[發(fā)明專利]以葛根和葛葉為原料發(fā)酵高純度L-乳酸的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410636836.0
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN105543296A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉紅;孫權(quán)林
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶正里元實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C12P7/56
• 分類號(hào): C12P7/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種L-乳酸的發(fā)酵方法，尤其涉及以非糧作物葛根及其葉為主 要原料發(fā)酵高光學(xué)純度L-乳酸的方法。

背景技術(shù)

乳酸是目前世界上公認(rèn)的三大有機(jī)酸之一，其廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、 制革、紡織、環(huán)保和農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域。目前隨著白色泡沫污染日益嚴(yán)重，可生物 降解的聚乳酸產(chǎn)品作為有可能取代造成環(huán)境污染的白色熱塑產(chǎn)品也越來越受到 人們的關(guān)注。

目前，生產(chǎn)L-乳酸主要采用發(fā)酵法。以玉米等淀粉質(zhì)原料為主，通過細(xì)菌 或根霉菌的發(fā)酵將葡萄糖轉(zhuǎn)化成L-乳酸，這種生產(chǎn)工藝需要消耗大量玉米等淀 粉質(zhì)糧食作物，由于當(dāng)今糧食資源日益緊張，糧食作物的價(jià)格上漲，原有L-乳 酸生產(chǎn)工藝將導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高，并造成一定的負(fù)面社會(huì)影響。因此尋找一種不 占用農(nóng)田的非糧作物作為L-乳酸的發(fā)酵原料有很高的經(jīng)濟(jì)利益和長遠(yuǎn)的社會(huì)利 益。

葛根為豆科植物葛藤屬。又名：野葛、葛條根、粉葛，為多年落葉藤本橫生 塊根植物，全株具有黃褐色粗毛，塊根肥大，表面褐色，內(nèi)面白色。葉互生、具 長柄、3出復(fù)葉，頂端小葉的柄較長，葉片菱狀圓形。葛根含淀粉69.12％，蛋 白質(zhì)0.09％，粗纖維9.34％，其它1.31％，水分20.12％。葛葉粗蛋白含量高 達(dá)29％，可作畜牧飼料。

葛根在低溫11℃以上即可發(fā)芽生長，最適溫度20～35℃，4月初移栽，翌 年12月初收獲，也可當(dāng)年收獲。葛根是喜光、喜鉀、怕漬耐貧瘠、耐旱，適應(yīng) 能力強(qiáng)。管理粗放，山上、地頭房前房后均可種植。它抗病蟲害，不需打藥，且 1次種植，多年受益。

葛根作為一種不占農(nóng)田的非糧作物可以大面積推廣種植，葛根中的淀粉含量 高，葛葉中含有大量蛋白。以葛根為主要原料可以緩解當(dāng)前L-乳酸發(fā)酵工藝對 糧食作物的依賴問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對當(dāng)今糧食作物資源緊張對L-乳酸發(fā)酵行業(yè)帶來的成本提高和產(chǎn) 生負(fù)面社會(huì)影響等問題，提供利用葛根這種非糧作物為主要原料發(fā)酵生產(chǎn)高純度 L-乳酸的新工藝。

本發(fā)明改變了以往L-乳酸發(fā)酵中使用玉米等糧食作物淀粉質(zhì)原料的方法， 利用非糧作物葛根作為淀粉質(zhì)原料替代其他糧食作物，結(jié)合葛葉中含蛋白量高的 特點(diǎn)，以葛葉為主要氮源。充分利用葛根資源，在較高溫度下發(fā)酵生產(chǎn)高純度 L-乳酸。

本發(fā)明的以葛根為原料發(fā)酵高純度L-乳酸的方法，包括以下步驟：

1、葛根粉碎，加入重量為葛根粉3.5倍的水，調(diào)漿，再加入10單位/克的 α-淀粉酶，100～105℃液化4～8小時(shí)；液化液過濾除渣后加入20單位/克的糖 化酶，在48～60℃下，糖化15～24小時(shí)至糖化完全，得葛根糖水；

2、葛葉干燥粉碎，加入重量為葛葉粉4～9倍的4％硫酸溶液(重量百分比)， 在85～95℃下水解36～40小時(shí)；

3、以葛根糖水為碳源，葛葉水解液為氮源，添加麩皮、棉粕或豆粕糧食加 工副產(chǎn)物中地一種或幾種，發(fā)酵高純度L-乳酸，最終發(fā)酵液中L-乳酸光學(xué)純度 不低于99％。

其中，葛根和葛葉粉碎后細(xì)度為40～60目。

其中，步驟3中所述的發(fā)酵溫度為53～58℃。

其中，步驟3中所述的發(fā)酵時(shí)間為50～60小時(shí)。

其中，步驟3中所述的葛根淀粉糖水在發(fā)酵液中的體積百分比為70％～85 ％，葛葉水解液在發(fā)酵液中體積百分比為5％～7％，麩皮、棉粕或豆粕添加的 總質(zhì)量百分比小于等于1％。步驟3中發(fā)酵制備L-乳酸的方法除原料和配比與現(xiàn) 有技術(shù)不同，其它發(fā)酵條件皆參考現(xiàn)有L-乳酸的發(fā)酵工藝。

上述液化過程，在工業(yè)上放大生產(chǎn)后可采用噴射液化，即在105～110℃下， 經(jīng)2次噴射液化后，再在100℃左右液化至完全。

有益效果：本發(fā)明以葛根為碳源、葛葉為氮源發(fā)酵高純度L-乳酸的方法， 解決了傳統(tǒng)L-乳酸發(fā)酵工藝需要消耗大量糧食作物的問題，在降低成本和節(jié)約 糧食消耗方面有很高的應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明選用葛根為發(fā)酵的主要原料，充分利用 了葛根資源，該作物不占農(nóng)田，可以大大提高土地的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1：