[發(fā)明專利]一種檸檬酸發(fā)酵液的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110226953.6
• 申請(qǐng)日: 2011-08-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102321685A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳修;李東棟;熊結(jié)青;盧宗梅;廖四祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中糧生物化學(xué)（安徽）股份有限公司
• 主分類號(hào): C12P7/48
• 分類號(hào): C12P7/48;C12R1/685
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 王浩然;王鳳桐

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種檸檬酸發(fā)酵液的制備方法。

發(fā)明背景

檸檬酸是重要的工業(yè)有機(jī)酸，被稱為第一食用酸味劑，在食品工業(yè)上被廣泛應(yīng)用，同時(shí)在藥物、美容、化妝品、洗滌劑、工業(yè)領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。自從1784年，瑞典化學(xué)家Scheel首次從檸檬汁中提取出檸檬酸并結(jié)晶出固體檸檬酸之后，經(jīng)過(guò)國(guó)外科學(xué)家不斷研究探索，實(shí)現(xiàn)了深層發(fā)酵法工業(yè)化，從而實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)檸檬酸。

我國(guó)檸檬酸工業(yè)起步于上世紀(jì)50年代，經(jīng)過(guò)數(shù)代人共同努力，檸檬酸技術(shù)水平已處于世界領(lǐng)先地位，實(shí)現(xiàn)了檸檬酸工業(yè)的迅速發(fā)展。檸檬酸的制備一般包括：將淀粉質(zhì)的原料進(jìn)行預(yù)處理并發(fā)酵得到發(fā)酵清液，并進(jìn)一步從發(fā)酵清液中提純檸檬酸，并進(jìn)行后處理。

目前，工業(yè)上發(fā)酵法生產(chǎn)檸檬酸常用大量的水來(lái)對(duì)玉米淀粉質(zhì)原料進(jìn)行調(diào)漿，且由于發(fā)酵檸檬酸所用淀粉質(zhì)原料在檸檬酸發(fā)酵成本中所占比例較大，所以檸檬酸發(fā)酵終點(diǎn)判斷通常選擇控制殘還原糖的含量盡可能低。這樣做一方面可以降低檸檬酸生產(chǎn)糧耗，一方面可以降低檸檬酸廢水的COD值。但此方法會(huì)造成水資源的浪費(fèi)，更重要的是，為了控制殘還原糖的含量盡可能低，會(huì)造成發(fā)酵生產(chǎn)周期延長(zhǎng)，能耗高的問(wèn)題，且還會(huì)產(chǎn)生大量污染環(huán)境的廢水，另外，在提高發(fā)酵液中的檸檬酸酸度上也存在著一定的困難。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種節(jié)水、高效率、低能耗、低污染、且能夠得到高酸度檸檬酸的檸檬酸發(fā)酵液的制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種檸檬酸發(fā)酵液的制備方法，該方法包括：

調(diào)漿步驟：將調(diào)漿液與淀粉質(zhì)原料混合，得到淀粉漿液；所述調(diào)漿液為含有檸檬酸的水溶液，所述含有檸檬酸的水溶液含有來(lái)自于將發(fā)酵步驟得到檸檬酸發(fā)酵液進(jìn)行提純的過(guò)程中產(chǎn)生的中和廢液，所述淀粉質(zhì)原料與所述調(diào)漿液的重量比為1∶1.86-3；

酶解步驟：在酶解條件下，將調(diào)漿步驟得到的淀粉漿液與酶混合進(jìn)行酶解，得到酶解產(chǎn)物；

發(fā)酵步驟：在生成檸檬酸的條件下，將酶解步驟得到的酶解產(chǎn)物進(jìn)行發(fā)酵，得到檸檬酸發(fā)酵液；發(fā)酵終點(diǎn)為發(fā)酵液殘還原糖含量為1-10g/L。

本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)：水耗低：由于將檸檬酸發(fā)酵液提純過(guò)程中產(chǎn)生的中和廢液回用于調(diào)配淀粉漿液，因此，可以減少調(diào)漿用水的用量；生產(chǎn)速率高：通過(guò)提高淀粉漿液中淀粉質(zhì)原料的含量并通過(guò)改變發(fā)酵終點(diǎn)的判斷標(biāo)準(zhǔn)，使得發(fā)酵周期比以殘?zhí)呛勘M可能低的標(biāo)準(zhǔn)要縮短10％-20％，固而發(fā)酵生產(chǎn)效率得到很大提升；發(fā)酵液終點(diǎn)酸度高：由于高糖發(fā)酵會(huì)影響殘?zhí)牵痉ú捎玫闹泻蛷U液回配較好解決殘?zhí)堑膯?wèn)題，所以可以提高發(fā)酵初糖，進(jìn)而提高發(fā)酵液終點(diǎn)酸度。同時(shí)由于發(fā)酵中和廢液的回收利用，對(duì)糖耗影響極小，且極大程度降低排至環(huán)保中和廢液COD，減輕環(huán)保壓力。有利于鈣鹽法、ISEP(連續(xù)離子交換色譜)等方法提取檸檬酸。能耗低：由于發(fā)酵生產(chǎn)效率提高，單位產(chǎn)品所消耗的空氣，電力成本也有一定幅度的降低。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本發(fā)明提供的檸檬酸發(fā)酵液的制備方法，其中，所述調(diào)漿步驟中，所述調(diào)漿液為含有檸檬酸的水溶液，所述含有檸檬酸的水溶液含有來(lái)自于將所述發(fā)酵步驟中得到檸檬酸發(fā)酵液進(jìn)行提純的過(guò)程中產(chǎn)生的中和廢液。采用含有檸檬酸的水溶液作為調(diào)漿液能夠節(jié)約原來(lái)調(diào)漿用水的用量，以實(shí)現(xiàn)廢水回用、節(jié)約水資源的目的，更重要的是，將所述發(fā)酵步驟中得到檸檬酸發(fā)酵液進(jìn)行提純的過(guò)程中產(chǎn)生的中和廢液中還含有部分還原糖。因此，一方面，能夠通過(guò)廢水的回用重新將該部分未被發(fā)酵的還原糖與淀粉質(zhì)原料混合用于進(jìn)一步的酶解和發(fā)酵，從而不用等到發(fā)酵終點(diǎn)的殘還原糖為零或接近零時(shí)才停止發(fā)酵，從而大大提高了發(fā)酵效率，縮短了生產(chǎn)周期，還可以節(jié)省能耗，另一方面還可以增加可用于發(fā)酵的還原糖的量，以達(dá)到提高檸檬酸酸度的目的。再者，所述含有檸檬酸的水溶液含有將所述發(fā)酵步驟中得到檸檬酸發(fā)酵液進(jìn)行提純的過(guò)程中產(chǎn)生的中和廢液，可以減少?gòu)U水的排放量，減輕對(duì)環(huán)境的污染。

按照本發(fā)明，所述調(diào)漿步驟中，含有檸檬酸的水溶液為含有來(lái)自所述發(fā)酵步驟中得到檸檬酸發(fā)酵液進(jìn)行提純的過(guò)程中產(chǎn)生的中和廢液，例如，可以直接采用所述中和廢液，或者是所述中和廢液與水的混合物。對(duì)于中和廢液和水的混合比例沒(méi)有特別的限制，但是出于節(jié)水的目的考慮，本發(fā)明的含有檸檬酸的水溶液優(yōu)選全部使用中和廢液。