[發明專利]一種檸檬酸的發酵方法

有效

• 申請號: 201110421212.3
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102409066A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 陳修;周勇;章輝平;廖四祥;吳師
• 申請（專利權）人: 中糧生物化學（安徽）股份有限公司
• 主分類號: C12P7/48
• 分類號: 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: 王浩然;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種檸檬酸的發酵方法，特別地，涉及一種能夠提高發酵設備的利用率、縮短生產周期、降低成本的檸檬酸連續發酵方法。

背景技術

檸檬酸是有機酸中第一大酸，由于物理、化學等方面的優異性能，廣泛應用于醫藥、化學、電子、紡織、石油、皮革、建筑、攝影、塑料、鑄造和陶瓷等工業領域。

目前我國檸檬酸發酵絕大多數采用間歇發酵的方法，發酵采用每罐按照一定的比例投入發酵培養基，并接入一定的檸檬酸菌種進行發酵培養，通過一次裝液和菌種接種發酵至終點，當發酵殘糖降低至一定程度后即判斷為發酵終點。但是采用現有技術的這種發酵方法，隨著發酵的進行，盡管檸檬酸酸度逐漸提高，殘糖逐漸降低，但是，當發酵殘糖降低到一定程度時，檸檬酸發酵菌種的代謝能力下降，致使發酵培養周期延長，且設備的利用率較低。

發明目的

本發明的目的在于解決現有技術的檸檬酸發酵方法中存在的上述問題，提供一種能夠提高設備利用率、縮短發酵周期的檸檬酸的發酵方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種檸檬酸的發酵方法，該方法包括在發酵條件下，將檸檬酸發酵菌種接入檸檬酸發酵培養基中，其中，所述發酵分連續的多階段進行，所述多階段包括第一發酵階段和第一發酵階段以后的發酵階段，在第一發酵階段中，向發酵罐中流加檸檬酸發酵培養基以及流加發酵菌種種子液，檸檬酸發酵培養基的流加量以及發酵菌種種子液的流加量使得該階段的發酵液中的檸檬酸的酸度為50-100g/L，還原糖濃度為60-100g/L，并使第一發酵階段的發酵液依次連續流入后續階段的發酵罐中進行發酵，發酵終點的發酵液中檸檬酸的酸度為不小于140g/L，且殘還原糖含量為0-4g/L。

根據本發明實施例1-4的連續發酵方法與對比例1的現有技術的間歇發酵方法相比較的結果，實施例1-4中將總體積為8×10⁵-12.5×10⁵L的發酵培養基發酵至檸檬酸的酸度為140-150g/L，且殘還原糖含量為0-2g/L所需的時間為54-56小時；而對比例1中將同等體積相同組分的發酵培養基發酵至檸檬酸的酸度為139g/L，且殘還原糖含量為1g/L所需的時間為73小時。由此說明，采用本發明的連續發酵檸檬酸的方法能夠顯著降低發酵周期，并提高了設備的利用率。

本發明的檸檬酸連續發酵方法具有以下優點：

1、在所述連續發酵過程中的第一發酵階段將發酵培養基和培養成熟的發酵菌種的種子液連續流加到發酵罐中，從而達到連續發酵的目的，降低發酵周期，提高發酵設備的利用效率。

2、優選情況下，在所述連續發酵過程中的第一發酵階段以及最后一個發酵階段之間的任意一個發酵階段選擇性地流加一定的營養液來提高檸檬酸發酵強度，提高了發酵中后期檸檬酸菌種的代謝能力，從而進一步縮短了生產周期，達到降低檸檬酸發酵成本的目的。

附圖說明

圖1為根據本發明一實施例的連續發酵檸檬酸的示意圖。

具體實施方式

根據本發明，所述第一發酵階段的發酵液含有發酵產物以及不斷流加的新鮮的發酵培養基和發酵菌種的種子液。

根據本發明，在所述第一發酵階段中，對所述發酵培養基和發酵菌種種子液的流加速率沒有特別的限定，只要保證發酵培養基在發酵罐中滯留一定時間而進行充分發酵，并達到第一發酵階段的發酵液中的檸檬酸的酸度和還原糖濃度要求即可。優選情況下，在所述第一發酵階段中，所述檸檬酸發酵培養基的流加速率為10-25立方米/小時，優選15-23立方米/小時；所述發酵菌種種子液的流加速率為1-5立方米/小時；優選，1-2立方米/小時；更優選1.4-1.8立方米/小時。

根據本發明，優選，所述檸檬酸發酵培養基的流加量以及發酵菌種種子液的流加量使得該第一發酵階段的發酵液中，檸檬酸的酸度為50-100g/L，還原糖濃度為60-100g/L。

根據本發明，通常情況下，所述發酵終點的發酵液中檸檬酸的酸度為不小于140g/L，例如，140-150g/L，且殘還原糖含量為0-4g/L，優選，殘還原糖含量為0-2g/L。

根據本發明，在所述第一發酵階段中，每毫升所述發酵液中的發酵菌種的量可以為2×10⁴-5×10⁴個孢子；優選，每毫升所述發酵液中的發酵菌種的量為2.5×10⁴-4×10⁴個孢子。