[發明專利]一種發酵制備檸檬酸的方法

有效

• 申請號: 201210009294.5
• 申請日: 2012-01-13
• 公開（公告）號: CN102533877A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 周勇;滿云;楊儒文;章輝平;廖四祥
• 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

本發明涉及一種發酵制備檸檬酸的方法。

背景技術

傳統檸檬酸發酵行業的發酵過程包括：淀粉質原料的預處理，將淀粉質原料酶解成糊精糖液，其DE值在25左右，配制發酵培養基；將黑曲霉孢子接入種子培養基中培養成熟后轉接到發酵培養基中進行發酵生產檸檬酸。在發酵過程中，通過黑曲霉菌體自身合成的酶系將糖液酶解糖化成適合黑曲霉直接利用的葡萄糖和果糖，然后代謝合成檸檬酸，發酵周期一般在60小時左右，發酵酸度在14％左右停止發酵放罐。

傳統檸檬酸發酵方法利用黑曲霉菌株自身分泌的糖化酶進行邊糖化邊發酵。該法的缺點是黑曲霉生長到分泌糖化酶需要一個時間過程，且糖化酶作用的pH值在4.0-4.6左右，而隨著產酸增加，酸度持續升高，糖化酶活力受到抑制，在發酵后期無法起到正常糖化作用，導致發酵后期黑曲霉菌體產酸速率受糖化能力的限制，最終檸檬酸產量較低，發酵液中殘糖較高、發酵周期較長。

針對檸檬酸發酵過程中的糖化作用進行了一些研究，CN101942487A公開了一種添加糖化酶發酵制備檸檬酸的方法，指出在發酵培養基滅菌后降溫過程中添加50-100酶活力單位的糖化酶，在降溫到正常接種溫度后接入種子液進行檸檬酸發酵。該方法由于是在接種前加入糖化酶，雖然環境溫度有利于糖化作用，但在接入黑曲霉菌株時發酵培養基的DE值過高，不利于黑曲霉菌株自身糖化酶的合成和作用，不利于黑曲霉菌株的生長；糖化酶的用量較大，成本較高；發酵液中殘糖較高。

因此，對于檸檬酸發酵過程中的糖化作用還有待于進一步研究。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中檸檬酸合成與糖化作用對pH值要求之間的矛盾，并避免發酵培養基DE值較高對黑曲霉自身的不利影響，提供一種新的發酵制備檸檬酸的方法。

本發明的發明人在研究中意外發現，在黑曲霉接種至發酵培養基后0-8小時內向發酵培養基中加入糖化酶，可加速發酵培養基中糖液的糖化，避免發酵后期檸檬酸含量增加對糖化作用的抑制，且可使發酵培養基的DE值維持在較低水平，避免高DE值對黑曲霉自身的不利影響。

因此，為了實現上述目的，本發明提供了一種發酵制備檸檬酸的方法，所述方法包括在生成檸檬酸的條件下，將檸檬酸發酵菌種接種至發酵培養基中進行發酵，得到發酵液，其特征在于，所述方法還包括在檸檬酸發酵菌種接種后的0-8小時內向所述發酵培養基中加入糖化酶。

優選地，在檸檬酸發酵菌種接種后的0-6小時內向所述發酵培養基中加入糖化酶。

優選情況下，相對于所述發酵培養基中的總糖，所述糖化酶的加入量為20-50酶活力單位/g總糖，進一步優選為30-40酶活力單位/g總糖。

本發明提供的發酵制備檸檬酸的方法，加強了發酵過程中的糖化能力，解決了在發酵過程中檸檬酸合成與糖化作用對pH值要求之間的矛盾，并避免了高DE值對黑曲霉自身的不利影響，從而使發酵培養基中的糖液被糖化的更徹底，降低了發酵液中的殘糖量，提高了終點檸檬酸含量和單罐供酸量，提高了糖酸轉化率，縮短了發酵周期。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

本發明提供了一種發酵制備檸檬酸的方法，該方法包括在生成檸檬酸的條件下，將檸檬酸發酵菌種接種至發酵培養基中進行發酵，得到發酵液，該方法還包括在檸檬酸發酵菌種接種后的0-8小時內向發酵培養基中加入糖化酶。

根據本發明，盡管在檸檬酸發酵菌種接種后的0-8小時內向發酵培養基中加入糖化酶即可實現本發明的目的，即降低發酵液中的殘糖量，提高糖酸轉化率，縮短發酵周期，但優選情況下，在檸檬酸發酵菌種接種后的0-6小時內向發酵培養基中加入糖化酶，可進一步降低發酵液中的殘糖量，提高糖酸轉化率，縮短發酵周期。

本發明中，在檸檬酸發酵菌種接種后的0小時內向發酵培養基中加入糖化酶是指將檸檬酸發酵菌種與糖化酶同時加入發酵培養基中。

本發明中，發酵培養基為本領域技術人員公知的概念，指微生物發酵所需的供微生物生長和維持用的人工配制的養料，一般都含有碳水化合物、含氮物質、無機鹽(包括微量元素)以及維生素和水等。發酵液也為本領域技術人員公知的概念，指接入微生物菌株的液體培養基(該液體培養基也即本發明中所稱發酵培養基)，經過一段時間的培養后所得產物。