[發(fā)明專利]淀粉質(zhì)原料的酶解方法及發(fā)酵制備檸檬酸的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210349402.3
• 申請(qǐng)日: 2012-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN102839203A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周勇;滿云;張夕紅;章輝平;朱繼成
• 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): C12P19/14
• 分類號(hào): C12P19/14;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: 王鳳桐;周建秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種淀粉質(zhì)原料的酶解方法，及采用含有該酶解方法得到的淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物的發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵制備檸檬酸的方法。

背景技術(shù)

檸檬酸是一種廣泛應(yīng)用于飲料、食品及醫(yī)藥等行業(yè)的有機(jī)酸。目前，檸檬酸主要通過(guò)發(fā)酵法制備，例如，一般需要先將淀粉質(zhì)原料粉碎，將粉碎后的產(chǎn)物與水混合調(diào)漿，調(diào)漿后與酶接觸進(jìn)行酶解，得到酶解產(chǎn)物，并將黑曲霉接種至含有所述酶解產(chǎn)物的發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸。

在上述工藝中，淀粉質(zhì)原料的酶解至關(guān)重要。目前的淀粉質(zhì)原料酶解工藝，大多采用二次噴射液化工藝。即淀粉調(diào)漿后與淀粉酶接觸，然后經(jīng)過(guò)兩次噴射，噴射后降溫再與淀粉酶進(jìn)行接觸，從而得到液化液。

但是，由現(xiàn)有的淀粉質(zhì)原料酶解工藝得到的酶解產(chǎn)物中的殘淀粉含量偏高，因此，檸檬酸發(fā)酵的終點(diǎn)檸檬酸含量較低，轉(zhuǎn)化率較低，檸檬酸的生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有淀粉質(zhì)原料酶解工藝造成檸檬酸發(fā)酵的終點(diǎn)檸檬酸含量較低，轉(zhuǎn)化率較低，檸檬酸的生產(chǎn)成本較高的問(wèn)題，提供一種新的淀粉質(zhì)原料的酶解方法以及一種發(fā)酵制備檸檬酸的方法。

本發(fā)明的發(fā)明人在研究中意外發(fā)現(xiàn)，將現(xiàn)有的二次噴射液化工藝得到的液化液進(jìn)行固液分離，對(duì)所得濾渣進(jìn)行調(diào)漿，調(diào)漿后與淀粉酶和纖維素酶接觸再次進(jìn)行酶解，在淀粉酶總用量相同的情況下，采用含有該淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物的發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵制備檸檬酸，可提高終點(diǎn)檸檬酸含量，提高轉(zhuǎn)化率，從而降低檸檬酸的生產(chǎn)成本。

因此，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種淀粉質(zhì)原料的酶解方法，所述方法包括：

（1）將淀粉質(zhì)原料粉碎后的產(chǎn)物調(diào)漿，然后在淀粉酶的存在下進(jìn)行酶解，得到第一液化液；

（2）將步驟（1）得到的第一液化液進(jìn)行固液分離得到濾渣；

（3）將步驟（2）得到的濾渣調(diào)漿后在淀粉酶和纖維素酶的存在下進(jìn)行酶解，得到第二液化液。

優(yōu)選地，以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計(jì)，步驟（1）和步驟（3）中所述淀粉酶的總用量為4-50酶活力單位，步驟（1）中淀粉酶的用量與步驟（3）中的淀粉酶的用量的比為8-10:1。

優(yōu)選地，以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計(jì)，步驟（3）中纖維素酶的用量為2-10酶活力單位，進(jìn)一步優(yōu)選為6-8酶活力單位。

第二方面，本發(fā)明提供了一種發(fā)酵制備檸檬酸的方法，所述方法包括將黑曲霉接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中并發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸，所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物，其特征在于，所述淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物為如上所述的方法制備得到的淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物。

優(yōu)選地，所述淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物由第一液化液，以及由將步驟（2）中的第一液化液進(jìn)行固液分離得到的液化清液和將步驟（3）中得到的第二液化液進(jìn)行固液分離得到的液化清液組成的液化清液混合物組成。

優(yōu)選地，以淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物為100重量份為基準(zhǔn)，所述第一液化液為15-20重量份，所述液化清液混合物為80-85重量份。

將本發(fā)明的淀粉質(zhì)原料的酶解方法制得的酶解產(chǎn)物用于檸檬酸發(fā)酵，可提高終點(diǎn)檸檬酸含量，提高轉(zhuǎn)化率，從而降低檸檬酸的生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

一方面，本發(fā)明提供了一種淀粉質(zhì)原料的酶解方法，該方法包括：

（1）將淀粉質(zhì)原料粉碎后的產(chǎn)物調(diào)漿，然后在淀粉酶的存在下進(jìn)行酶解，得到第一液化液；

（2）將步驟（1）得到的第一液化液進(jìn)行固液分離得到濾渣；

（3）將步驟（2）得到的濾渣調(diào)漿后在淀粉酶和纖維素酶的存在下進(jìn)行酶解，得到第二液化液。

本發(fā)明中，淀粉酶是指能夠分解淀粉糖苷鍵的一類酶的總稱，所述淀粉酶一般包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和異淀粉酶。

α-淀粉酶又稱淀粉1,4-糊精酶，它能夠任意地、不規(guī)則地切開淀粉鏈內(nèi)部的α-1,4-糖苷鍵，將淀粉水解為麥芽糖、含有6個(gè)葡萄糖單位的寡糖和帶有支鏈的寡糖。

β-淀粉酶又稱淀粉1,4-麥芽糖苷酶，能夠從淀粉分子非還原性末端切開1,4-糖苷鍵，生成麥芽糖。此酶作用于淀粉的產(chǎn)物是麥芽糖與極限糊精。