[發明專利]一種玉米的預處理方法及檸檬酸的發酵方法

有效

• 申請號: 201010186008.3
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號: CN102258168A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 周永生;陳修;朱繼成;周勇;馬靜
• 申請（專利權）人: 安徽豐原生物化學股份有限公司
• 主分類號: A23L1/105
• 分類號: A23L1/105;C12P7/48;C12R1/685
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種玉米的預處理方法及檸檬酸的發酵方法。

背景技術

玉米是世界上分布最廣的作物之一，從北緯58度到南緯35-40度的地區均有大量栽培。北美洲種植面積最大，亞洲、非洲和拉丁美洲次之。從栽培面積和總產量看，玉米僅次于小麥和水稻居第三位。

玉米作為發酵的原料已廣泛地應用于檸檬酸、賴氨酸和乙醇的生產中。以發酵生產檸檬酸為例，目前以玉米為原料來生產檸檬酸的方法包括：將玉米進行預處理(即對玉米進行粉碎并進行酶解液化)，之后進行發酵。但現有的玉米預處理得到的酶解液化產物中不可發酵糖的含量過多，且對后續發酵效率的影響較大，導致發酵效率(酸度和轉化率)低。

因此，迫切地需要開發一種能夠提高后續發酵發酵效率(酸度和轉化率)的玉米的預處理方法。

發明內容

本發明目的在于克服現有的玉米的預處理方法存在的得到的酶解液化產物中不可發酵糖的含量過多、且多后續發酵效率的影響較大，導致發酵效率(酸度和轉化率)低的缺點，提供一種能夠提高后續發酵發酵效率(酸度和轉化率)的玉米的預處理方法。

本發明提供了一種玉米的預處理方法，該方法包括：將玉米粉碎，將粉碎后的產物進行酶解，得到酶解產物，其中，該方法還包括：在粉碎之前，對玉米進行脫胚處理得到脫胚玉米。

本發明還提供了一種生產檸檬酸的發酵方法，其中，該方法包括將黑曲霉接種至發酵液中，之后發酵以產生檸檬酸，所述發酵液含有玉米的酶解產物，其中，所述玉米的酶解產物的制備方法為本發明提供的玉米的預處理方法。

本發明人對檸檬酸發酵進行了深入的研究，意外地發現檸檬酸發酵的效率低是由于玉米中的油脂組分所導致的，并且在酶解液化過程中，由于油脂與部分直鏈淀粉發生反應，使部分淀粉老化，從而使酶解液化的不徹底，使淀粉利用率下降，從而導致發酵效率(酸度和轉化率)降低。

基于這種發現，本發明的發明人通過在將玉米粉碎之前，將玉米進行脫胚處理，一方面去除了胚芽中油脂對酶解液化以及后續發酵的影響，另一方面，脫除后的胚芽還可以用于榨油，提高了玉米的利用價值，并且榨油后的殘渣由于還含有部分淀粉，也可以與脫胚玉米一起進行破碎以用于后續的發酵，由此實現了玉米利用的最大化。

具體實施方式

本發明提供了一種玉米的預處理方法，該方法包括：將玉米粉碎，將粉碎后的產物進行酶解，得到酶解產物，其中，該方法還包括：在粉碎之前，對玉米進行脫胚處理得到脫胚玉米。

根據本發明，所述脫胚處理的方法沒有特別的限制，可以通過各種脫胚處理的方法，例如，所述脫胚處理的方法可以包括：將玉米在水中浸潤使玉米的含水量為10-25重量％，之后進行破碎以去掉玉米胚芽，得到脫胚玉米。

優選情況下，本發明提供的方法還可以包括對脫胚處理得到的玉米胚芽進行壓榨，得到油脂和玉米胚芽粕，之后將得到的玉米胚芽粕與脫胚玉米一起進行粉碎和酶解。在這種情況下，提高了玉米的利用價值，作為榨油副產物的玉米胚芽粕由于還含有部分的淀粉，還可以與脫胚玉米一起進行破碎，以用于后續的發酵。

根據本發明，所述粉碎的條件沒有特別的限制，只要能夠使玉米充分破碎即可，優選情況下，所述粉碎的條件使粉碎后的產物的平均粒子直徑為300-1000微米。

所述酶解步驟可以通過本領域常用的方法完成，比如向粉碎產物中添加產酶微生物和/或酶，在產酶微生物的生長溫度和/或酶有活力的溫度下保溫完成。所述產酶微生物為能夠分泌淀粉酶的產酶微生物。所述酶包括淀粉酶。

由于微生物生長會產生副產物，因此優選直接加入酶。所述酶的用量越多越好，出于成本考慮，優選以每克粉碎后的產物的干重計，所述淀粉酶的用量為15-50個酶活力單位。

本發明所述酶的酶活力單位的定義為：在pH值為6.0、溫度為70℃的條件下，1分鐘將1毫克淀粉轉化為還原糖所需的酶量為一個酶活力單位。

所述酶解的溫度可以在很大范圍內改變，優選為70-105℃，更優選為80-95℃。所述酶解的時間理論上越長越好，考慮到設備利用率，優選所述酶解的時間為90-150分鐘，更優選為100-120分鐘。所述酶解的pH值可以在很大范圍內改變，優選為5.0-7.0，更優選pH值為5.4-5.7。

淀粉酶是指能夠分解淀粉糖苷鍵的一類酶的總稱，所述淀粉酶一般包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和異淀粉酶。