专利名称：一种利用黑曲霉发酵膨化薯干原料制备柠檬酸的方法
技术领域：
本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种利用黑曲霉发酵膨化薯干原料制备柠檬酸的方法。
背景技术：
柠檬酸是一种广泛应用子食品、医药、化工等领域的重要有机酸。目前国内柠檬酸的生产供不应求，而且均以玉米、瓜干、糖蜜为原料，产品成本较高。本文的研究以苹果罐头、果汁果茶生产的废料为原料，黑曲霉固态发酵，生产柠檬酸，其工艺筒单、设备投资少而且果渣经发酵后不仅能提取柠檬酸，还可产生大量的果胶酶，可用子果胶酶的提取，二是由于菌体的繁殖，蛋白质含量增加，可做饲料。
我国自1968年应用薯干(甘薯)原料深层发酵生产柠檬酸以来，一直沿用“高温蒸煮”法对原料进行预处理，形成生产中能耗、粮耗、水耗过高和发酵周期过长的“三高一长”的局面，增加了生产成本。在高温蒸煮时原料中的淀粉、还原糖损失达2% 3.5%，糖氨反应生产的色素物质对柠檬酸发酵菌有很强的抑制作用。排放废水中残糖、色素和其他固形物偏高，使污染负荷增大。高温蒸煮时，料液的升温降温时间均较长，能耗、水耗增多，工艺复杂。
发明内容
本发明提供了一种利用黑曲霉发酵膨化薯干原料制备柠檬酸的方法，本发明以黑曲霉为出发菌株，对发酵条件进行研究。一种利用黑曲霉发酵膨化薯干原料制备柠檬酸的方法，其特征在于发酵时，在250HiL三角瓶装入50 mL发酵培养基，接入一定量的种曲干孢子，加入无菌水，使孢子数含量为
2.8 X 107/mL,将其置于一定温度下进行摇瓶振荡培养,发酵4 d。步骤I所述的发酵培养基的制备每瓶加入膨化薯干原料10 g，自来水50 mL及
一定量的防腐剂。与步骤I所述的对照的高温蒸煮法发酵的过程为每瓶加入薯干原料10 g，自来水50 mL,加α -淀粉酶10 mg,85°C液化15 min,再经O. I MPa灭菌30 min,降温后接入孢子悬浮液2 mL，摇瓶34°C发酵4 d。步骤I和步骤3所述的膨化薯干原料比高温蒸煮原料转化率高6. 83%。步骤I所述的最佳接种量为I. 6 mL。步骤I所述的最佳发酵温度为36°C。步骤2所述的最佳防腐剂为甘氨酸。步骤2所述的最佳防腐剂浓度为O. 06 mg ο本发明使用挤压膨化机处理薯干原料，使其由高温高压下突然降至常温常压，瞬间将薯干膨化成海绵状。淀粉高度α化，部分淀粉发生降解生成糊精、还原糖，水溶性明显增强。膨化薯干原料直接加水、防腐剂后接菌即可转入正常发酵。
图I不同接种量对朽1檬酸产量的影响。图2不同温度对柠檬酸产量的影响。
具体实施例方式下面的实施例对本发明作详细说明，但对本发明没有限制。本发明所用的菌株为黑曲霉，购买于ACCC，编号为ACCC30132。实施例I
本实施案例说明不同防腐剂对柠檬酸产量的影响，在膨化薯干原料柠檬酸发酵新技术中，发酵前直接将原料加水配料，不需再高温灭菌，要保证发酵顺利进行，必须选择对柠檬酸发酵菌的生长及产酸没有影响，而又能抑制杂菌生长的防腐剂这是该技术的关键环节。为此本实施案例反复实验了十几种防腐剂，从中选出3中效果比较好的防腐剂。每瓶加入膨化薯干原料10 g，自来水50 mL，接入种子悬浮液2 mL，34°C摇瓶发酵4 d。结果如表I所示。表I表明，防腐剂效果最好的是甘氨酸，以下实施案例中防腐剂均用甘氨酸。表I防腐剂对膨化原料产酸的影响
权利要求
1.一种利用黑曲霉发酵膨化薯干原料制备柠檬酸的方法，其特征在于发酵时，在250mL三角瓶装入50 mL发酵培养基，接入一定量的种曲干孢子，加入无菌水，使孢子数含量为2.8 X 107/mL,将其置于一定温度下进行摇瓶振荡培养,发酵4 d。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，发酵培养基的制备每瓶加入膨化薯干原料10 g，自来水50 mL及一定量的防腐剂。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，与权利要求I对照的高温蒸煮法发酵的过程为每瓶加入薯干原料10 g，自来水50 mL，加a -淀粉酶10 mg,85°C液化15 min，再经0.1 MPa灭菌30 min，降温后接入孢子悬浮液2 mL，摇瓶34°C发酵4 d。
4.根据权利要求I或3所述的方法，其特征在于，膨化薯干原料比高温蒸煮原料转化率高 6. 83%。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，接种量为I.6 mL。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，发酵温度为36°C。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，防腐剂为甘氨酸。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，防腐剂浓度为0.06mg。
全文摘要
本发明提供了一种利用黑曲霉发酵膨化薯干原料制备柠檬酸的方法，本发明以黑曲霉为出发菌株，对发酵条件进行研究。
文档编号C12R1/685GK102851329SQ20121031192
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者金雅新 申请人:太仓市茂通化建有限公司