一種用于提高檸檬酸發(fā)酵水平的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種用于提高巧樣酸發(fā)酵水平的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 巧樣酸，又稱構(gòu)祿酸，廣泛用做食品酸化劑、藥物添加劑、化妝品和洗涂用品添加 劑，是發(fā)酵行業(yè)的重要商業(yè)產(chǎn)品。
[0003] 我國(guó)巧樣酸工業(yè)在過(guò)去的幾十年里取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但仍存在著一些問(wèn)題：巧 樣酸發(fā)酵糧耗依然很高，徘徊在2. 0噸/噸左右；現(xiàn)在的發(fā)酵產(chǎn)酸水平和糖酸轉(zhuǎn)化率水平都 可W繼續(xù)提高，發(fā)酵最終殘?zhí)呛恳廊缓芨?，有的廠家發(fā)酵殘?zhí)窃?%W上就停止發(fā)酵。要 想更好的提高產(chǎn)酸，降低能耗，提高糧食利用率，可W提高發(fā)酵水平，提高提取收率。提高發(fā) 酵水平是提高巧樣酸產(chǎn)率的重要步驟，所W提高發(fā)酵水平依然是巧樣酸工業(yè)研究的重點(diǎn)。
[0004] 目前我國(guó)巧樣酸發(fā)酵絕大多數(shù)采用間歇發(fā)酵的方法，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，巧樣酸酸 度逐漸提高，殘?zhí)侵饾u降低，但是，當(dāng)發(fā)酵殘?zhí)墙档偷揭欢ǔ潭葧r(shí)，巧樣酸發(fā)酵菌種的代謝 能力下降，致使發(fā)酵周期延長(zhǎng)，殘總糖不能進(jìn)一步消耗，發(fā)酵轉(zhuǎn)化率難W再進(jìn)一步提高，造 成發(fā)酵糧耗高，且殘?zhí)歉邔?duì)后提取產(chǎn)生了一定影響，最終導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。因此，開(kāi)發(fā)出 一種能夠有效提高巧樣酸發(fā)酵水平（此處，巧樣酸發(fā)酵水平指的是殘總糖降低，產(chǎn)酸提高， 轉(zhuǎn)化率提高）的方法很有現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)〇化]本發(fā)明的目的是提供一種用于提高巧樣酸發(fā)酵水平的方法，采用的技術(shù)方案是：
[0006] 向發(fā)酵培養(yǎng)基中接入菌種進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，在發(fā)酵過(guò)程中，向發(fā)酵后期的發(fā)酵液中 一次性接入部分處于發(fā)酵前期的發(fā)酵液；
[0007] 所述發(fā)酵前期為從發(fā)酵開(kāi)始至發(fā)酵指數(shù)達(dá)到最高發(fā)酵指數(shù)的90%的時(shí)間段；所 述發(fā)酵后期為從發(fā)酵指數(shù)下降至最高發(fā)酵指數(shù)的90%直至發(fā)酵結(jié)束的時(shí)間段。
[0008] 當(dāng)發(fā)酵進(jìn)行到后期時(shí)，營(yíng)養(yǎng)成分的消耗及代謝產(chǎn)物的積累對(duì)參與反應(yīng)的酶的活力 產(chǎn)生了不利影響，菌種的代謝能力降低，發(fā)酵液中營(yíng)養(yǎng)成分減少，此時(shí)，向處于發(fā)酵后期的 發(fā)酵液中接入部分處于發(fā)酵前期的發(fā)酵液，由于發(fā)酵前期的發(fā)酵液中菌種的代謝旺盛，營(yíng) 養(yǎng)成分較高，參與代謝反應(yīng)的酶活力較高，因此在其他發(fā)酵條件不變的情況下，巧樣酸的發(fā) 酵產(chǎn)酸得到提高，殘總糖降低，轉(zhuǎn)化率提高，發(fā)酵周期縮短。
[0009] 為了更好的提高巧樣酸的發(fā)酵水平，接入的發(fā)酵液的發(fā)酵指數(shù)為最高發(fā)酵指數(shù)的 60-90%，更優(yōu)選為70%。
[0010] 為了更好的提高巧樣酸的發(fā)酵水平，被接入的發(fā)酵液的發(fā)酵指數(shù)為最高發(fā)酵指數(shù) 的70-90%，更優(yōu)選為85 %。
[0011] 優(yōu)選的，接入的發(fā)酵液的體積占接入后總發(fā)酵液體積的10-20%，更優(yōu)選15%。例 如，處于發(fā)酵后期的發(fā)酵液的體積為27以此時(shí)接入化處于發(fā)酵前期的發(fā)酵液，其接入量為 10%。
[0012] 所述發(fā)酵培養(yǎng)基為本領(lǐng)域常用的培養(yǎng)基，本發(fā)明優(yōu)選的發(fā)酵培養(yǎng)基為W玉米粉或 木馨粉加水調(diào)漿液化過(guò)濾后調(diào)節(jié)至發(fā)酵初始總糖濃度為17%，然后添加一定量的豆餅粉作 為氮源。
[0013] 在一種具體的實(shí)施方式中，所述發(fā)酵培養(yǎng)基是通過(guò)如下方法制備得到的：按照 20%-30% (m/v)粉漿比，對(duì)木馨粉進(jìn)行調(diào)漿，按照45-5抓/g淀粉的量加入耐高溫a-淀 粉酶，85-95°C液化至艦試合格，離屯、取清液得木馨液化清液；向所述木馨液化清液中加入 0. 3 % -1. 1 %的豆餅粉作為氮源，即得所述發(fā)酵培養(yǎng)基；
[0014] 優(yōu)選的，所述發(fā)酵培養(yǎng)基的制備方法為：按照25% (m/v)粉漿比，對(duì)木馨粉進(jìn)行調(diào) 漿，按照50U/g淀粉的量加入耐高溫a-淀粉酶，90°C液化至艦試合格，離屯、取清液得木馨 液化清液；向所述木馨液化清液中加入1 %的豆餅粉作為氮源，即得所述發(fā)酵培養(yǎng)基。
[0015] 所述菌種為本領(lǐng)域常用菌種，例如黑曲霉。
[0016] 所述發(fā)酵條件為本領(lǐng)域常用的控制條件，本發(fā)明優(yōu)選為：發(fā)酵溫度32-4(TC，壓力 0. 05-0. 12Mpa，通風(fēng)量0. 1-0. 5vvm，攬拌速度400-550巧m，發(fā)酵周期60-6化；更優(yōu)選為：發(fā) 酵溫度37°C，壓力0.IMpa,通風(fēng)量0. 15vvm，攬拌速度480巧m，發(fā)酵周期6地。
[0017]作為本發(fā)明最優(yōu)選的方案，一種用于提高巧樣酸發(fā)酵水平的方法，具體包括如下 步驟：
[0018] (1)制備發(fā)酵培養(yǎng)基
[0019] 按照20%-30% (m/v)粉漿比，對(duì)木馨粉進(jìn)行調(diào)漿，按照45-5抓/g淀粉的量加入 耐高溫a-淀粉酶，85-95°C液化至艦試合格，離屯、取清液得木馨液化清液；向所述木馨液 化清液中加入0. 3% -1. 1 %的豆餅粉作為氮源，即得所述發(fā)酵培養(yǎng)基；
[0020] 似接種發(fā)酵
[0021] 按照8% -15%的接種量將黑曲霉接入發(fā)酵培養(yǎng)基中，發(fā)酵過(guò)程中，向發(fā)酵后期的 發(fā)酵液中一次性接入10% -20%的處于發(fā)酵前期的發(fā)酵液；接入的發(fā)酵液的發(fā)酵指數(shù)為最 高發(fā)酵指數(shù)的60% -90%;被接入的發(fā)酵液的發(fā)酵指數(shù)為最高發(fā)酵指數(shù)的70% -90%;
[0022] 控制整個(gè)發(fā)酵過(guò)程的條件為：發(fā)酵溫度32-40°C，壓力0. 05-0. 2Mpa，通風(fēng)量 0. 1-0. 2vvm，攬拌速度 430-520巧m。
[0023] 本方法操作簡(jiǎn)單易行，可W顯著降低糧耗和生產(chǎn)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為現(xiàn)有工藝的發(fā)酵指數(shù)與發(fā)酵周期的關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[00巧]W下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[00%] 在下面所述的所有【具體實(shí)施方式】中，殘總糖、產(chǎn)酸及轉(zhuǎn)化率的測(cè)定均采用本領(lǐng)域 常規(guī)的測(cè)定方法；W下實(shí)施例的發(fā)酵規(guī)模為5化發(fā)酵罐，生產(chǎn)菌種為本領(lǐng)域常用菌種黑曲 霉。其他如無(wú)特別說(shuō)明，均采用本領(lǐng)域常用的知識(shí)和方法。
[0027] 發(fā)酵指數(shù)=(發(fā)酵單位*發(fā)酵液體積）/發(fā)酵周期/發(fā)酵罐體積
[0028] W下實(shí)施例中設(shè)及到的發(fā)酵培養(yǎng)基均通過(guò)如下方法制備得到：按照25% (m/v)粉 漿比，對(duì)木馨粉進(jìn)行調(diào)漿，按照50U/g淀粉的量加入耐高溫a-淀粉酶，90°C液化至艦試合 格，離屯、取清液得木馨液化清液；W木馨液化清液作為發(fā)酵培養(yǎng)基的底糖，并向其內(nèi)加入 1%的豆餅粉作為氮源，即得發(fā)酵培養(yǎng)基，其種后總糖為17%，pH自然。
[0029] 對(duì)比例1現(xiàn)有的巧樣酸發(fā)酵工藝
[0030] 按照10%的接種量將黑曲霉接入發(fā)酵培養(yǎng)基中，在發(fā)酵溫度37°C，壓力0.IMpa, 通風(fēng)量0. 15vvm，攬拌速度48化pm的條件下發(fā)酵培養(yǎng)6地。發(fā)酵結(jié)束測(cè)得：殘總糖2. 0%， 產(chǎn)酸15. 2%，轉(zhuǎn)化率89. 4%。表1列出了現(xiàn)有工藝發(fā)酵指數(shù)與培養(yǎng)周期的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0031] 表1現(xiàn)有工藝發(fā)酵指數(shù)與培養(yǎng)周期的對(duì)應(yīng)關(guān)系
陽(yáng)〇3引 實(shí)施例1
[0034] 一種用于提高巧樣酸發(fā)酵水平