专利名称：一种用稻谷发酵生产柠檬酸的新方法
技术领域：
本发明涉及一种生产柠檬酸的方法，特别是一种用稻谷发酵生产柠檬酸的新方法。
背景技术：
长期以来，都以红薯、木薯、和玉米为原料生产柠檬酸，以薯类为原料生产柠檬酸产生大量无法利用的发酵渣严重污染环境。近几年在研究和试生产以大米为原料制造柠檬酸，但由于大米缺乏菌种生长所必需的维生素和微量元素及其高粘度、高发泡特性，导致大米发酵产酸率低、周期长、过滤难度大和发酵过程中高强度起泡等多项重大的瓶颈问题，至今难以解决；多年来，人们只是致力于研究改良用于大米发酵的黑曲霉菌种，试图使菌种适应大米原料，但一直未取得突破性进展，目前其经济技术指标还明显低于以红薯、木薯、和玉米为原料生产柠檬酸的方法，使得充分利用大量库存积压稻米的迫切愿望难以实现。
发明内容
本发明的目的是提供一种各项经济技术指标明显优于现有工艺、利用大量库存积压稻谷为原料发酵生产柠檬酸的新方法。
本发明是通过下列技术方案实现的(1)将稻谷粉碎后加水，制成浓度为20～30％，PH＝5.5～7的谷浆，输入液化罐；(2)按重量配比为0.5～0.8‰加入α-淀粉酶，采用连续喷射工艺或蒸煮间歇液化工艺进行液化；(3)将液化料输入压滤机进行第一次过滤；(4)将黑曲霉1# Aspergillus niger 1#保藏编号CCTCC NOM204095试管菌种置种子罐中扩大培养，培养基为过滤所得的糖度大约10％的糖液，经高压灭菌，冷却后接入菌种；
(5)将上述第一次过滤的滤液输入发酵罐，加温至100～110℃灭菌后，快速冷却至36～38℃，将上述经种子罐扩大培养的黑曲霉CCTCC M204095接入发酵罐对滤液进行发酵。发酵条件为温度37.5±0.5℃，压力0.1MPa，PH值6.5-6.7，通入无菌风、通风量为600-800m3/h并辅之以搅拌；(6)将上述发酵液输入压滤机进行第二次过滤；(7)去渣所得的压滤酸液进入中和桶，加温至60～80℃时加入氢氧化钙，再升温至80～90℃，搅拌10～30分钟进行中和后用水洗涤，得柠檬酸钙；(8)对柠檬酸钙调浆后加浓硫酸，进行酸解至PH＝1.5～2，加入活性炭进行吸附脱色；(9)用732阳离子树脂与料液进行离子交换；(10)浓缩、结晶、离心干燥即得成品柠檬酸；(11)对成品进行检验、计量和包装。
本发明利用稻谷发酵生产柠檬酸，不仅免除了去壳工序，还充分利用加工稻谷的弃料—谷壳作为助滤剂和大幅度减缓起泡强度，因为正是作为营养库的谷壳中含有大米所缺乏、而恰好是菌种生长所必需的维生素和微量元素，从而对久攻不克的大米发酵产酸率低、周期长、过滤难度大和发酵过程中高强度起泡等多项重大瓶颈问题的难题迎刃而解。本发明能大大缓和我国众多的水稻产粮区农户丰收后销售稻米的困难，减少国家粮食库存积压的压力和损失；滤渣可制成作为上等饲料的大米蛋白粉，没有因产生大量无用的废渣而污染环境，完全解决了生产柠檬酸发酵过程中的环境污染问题；特别是本发明的各项经济技术指标均明显优于现有的以大米、红薯、木薯、和玉米为原料生产柠檬酸的传统方法。由于本发明具有上述优点，它的推广应用将产生极大的经济效益和社会效益。
附图是本发明实施例的工艺流程图。
具体实施方案实施例1工艺流程如附图所示。将稻谷粉碎后加水，制成浓度为20～30％，PH＝5.5～7的谷浆，输入液化罐；加入按重量配比为0.5～0.8‰α-淀粉酶，采用连续喷射工艺进行液化；将液化料输入压滤机进行第一次过滤，滤渣用于制造作为上等饲料的大米蛋白粉；将黑曲霉1# Aspergillus niger 1#保藏编号CCTCC NOM204095试管菌种置种子罐中扩大培养，培养基为过滤所得的糖度大约10％的糖液，经高压灭菌，冷却后接入菌种；将第一次过滤的滤液输入发酵罐，加温至100～110℃灭菌后，快速冷却至36～38℃，将上述经种子罐扩大培养的黑曲霉CCTCC M204095接入发酵罐对滤液进行发酵。发酵条件为温度37.5±0.5℃，压力0.1MPa，PH值6.5-6.7，通入无菌风、通风量为600-800m3/h并辅之以搅拌；将上述发酵液输入压滤机进行第二次过滤；去渣所得的压滤酸液进入中和桶，加温至60～80℃时加入氢氧化钙，再升温至80～90℃，搅拌10～30分钟进行中和后用水洗涤，得柠檬酸钙；对柠檬酸钙调浆后加浓硫酸，进行酸解至PH＝1.5～2，加入活性炭进行吸附脱色；再用732阳离子树脂与料液进行离子交换；然后浓缩、结晶、离心干燥即得成品柠檬酸；最后对成品进行检验、计量和包装。
实施例2将稻谷粉碎后加水，制成浓度为20～30％，PH＝5.5～7的谷浆，输入液化罐；加入按重量配比为0.5～0.8‰的α-淀粉酶，采用蒸煮间歇液化工艺进行液化，后面的步骤与实施例1相同。
本发明应用基因工程原理，对黑曲霉菌种进行诱变，使它适应具有特殊淀粉链结构的稻米，同时还辅之于用稻谷原料作为分离选育菌种的培养基。根据稻米缺乏菌种生长所必需的生物素和微量元素这一营养缺陷型原料的特性，及其粘度大、过滤难、高强度发泡等几个生产中出现的重大瓶颈问题，经过全面分析研究，发明利用营养极其丰富的稻谷作原料发酵生产柠檬酸的新方法。由于菌种和发酵工艺配方的双重突破，从而实现菌种和原料的相互适应，不仅使稻米大工业发酵生产柠檬酸成为可能，取得了良好的经济效益和社会效益，而且使整个柠檬酸行业的发酵提高到一个新水平。从下面对照表中可见本发明的各项经济技术指标均明显优于目前行业的同类技术
黑曲霉1#Aspergillus niger 1#保藏单位中国典型培养物保藏中心地址中国 武汉市 珞珈山 武汉大学保藏日期2004年12月16日保藏编号CCTCC NOM204095分类全名黑曲霉1#Aspergillus niger 1#
权利要求
1.一种生产柠檬酸的新方法，其特征在于包括下列步骤(1)将稻谷粉碎后加水，制成浓度为20～30％，PH＝5.5～7的谷浆，输入液化罐；(2)按重量配比为0.5～0.8‰加入α-淀粉酶，采用连续喷射工艺或蒸煮间歇液化工艺进行液化；(3)将液化料输入压滤机进行第一次过滤；(4)将黑曲霉CCTCC M204095试管菌种置种子罐中扩大培养培养基是为过滤所得的糖度大约10％的糖液，经高压灭菌，冷却后接入菌种；(5)将第一次过滤的滤液输入发酵罐加温至100～110℃灭菌后，快速冷却至36～38℃，将上述经种子罐扩大培养的黑曲霉CCTCC M204095接入发酵罐对滤液进行发酵，发酵条件为温度37.5±0.5℃，压力0.1MPa，PH值6.5-6.7，通入无菌风、通风量为600-800m3/h并辅之以搅拌；(6)将上述发酵液输入压滤机进行第二次过滤；(7)去渣所得的压滤酸液进入中和桶，加温至60～80℃时加入氢氧化钙，再升温至80～90℃，搅拌10～30分钟进行中和后用水洗涤，得柠檬酸钙；(8)对柠檬酸钙调浆后加浓硫酸进行酸解至PH＝1.5～2，加入活性炭进行吸附脱色；(9)用732阳离子树脂与料液进行离子交换；(10)浓缩、结晶、离心干燥即得成品柠檬酸；(11)对成品进行检验、计量和包装。
全文摘要
本发明涉及一种用稻谷发酵生产柠檬酸的新方法。将稻谷粉碎后加水调浆输入液化罐，加入α－淀粉酶进行液化并过滤；滤液在发酵罐加温灭菌、冷却后将黑曲霉菌种接入发酵罐进行发酵；二次过滤后加入氢氧化钙进行中和，经调浆后加浓硫酸进行酸解，再经吸附脱色、离子交换、浓缩结晶、离心干燥即制得柠檬酸。本发明利用加工稻谷的弃料——谷壳作为助滤剂和减缓起泡强度，解决了大米发酵产酸率低、周期长、过滤难和高强度起泡等难题，且各项经济技术指标均明显优于现有的以大米、薯类、玉米为原料的传统方法；能大大缓和农户销售稻米的困难，减少国家粮食库存积压，滤渣可制饲料而避免污染环境，它的推广应用将产生极大的经济和社会效益。
文档编号C12P7/40GK1693470SQ20041004712
公开日2005年11月9日 申请日期2004年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者郭冰, 朱江 申请人:郭冰, 朱江