[發明專利]一種檸檬酸的發酵生產方法

無效

• 申請號: 201010249923.2
• 申請日: 2010-08-10
• 公開（公告）號: CN101948880A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 胡志杰;高金寶;劉振強;蔣建偉;邵建兵
• 申請（專利權）人: 宜興協聯生物化學有限公司
• 主分類號: C12P7/48
• 分類號: C12P7/48;C12R1/685
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明屬于生物發酵技術領域，具體涉及一種檸檬酸的發酵生產方法。

背景技術

芭蕉芋(Canna?Edulis?Ker)是一種很有潛力的淀粉作物，又名旱藕、蕉藕、姜芋，為蕉科美人蕉屬的植物，原產于南美洲等地，喜溫暖向陽環境，及耐寒又耐旱，適于深厚肥沃的沙壤土生長。芭蕉芋淀粉顆粒粒徑大，糊化溫度低，糊化透明度好，直鏈淀粉含量高，其分子量也很大，與馬鈴薯淀粉接近，其根莖含淀粉60％，蛋白質7.7％，粗纖維3.1％。在亞洲芭蕉芋已成為高價值淀粉的新原料。我國人多耕地少，以糧食為原料生產生物產品越來越受到制約，但我國有豐富的非糧淀粉類資源，芭蕉芋就是其中的一種，利用芭蕉芋資源的潛力很大。用芭蕉芋作為原料生產檸檬酸也拓展了檸檬酸原料選擇上的空間。對于維護我國糧食安全，緩解糧食危機帶來的壓力具有重要作用和戰略意義。

中國專利88103430.4，中國專利200510003079.4，中國專利200910118892.4及中國專利200910136128.X都公開了利用芭蕉芋生產酒精的方法，但利用芭蕉芋發酵生產檸檬酸的方法還沒有過。因此，需要發明一種利用芭蕉芋來發酵生產檸檬酸的方法。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于提供一種利用芭蕉芋為原料，發酵生產檸檬酸的方法。

技術方案：本發明提供的一種檸檬酸的發酵生產方法，其步驟為：

(1)稱取芭焦芋干片，將其粉碎成芭蕉芋粉；

(2)向芭蕉芋粉加水，調成芭蕉芋粉漿，使芭蕉芋粉的濃度為20～35g/ml；

(3)將芭蕉芋粉漿輸進噴射液化裝置，調節pH至5.5～7.0，按每克芭蕉芋粉5～15個酶活單位在芭蕉芋粉漿中加入高溫α-淀粉酶，并進行液化，溫度控制在85～125℃，維持1～10個小時，使液化DE值為5～95％；

(4)將液化后的芭蕉芋粉漿過濾，保留濾清液；

(5)將芭蕉芋粉漿濾清液通入發酵罐，加入濾清液體積0.3～15％的有機氮源或濾清液體積0.01～2％的有機氮源；

(6)將溫度升至90～121℃，滅菌15～30分鐘，再降溫至發酵溫度35～38℃；

(7)將發酵菌種黑曲霉接入發酵罐中，并通風供氧，保持35～38℃的發酵溫度至發酵結束；

(8)采用鈣鹽法提取發酵液中的檸檬酸。

其中，芭蕉芋粉的細度應小于等于60目，有利于芭蕉芋粉漿的均勻調和。

其中，有機氮源主要為花生餅粉、豆餅粉、酵母粉、蛋白胨、豆粕或玉米，優選豆粕和玉米。

其中，無機氮源主要為硫銨、碳銨或尿素。

其中，可以采用孢子或菌絲接種的方法接入黑曲霉。

其中，發酵結束具體是指當發酵測得還原糖含量為零或接近零、產酸接近或超過種后總糖。

有益效果：本發明采用非糧食作物為發酵原料，不僅大大地減少了生產成本，同時還避免了糧食作物的過量消耗。此外，與糧食作物為原料的發酵方法相比，本發明發酵周期更短，發酵指數更高，整個方法中產生的廢渣還能用作動物的飼料，毫無環境污染，真正能做到節能環保。

具體實施方式

實施例1：

稱取芭焦芋干片，將其粉碎成芭蕉芋粉，細度為50目；向芭蕉芋粉加水，調成芭蕉芋粉漿，使芭蕉芋粉的濃度為23g/ml；將芭蕉芋粉漿輸進噴射液化裝置，調節pH至6.5，按每克芭蕉芋粉10個酶活單位在芭蕉芋粉漿中加入高溫α-淀粉酶，并進行液化，溫度控制在98℃，維持4個小時，使液化DE值為80％；將液化后的芭蕉芋粉漿過濾，保留濾清液；將芭蕉芋粉漿濾清液通入發酵罐，加入濾清液體積1％的豆餅粉作為有機氮源；將溫度升至98℃，滅菌30分鐘，再降溫至發酵溫度35℃；采用孢子接種法將發酵菌種黑曲霉接入發酵罐中，并通風供氧，保持35℃的發酵溫度至發酵結束；最后采用鈣鹽法提取發酵液中的檸檬酸。據測試表明，在此條件下，發酵59小時，產酸為136g/L，轉化率為96.9％，發酵指數為2.31g/(L·h)。

實施例2：