |
| CN102533877B true CN102533877B (zh) | 2014-02-26 |
Family
ID=46341907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210009294.5A Active CN102533877B (zh) | 2012-01-13 | 2012-01-13 | 一种发酵制备柠檬酸的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102533877B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104561140B (zh) * | 2013-10-23 | 2018-03-06 | 中粮营养健康研究院有限公司 | 一种发酵制备柠檬酸的方法 |
| CN105586367A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-05-18 | 江南大学 | 一种基于pH响应阶段添加糖化酶发酵生产柠檬酸的方法 |
| CN109852640B (zh) * | 2017-11-30 | 2020-12-15 | 中粮生物科技股份有限公司 | 全淀粉制备发酵柠檬酸用种子培养基和发酵柠檬酸用培养基以及柠檬酸的方法 |
| CN109266695B (zh) * | 2018-10-31 | 2021-09-03 | 西北农林科技大学 | 一种利用柿子发酵生产柠檬酸的方法 |
| CN111172204B (zh) * | 2020-03-13 | 2023-01-24 | 合肥五粮泰生物科技有限公司 | 一种提高柠檬酸发酵效率的制备方法 |
| CN116179617B (zh) * | 2023-04-23 | 2023-07-18 | 莱芜泰禾生化有限公司 | 一种发酵制备柠檬酸的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB878151A (en) * | 1957-12-06 | 1961-09-27 | Kyowa Hakko Kogyo Kk | Process for the production of citric acid by fermentation |
| CN101942487A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-01-12 | 江南大学 | 一种添加糖化酶发酵制备柠檬酸的方法 |
| CN102234672A (zh) * | 2011-05-09 | 2011-11-09 | 安徽丰原生物化学股份有限公司 | 一种淀粉质原料的酶解方法和一种柠檬酸的制备方法 |
| CN102260717A (zh) * | 2011-06-16 | 2011-11-30 | 山东柠檬生化有限公司 | 一种发酵生产柠檬酸的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52130978A (en) * | 1976-04-22 | 1977-11-02 | Ajinomoto Co Inc | Preparation of materials for citric acid fermentation |
-
2012
- 2012-01-13 CN CN201210009294.5A patent/CN102533877B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB878151A (en) * | 1957-12-06 | 1961-09-27 | Kyowa Hakko Kogyo Kk | Process for the production of citric acid by fermentation |
| CN101942487A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-01-12 | 江南大学 | 一种添加糖化酶发酵制备柠檬酸的方法 |
| CN102234672A (zh) * | 2011-05-09 | 2011-11-09 | 安徽丰原生物化学股份有限公司 | 一种淀粉质原料的酶解方法和一种柠檬酸的制备方法 |
| CN102260717A (zh) * | 2011-06-16 | 2011-11-30 | 山东柠檬生化有限公司 | 一种发酵生产柠檬酸的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102533877A (zh) | 2012-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103922818B (zh) | 利用制糖滤泥生产生物腐殖酸的技术及工艺 | |
| CN102533877B (zh) | 一种发酵制备柠檬酸的方法 | |
| CN102409066B (zh) | 一种柠檬酸的发酵方法 | |
| CN106190699B (zh) | 一种糙米红曲酒的制备方法 | |
| CN104140907B (zh) | 一种茶酒制备工艺 | |
| CN109401989A (zh) | 一种工业酿酒酵母菌的驯化方法 | |
| CN102533889B (zh) | 一种赖氨酸连续发酵的方法 | |
| CN102864082B (zh) | 柠檬酸发酵种子培养的方法及发酵制备柠檬酸的方法 | |
| CN102851330A (zh) | 一种发酵制备柠檬酸的方法 | |
| CN104164458A (zh) | 一种淀粉质原料的处理方法和柠檬酸的制备方法 | |
| CN102533570B (zh) | 一种黑曲霉及其应用及发酵制备柠檬酸的方法 | |
| CN102399702B (zh) | 一种黑曲霉及其应用及发酵制备柠檬酸的方法 | |
| CN102234672A (zh) | 一种淀粉质原料的酶解方法和一种柠檬酸的制备方法 | |
| CN104561140B (zh) | 一种发酵制备柠檬酸的方法 | |
| CN102443611B (zh) | 一种柠檬酸的生产方法 | |
| CN104277978A (zh) | 黑曲霉种子液的制备方法以及发酵制备柠檬酸的方法 | |
| CN102373242B (zh) | 一种柠檬酸的制备方法 | |
| CN106755179B (zh) | 一种适于细菌纤维素发酵的培养基 | |
| CN102533891B (zh) | 一种赖氨酸的生产方法 | |
| CN105779328A (zh) | 一种热纤梭菌的培养方法 | |
| CN103392920A (zh) | 一种大豆皮的发酵方法 | |
| CN103146769A (zh) | 一种发酵制备柠檬酸的方法 | |
| CN103497977B (zh) | 一种发酵制备柠檬酸的方法 | |
| CN102181490B (zh) | 一种生产柠檬酸的方法 | |
| CN102260716B (zh) | 柠檬酸发酵用发酵液及使用该发酵液的发酵方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 233010 No. 1 COFCO Avenue, Anhui, Bengbu Patentee after: COFCO Biotechnology Co., Ltd Address before: 233010 No. 73, Daqing Road, Bengbu, Anhui Patentee before: COFCO Biochemistry (Anhui) Co., Ltd. |