[發(fā)明專利]一種曲酸發(fā)酵工藝及發(fā)酵設備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110221006.8
• 申請日: 2011-08-03
• 公開（公告）號: CN102321700A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 華家榮;胡嫣桐
• 申請（專利權）人: 無錫賽德生物工程有限公司
• 主分類號: C12P17/06
• 分類號: C12P17/06;C12M1/00;C12M1/02;C12R1/69
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術領域

本發(fā)明屬于生物發(fā)酵技術領域，涉及一種曲酸發(fā)酵生產(chǎn)技術，具體是一種通過控制發(fā)酵液濃度和產(chǎn)物濃度，來提高產(chǎn)物水平、提高設備利用率和降低能耗的曲酸發(fā)酵工藝機發(fā)酵設備。

背景技術

曲酸又名曲菌酸、麴酸，是一種黑色素專屬性抑制劑，它進入皮膚細胞后能夠與細胞中的銅離子絡合，改變酪氨酸酶的立體結構，阻止酪氨酸酶的活化，從而抑制黑色素的形成。它不作用于細胞中的其它生物酶，對細胞沒有毒害作用，同時它還能進入細胞間質中，組成胞間膠質，起到保水和增加皮膚彈性的作用。曲酸還具有清除自由基、增強細胞活力、食品保鮮護色等作用，被廣泛地應用于醫(yī)藥和食品領域。如可做生產(chǎn)食品增香劑麥芽酚和乙基麥芽酚的原料；用于生產(chǎn)頭孢類抗生素的中間體；用作對人畜無毒、無公害的殺蟲劑用于農(nóng)藥；用作葉面肥施于農(nóng)作物；用作鐵分析試劑、膠片去斑劑等。目前最熱門與最有前景的用途是在化妝品與食品兩方面。

曲酸是在有碳源、氮源情況下經(jīng)發(fā)酵而取得的產(chǎn)物，而發(fā)酵行業(yè)是一個高能耗行業(yè)，如何有效提高單罐水平和產(chǎn)出，是行業(yè)中研究的方向。在目前已有報道的曲酸生產(chǎn)技術中，如在名稱為“曲酸生產(chǎn)工藝”，專利號為“CN01135102.0”，公開號為“CN1417341”的專利文件中公開了一種曲酸生產(chǎn)技術，其將淀粉直接投入發(fā)酵罐液化和糖化，糖液經(jīng)消毒后接種發(fā)酵培養(yǎng)曲酸，曲酸清液的多次濃縮結晶產(chǎn)物經(jīng)過溶解、脫色后，降溫結晶提純得到成品的曲酸晶體。該生產(chǎn)技術中的發(fā)酵產(chǎn)酸酸度＞6％，是目前曲酸發(fā)酵正常的一個產(chǎn)酸值。但到目前為止，由于缺乏有效的工藝手段，在工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)中，曲酸產(chǎn)物酸度只能在6％左右，始終沒有出現(xiàn)能夠將曲酸產(chǎn)物酸度大幅度提高的發(fā)酵工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種通過控制發(fā)酵液濃度和產(chǎn)物濃度，來提高產(chǎn)物水平、提高設備利用率和降低能耗的曲酸發(fā)酵工藝及發(fā)酵設備。

按照本發(fā)明提供的技術方案：一種曲酸發(fā)酵工藝，其特征在于包括如下步驟：

(1)、以葡萄糖為碳源配制發(fā)酵補料，經(jīng)滅菌并冷卻至生產(chǎn)菌的適宜生長溫度范圍后備用；

(2)、以葡萄糖為碳源配制發(fā)酵基礎料，經(jīng)滅菌并冷卻至生產(chǎn)菌的適宜生長溫度范圍后，接入生產(chǎn)菌，進行曲酸發(fā)酵；

(3)當發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛冉抵?0～40g/L時，開始補入發(fā)酵補料，在整個發(fā)酵過程中，使發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛瓤刂圃?0～60g/L，直至補料結束，以滿足生產(chǎn)菌生長、代謝的需要；

(4)當發(fā)酵液中的曲酸酸度在30～40g/L時，開始進行曲酸分離，直至發(fā)酵結束。

作為所述發(fā)酵工藝的進一步改進，所述生產(chǎn)菌采用米曲霉(Aspergillus?oryzae)ACCC?30163；上述的米曲霉在《食品工業(yè)科技》24(4)：17～19，2003、《中國釀造》(6)：42～44，2006等刊物公開。

作為所述發(fā)酵工藝的進一步改進，所述發(fā)酵基礎料的配方組成為：葡萄糖50～60g/L，酵母浸膏7.5～9g/L，硫酸鎂0.5g/L，磷酸氫二鉀0.5g/L，消泡劑0.2g/L，用磷酸調(diào)pH3.0～3.2。

作為所述發(fā)酵工藝的進一步改進，所述發(fā)酵補料的配方組成為：葡萄糖350～370g/L，硫酸鎂0.5g/L，磷酸氫二鉀0.5g/L，消泡劑0.2g/L，用磷酸調(diào)pH3.0～3.2。

作為所述發(fā)酵工藝的進一步改進，所述發(fā)酵基礎料和發(fā)酵補料均是采用高壓蒸汽滅菌，然后冷卻至29～31℃。

作為所述發(fā)酵工藝的進一步改進，所述生產(chǎn)菌的接種量為發(fā)酵基礎料體積的3～7％。

作為所述發(fā)酵工藝的進一步改進，所述發(fā)酵基礎料的初始加入量是發(fā)酵罐體積容量的50～60％。

作為所述發(fā)酵工藝的進一步改進，所述步驟(3)中，發(fā)酵補料是采用計算機控制連續(xù)定量補入，開始補入發(fā)酵補料的時間是在發(fā)酵24～36h；所述步驟(4)中，開始進行曲酸分離的時間是在發(fā)酵48～60h。

一種曲酸發(fā)酵設備，包括發(fā)酵罐，發(fā)酵罐用于盛裝發(fā)酵基礎料，發(fā)酵罐內(nèi)設有攪拌器和恒溫加熱管，其特征在于：所述發(fā)酵設備還包括補料罐和分離裝置，所述補料罐用于盛裝發(fā)酵補液，補料罐與發(fā)酵罐上的補料口相連；所述分離裝置用于在發(fā)酵過程中分離曲酸，分離裝置包括冷卻器、錐形體和收集器，冷卻器的進液口經(jīng)出液閥與發(fā)酵罐的分離出液口相連，冷卻器的出液口與錐形體上端的小口相連，錐形體下端的大口連接收集器，收集器側壁上部設有出液口，收集器的出液口經(jīng)回液閥與發(fā)酵罐的分離回液口相連。