[發明專利]檸檬酸的生產方法

有效

• 申請號: 201910606002.8
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN112176004B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 王迪領;王法富;秦慈進;李長興
• 申請（專利權）人: 中糧生物科技股份有限公司
• 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: 劉依云;喬雪微

本發明涉及微生物發酵領域，公開了一種檸檬酸的生產方法。包括：(1)原料預處理；(2)調漿；(3)液化；(4)發酵；(5)檸檬酸的分離純化；其中，在步驟(1)?(4)的任意一個或幾個步驟中加入二氧化鈦。本發明提供的方法是在以生物質為原料發酵生產檸檬酸的過程中，添加一定比例的二氧化鈦，在攪拌過程中使黑曲霉菌球變小、增大比表面積，同時吸附培養基中所含毒素，改善培養基傳質性能，增強細胞活力，加快物質進出細胞速度，從而實現加速黑曲霉代謝循環的目的，進而縮短發酵周期，節約能耗，提升產能，降低生產成本。

技術領域

本發明涉及微生物發酵領域，具體涉及一種以二氧化鈦為分散研磨加速劑在檸檬酸生產過程中加速黒曲霉代謝的方法。

背景技術

檸檬酸(citric acid)又名枸櫞酸，是一種三羧酸類化合物，易溶于水，無毒，無臭，具有很強的酸味，是—種重要的、多功能的有機酸，廣泛應用于食品、醫藥，化工等領域。檸檬酸也是當前世界上產量和消費量最大的食用有機酸,伴隨著在新興產業領域的廣泛應用，其需求量以每年5％的速度增長。隨著需求量的逐年増加，提高檸檬酸發酵效率成為新的研究課題，本篇從發酵周期視角分析限制檸檬酸增長的因素，并重點闡述菌體體積變化帶來的影響。

黑曲霉是美國FDA認定的最安全菌種之一，具有GRAS資格，其菌落由白色逐漸變至棕色，孢子區域為黑色，菌落呈絨毛狀，邊緣不整齊。菌絲有隔膜和分枝，是多細胞的菌絲體，無色或有色，有足細胞，頂囊生成一層或兩層小梗，小梗頂端生一串串分生孢子。

檸檬酸生產工藝主要包括原料粉碎、調漿、液化、發酵、提取、干燥，最終產品為檸檬酸。在檸檬酸發酵過程中，隨著酸度的積累以及菌落的聚集而使菌體代謝速度逐漸降低、培養基的消耗越來越慢、發酵周期變長。因此在正常的檸檬酸發酵過程中，后期代謝速度非常緩慢，為了提高培養基利用率，只能延長發酵周期。

經過調查發現，目前常用的加速代謝方法有優化培養基或調整發酵工藝，但是在加速黑曲霉代謝的同時帶來的是產酸降低或成本增加，另外就是開發新菌種，但這種方法穩定性差且存在一定風險。

發明內容

本發明的目的在于解決檸檬酸發酵過程中隨酸度積累和菌落聚集，菌體代謝速度降低、發酵周期變長的問題，提供一種檸檬酸的生產方法，在以生物質為原料發酵生產檸檬酸的過程中，添加一定比例的二氧化鈦，在攪拌過程中使黑曲霉菌球變小、增大比表面積，同時吸附培養基中所含毒素，改善培養基傳質性能，增強細胞活力，加快物質進出細胞速度，從而實現加速黑曲霉代謝循環的目的。

本發明提供了一種檸檬酸的生產方法，該方法包括：

(1)原料預處理；

(2)調漿；

(3)液化；

(4)發酵；

(5)檸檬酸的分離純化；

其中，在步驟(1)-(4)的任意一個或幾個步驟中加入二氧化鈦。

優選地，所述二氧化鈦的粒徑為1μm-2000μm，優選為10μm-1000μm。

優選地，所述二氧化鈦的添加量為5-50kg/t干基原料，優選為10-40kg/t干基原料。

優選地，在所述步驟(2)-(4)的任意一個或幾個步驟中加入二氧化鈦，優選為至少在步驟(2)中添加二氧化鈦。

本發明提供的一種以二氧化鈦為分散研磨加速劑在檸檬酸生產過程中加速黒曲霉代謝的方法，能夠菌球變小、比表面積增大，改善培養基傳質性能，加快物質進出細胞速度，從而實現加速黑曲霉代謝循環的目的，進而縮短發酵周期，節約能耗，提升產能，降低生產成本。

具體實施方式