一种淀粉质原料的处理方法和柠檬酸的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种淀粉质原料的处理方法，该方法包括：将淀粉质原料与菌丝体和水混合调浆得到淀粉浆液，将淀粉浆液与淀粉酶和蛋白酶混合进行酶解；其中，所述菌丝体为将柠檬酸发酵液固液分离后得到的菌丝体；相对于100重量份的淀粉质原料，所述菌丝体的用量为5-40重量份，所述水的用量为50-500重量份。本发明还提供通过使用该处理方法得到的酶解液进行柠檬酸制备的方法。通过本发明的淀粉质原料的处理方法，能够降低粮耗，且得到的酶解液中的蛋白含量高。并且通过使用所述得到的酶解液进行柠檬酸发酵，能够提高柠檬酸发酵的转化率。
【专利说明】一种淀粉质原料的处理方法和柠檬酸的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种淀粉质原料的处理方法和柠檬酸的制备方法。
【背景技术】
[0002]柠檬酸是一种广泛应用于饮料、食品及医药等行业的有机酸。目前，柠檬酸主要通过发酵法制备，例如，一般需要先将淀粉质原料粉碎，将粉碎后的产物与水混合得到淀粉浆液，将淀粉浆液与酶混合进行酶解，得到酶解产物(酶解液化液)，并将黑曲霉接种至含有所述酶解产物的发酵液中发酵产生柠檬酸。
[0003]在上述工艺中，柠檬酸发酵的粮耗较高，且酶解液中的蛋白含量以及使用该酶解液进行柠檬酸发酵的转化率还有待提高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种新的淀粉质原料的处理方法以及通过使用该处理方法得到的酶解液进行柠檬酸制备的方法。通过本发明的淀粉质原料的处理方法，能够降低粮耗，且得到的酶解液中的蛋白含量高。并且通过使用所述得到的酶解液进行柠檬酸发酵，能够提高柠檬酸发酵的转化率。
[0005]本发明的发明人通过深入的研究发现，通过将柠檬酸发酵液固液分离后得到的菌丝体与淀粉质原料一起制备酶解液，能够显著提高酶解液的蛋白含量，且能够被黑曲霉有效地利用，从而促进菌体生长、提高菌体活力、缩短发酵周期，并提高柠檬酸发酵的转化率，从而完成了本发明。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供一种淀粉质原料的处理方法，其中，该方法包括:将淀粉质原料与菌丝体和水混合调浆得到淀粉浆液，将淀粉浆液与淀粉酶和蛋白酶混合进行酶解；其中，所述菌丝体为将柠檬酸发酵液固液分离后得到的菌丝体；相对于100重量份的淀粉质原料，所述菌丝体的用量为5-40重量份，所述水的用量为50-500重量份。
[0007]通过本发明的方法，能够显著提高酶解液的蛋白含量，且得到的酶解液易于被黑曲霉有效地利用，从而促进菌体生长、提高菌体活力、缩短发酵周期，并提高柠檬酸发酵的转化率。
[0008]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0009]以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0010]本发明的淀粉质原料的处理方法包括:将淀粉质原料与菌丝体和水混合调浆得到淀粉浆液，将淀粉浆液与淀粉酶和蛋白酶混合进行酶解；其中，所述菌丝体为将柠檬酸发酵液固液分离后得到的菌丝体；相对于100重量份的淀粉质原料，所述菌丝体的用量为5-40重量份，所述水的用量为50-500重量份。
[0011]根据本发明，所述菌丝体是将柠檬酸发酵液固液分离后得到的菌丝体。优选的情况下，所述菌丝体为将柠檬酸发酵液固液分离后得到的菌丝体。所述固液分离的方法可以采用本领域常规使用的各种方法，例如过滤或离心等，固液分离的条件没有特别的限定，只要能够得到下述水含量的菌丝体即可，本领域技术人员可以适当选择。
[0012]根据本发明，虽然在本发明中，即使使所述菌丝体的水含量为O重量％也可以实现本发明，但是，为了便于操作、降低成本，优选所述菌丝体的水含量为60重量％以上，更优选为65重量％以上。此外，优选所述菌丝体的水含量为95重量％以下，更优选为90重量％以下，进一步优选为80重量％以下，更进一步优选为70重量％以下。通过使所述菌丝体的水含量在上述范围内，具有淀粉浆液混合均匀、便于酶解的优点。
[0013]根据本发明，所述淀粉浆液的固含量可以为20-45重量％，为了淀粉浆液流动性好，便于输送，同时酶解作用更彻底，且保证发酵用糖的糖浓度，优选所述淀粉浆液的固含量为30-40重量％。通过使所述淀粉浆液的固含量在上述范围内，具有酶解液糖浓度稳定、酶解液蛋白含量更有利于柠檬酸发酵的优点。
[0014]根据本发明，为了得到上述固含量的淀粉浆液，且为了提高酶解液的蛋白含量，优选情况下，相对于100重量份的淀粉质原料，所述菌丝体的用量为8-40重量份，所述水的用量为100-480重量份；更优选地，相对于100重量份的淀粉质原料，所述菌丝体的用量为10-30重量份，所述水的用量为200-450重量份。
[0015]根据本发明，将所述淀粉质原料与菌丝体和水混合调浆的条件包括:温度为60-70°C, pH值控制在5.2-5.8 ;优选情况下，将所述淀粉质原料与菌丝体和水混合调浆的条件包括:温度为65-70°C，pH值控制在5.4-5.7。
[0016]根据本发明，所述淀粉质原料选自玉米、薯类、小麦和高粱中的至少一种。优选将淀粉质原料粉碎后使用。将淀粉质原料粉碎的条件和方式没有特别的限制，只要能够使淀粉质原料充分破碎即可，优选情况下，得到的粉碎后的产物的颗粒直径为50-1000微米，优选为300-600微米。
[0017]根据本发明，将所述淀粉浆液与淀粉酶和蛋白酶混合进行酶解的方法没有特别的限定，可以为本领域常规使用的方法。但优选将所述淀粉浆液与淀粉酶和蛋白酶混合进行酶解的方法为:将所述淀粉浆液与部分淀粉酶混合，得到混合物，将该混合物与蒸汽接触，接触的条件使得与蒸汽接触后的混合物的温度为85-105°C，并在该温度下保持90-180分钟，将得到的与蒸汽接触后的混合物进行闪蒸，然后，在酶解条件下，将闪蒸后的产物与另一部分淀粉酶以及蛋白酶混合并进行酶解。
[0018]其中，所述部分淀粉酶的用量为淀粉酶的总用量的60-80重量％，所述另一部分淀粉酶的用量为淀粉酶的总用量的20-40重量优选地，所述部分淀粉酶的用量为淀粉酶的总用量的70-76重量％，所述另一部分淀粉酶的用量为淀粉酶的总用量的24-30重量％。
[0019]根据本发明，对淀粉浆液与部分淀粉酶的混合没有特别的限定，但是温度略高些有利于二者的混合和后续的糊化作用，优选地，混合的温度为50-60°C。淀粉浆液与部分淀粉酶的混合物与蒸汽接触的条件的可选择范围较宽，只要保证接触后淀粉浆液与淀粉酶的混合物能够分别达到其适宜的温度即可，例如，所述混合物与蒸汽接触的条件包括接触的温度、蒸汽与混合物的用量比例以及接触时间等。优选情况下，接触的条件包括蒸汽的温度为150-240°C，蒸汽与混合物的重量比为0.1-0.2:1，接触的时间为3_10秒；更优选情况下，综合考虑能源和成本，蒸汽的温度为150-170°C，蒸汽与混合物的重量比为0.13-0.17:I，接触的时间为3-6秒。
[0020]其中，使淀粉浆液与淀粉酶的混合物与蒸汽接触的方式没有特别限定，优选情况下，可以在本领域技术人员所公知的喷射器(例如，兆光喷射器或天长水热器。)中进行喷射接触，即，将淀粉浆液与淀粉酶的混合物以及蒸汽同时、快速喷射到喷射器中进行瞬间接触，并将该接触后的混合物送入另一储存罐中在一定温度下进行保温处理。
[0021]根据本发明，为了更好地达到由快速的温度变化带来的使淀粉分子的膨胀更加充分，以至于能够使大颗粒淀粉膨胀破裂为小颗粒淀粉的目的，而使淀粉酶与淀粉颗粒的接触效果更好，以达到更佳的酶解效果，本发明采用闪蒸的方式将与蒸汽接触后的混合物降温至50-80°C (优选为55-65°C )。其中，闪蒸指高压的饱和水进入相对低压的容器中后由于压力的突然降低使这些饱和水变成一部分的容器压力下的饱和水蒸气和饱和水。
[0022]根据本发明，所述闪蒸的条件的可选择范围较宽，只要达到闪蒸后使之降温的目的即可，例如，所述闪蒸的方式可以为常压闪蒸，也可以为真空闪蒸(负压闪蒸)，本发明优选使用真空闪蒸的方法，所述闪蒸的条件包括闪蒸的真空度可以为-0.05至-0.2MPa(表压)，闪蒸的时间可以为5-20秒。
[0023]根据本发明，所述淀粉酶和蛋白酶的用量可以在较大的范围内变动，优选的情况下，以淀粉质原料和菌丝体的干重Ig计，所述淀粉酶的用量为5-20酶活力单位，所述蛋白酶的用量为3-8酶活力单位；更优选的情况下，以淀粉质原料和菌丝体的干重Ig计，所述淀粉酶的用量为10-16酶活力单位,所述蛋白酶的用量为4-6酶活力单位。
[0024]在本发明中，所述淀粉酶的酶活力单位的定义为:在pH值为6.0、温度为701:的条件下，I分钟将I毫克淀粉转化为还原糖所需的酶量为一个酶活力单位。所述蛋白酶的酶活力单位的定义为:lg固体酶粉，在40°c (pH = 7.5)条件下，Imin水解酪素产生Iyg酪氨酸为一个酶活力单位。
[0025]在本发明中，淀粉酶是指能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称，所述淀粉酶一般包括α -淀粉酶、β -淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶。
[0026]α -淀粉酶又称淀粉1，4-糊精酶，它能够任意地、不规则地切开淀粉链内部的α -1, 4-糖苷键，将淀粉水解为麦芽糖、含有6个葡萄糖单位的寡糖和带有支链的寡糖。生产此酶的微生物主要有枯草杆菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。
[0027]β -淀粉酶又称淀粉1，4-麦芽糖苷酶，能够从淀粉分子非还原性末端切开1，4-糖苷键，生成麦芽糖。此酶作用于淀粉的产物是麦芽糖与极限糊精。此酶主要由曲霉、根霉和内孢霉产生。
[0028]糖化酶又称淀粉α -1, 4-葡萄糖苷酶，此酶作用于淀粉分子的非还原性末端，以葡萄糖为单位，依次作用于淀粉分子中的α-1，4-糖苷键，生成葡萄糖。糖化酶作用于支链淀粉后的产物有葡萄糖和带有α -1, 6-糖苷键的寡糖；作用于直链淀粉后的产物几乎全部是葡萄糖。此酶产生菌主要是黑曲霉(左美曲霉、泡盛曲霉)、根霉(雪白根酶、德氏根霉)、拟内孢霉、红曲霉。
[0029]异淀粉酶又称淀粉α -1, 6-葡萄糖苷酶、分枝酶，此酶作用于枝链淀粉分子分枝点处的α-1,6-糖苷键，将枝链淀粉的整个侧链切下变成直链淀粉。此酶产生菌主要是嫌气杆菌、芽孢杆菌及某些假单孢杆菌等细菌。
[0030]根据本发明，优选使用α -淀粉酶和/或异淀粉酶。更优选购自无锡杰能科生物工程有限公司的杰能科淀粉酶。
[0031]在本发明中，所述蛋白酶一般包括酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶。优选为酸性蛋白酶和中性蛋白酶。所述蛋白酶例如可以使用杰能科耐高温蛋白酶或诺维信蛋白酶。
[0032]根据本发明，所述酶解条件包括:酶解温度为50-80°C，pH值为5_6，酶解时间为10-60分钟；优选酶解温度为55-65°C，pH值为5.2-5.8，酶解时间为15-40分钟。
[0033]酶解后，进行碘试检测酶解的效果，碘试合格(桔黄色或红色)后，一部分酶解液化液可以作为发酵底料和培养种子，大部分则进入板框压滤机进行压滤，实现固液分离，得到酶解(液化)清液和酶解(液化)残渣，用于发酵制备柠檬酸。
[0034]由此，本发明还提供一种柠檬酸的制备方法，该方法包括根据上述的处理方法对淀粉质原料进行处理，得到酶解产物，并将含有该酶解产物的发酵液在黑曲霉存在下进行发酵。
[0035]根据本发明，所述发酵液中各组分的含量可以在很大范围内改变，优选情况下，还可以根据需要向所述发酵液中添加补充氮源，所述补充氮源的含量可以为发酵液总重量的0.05-0.2重量％。根据本发明，所述补充氮源的种类为本领域技术人员所公知，例如，所述补充氮源可以为尿素、硫酸铵和硝酸铵中的至少一种。此外，还可以根据发酵液液位的要求向发酵液中补充适量的水，水的量的可选择范围较宽，可以根据实际需要而定。
[0036]根据本发明，所述发酵液含有淀粉质原料的酶解产物，所述淀粉质原料的酶解产物含有淀粉质原料酶解残渣和淀粉质原料酶解清液，为了更易于发酵的进行，以发酵液中含有的淀粉质原料的酶解产物的总重量为基准，所述淀粉质原料酶解清液的含量为80-95重量％，所述淀粉质原料酶解残渣的含量为5-20重量％。
[0037]根据本发明，所述黑曲霉的接种量可以在很大范围内改变，优选情况下，以每克发酵液为基准，黑曲霉的接种量为1 X 104-5X 104个菌落形成单位(孢子)，更优选2X 104-4X 104个菌落形成单位。所述发酵的条件没有特别的限制，例如可以包括:温度为30-40°C，通气量为0.1-1体积:体积.分钟，发酵的时间为50-60小时。
[0038]所述菌落形成单位的定义为将稀释后的一定量的菌液通过浇注或涂布的方法，让其内的微生物单细胞一一分散在培养基平板上，待培养后，每一活细胞就形成一个菌落。即每毫升菌液中含有的单细胞的数目。
[0039]所述菌落形成单位可以通过本领域公知的方法测定，例如，通过血球计数板计数。
[0040]术语“通气量”一般以通气比来表示，通常以每分钟内通过单位体积培养液的空气体积比来表示(V/V.π?η)，例如通气比为1:0.1-1，简称通气量为0.1-1体积:体积.分钟。
[0041]本发明发酵所使用的黑曲霉可以为商购的黑曲霉固体制剂或黑曲霉菌种，例如，黑曲霉Co827 (上海工业微生物研究所)或黑曲霉TOl (天津工业微生物所)。
[0042]所述黑曲霉可以采用常规的方法接种，例如，在被接种至发酵液中之前，将所述黑曲霉经过种子培养处理，即将黑曲霉接种至黑曲霉培养液中，得到黑曲霉种子液，之后将得到的种子液加入到发酵液中。黑曲霉种子培养的程度可以通过取样显微镜镜检、酸度测定和pH测定对黑曲霉的生长进行观察，当pH在2.0-2.5、酸度0.5-2.0 %、菌球大小均匀、菌丝粗壮伸出时停止培养。
[0043]根据本发明，所述黑曲霉培养液的制备方法没有特别的限制，只要得到的培养液能够适用于黑曲霉的培养即可，例如，可以将按照本发明的方法得到的酶解产物灭菌，得到培养液。
[0044]本发明中，所述黑曲霉种子培养处理过程中黑曲霉的接种量可以在很大范围内改变，优选情况下，以每克黑曲霉培养液为基准，黑曲霉的接种量为2 X 105-4X 15个菌落形成单位。
[0045]根据本发明，所述黑曲霉发酵培养的条件可以在很大范围内改变，例如所述培养的条件可以包括:培养的温度可以为25-40°C，pH值可以为2-7，通气量可以为0.1-1体积:体积?分钟，培养的时间可以为20-40小时；更优选的情况下，所述培养的条件包括:培养的温度为30-40°C，pH值为2.5-6.5，通气量为0.2-0.8体积:体积?分钟，所述培养的时间为25-35小时。
[0046]发酵产物柠檬酸可以用常规的方法，根据不同工业产品的要求分离并精制，比如中和、酸解、脱色、浓缩、结晶、包装。
[0047]下面结合实施例对本发明进行更详细的说明。
[0048]本发明实施例中，所用淀粉酶为购自无锡杰能科生物工程有限公司的杰能科淀粉酶；所用的蛋白酶为购自无锡杰能科生物工程有限公司的杰能科耐高温蛋白酶；所用黑曲霉TOl购自天津工业微生物所；所用喷射器为兆光喷射器。
[0049]以下实施例中，所使用的菌丝体为柠檬酸发酵液固液分离后得到的菌丝体。
[0050]菌丝体中的水分的测定方法为:称取Wl重量的菌丝体，在105°C烘箱中烘干至恒重W2，则菌丝体中的水分含量=1-W2/W1。另外，菌丝体的干重即为W2。
[0051]根据GB 1987-2007标准检测发酵后发酵液的浓度(简称酸度)，并计算柠檬酸的转化率，转化率)=发酵液的浓度(简称酸度)X发酵液的体积/总糖(总糖=种子罐总糖+发酵罐总糖)的重量X 100%。
[0052]以下实施例中，酶解产物中的蛋白含量通过半微量凯氏定氮法的方法进行测定。
[0053]实施例1
[0054]I)将62吨玉米进行粉碎，得到平均粒子直径为400微米的粉碎产物。将粉碎后的产物与6.2吨的菌丝体(含水量为60重量％ )和254.2m3水在温度为60°C下、pH值为5.2的条件下进行混合，得到淀粉浆液，其中，淀粉浆液的固含量为20重量％。
[0055]2)将步骤I)得到的淀粉浆液与12.1kg淀粉酶(相当于粉碎的玉米和菌丝体干重的合计重量Ig使用7.5个酶活力单位的淀粉酶)混合，得到混合物，将该混合物与150°C的蒸汽在喷射器中进行喷射接触(蒸汽与混合物的重量比为0.15:1)，接触的时间为5秒，使得与蒸汽接触后的混合物的温度为105°C，并在该温度下保持90分钟；
[0056]将上述步骤与蒸汽接触后的混合物进行闪蒸(真空度为-0.1MPa(表压)，时间为10秒)至55°C,并与4.0Kg淀粉酶(相当于粉碎的玉米和菌丝体干重的合计重量Ig使用
2.5个酶活力单位的淀粉酶)和5kg蛋白酶((相当于粉碎的玉米和菌丝体干重的合计重量Ig使用4个酶活力单位的蛋白酶)混合，调节pH值至5.2，并在该温度下保持20分钟，得到酶解产物(酶解产物中的蛋白含量为L 6875重量％ )。
[0057]3)将步骤(2)得到的部分酶解产物(酶解产物总重量的80重量％ )通过用液压式板框压滤机进行压滤，分离出酶解清液和酶解固相残渣(含水量为50%重量)。
[0058]使用上述步骤得到的酶解产物配置发酵液，具体组成为80重量份的酶解清液、19.9重量份的酶解固相残渣和0.1重量份尿素灭菌后加入到发酵罐中，得到发酵液。
[0059]将上述得到的另一部分酶解产物加热到121°C消毒，维持20分钟后快速降温至370C，接入黑曲霉菌种，接种量为:每克酶解产物接种3 X 15个菌落形成单位，在36°C、0.3体积:体积.分钟的通气条件下进行菌种培养；通过取样显微镜镜检、酸度测定和PH测定对黑曲霉的生长进行观察，当pH值在2.5、酸度I %、菌球大小均匀、菌丝粗壮伸出时，停止培养。
[0060]将上述培养黑曲霉菌种加入到含有上述配制的发酵液的发酵罐中进行发酵，并检测发酵液中的总糖，接种量为:每克发酵液接种3 X 14个菌落形成单位，在37°C、90转/分钟下搅拌、0.2体积:体积.分钟的通气条件下培养58小时，发酵结束。
[0061]计算发酵后的发酵液的酸度、转化率和发酵粮耗，结果如表1所示。
[0062]实施例2
[0063]I)将62吨玉米进行粉碎，得到平均粒子直径为400微米的粉碎产物。将粉碎后的产物与18.6吨的菌丝体(含水量为70重量％ )和69.6m3水在温度为70°C下、pH值为5.8的条件下进行混合，得到淀粉浆液，其中，淀粉浆液的固含量为45重量％。
[0064]2)将步骤I)得到的淀粉浆液与18.9kg淀粉酶(相当于粉碎的玉米和菌丝体干重的合计重量Ig使用11.2个酶活力单位的淀粉酶)混合，得到混合物，将该混合物与170°C的蒸汽在喷射器中进行喷射接触(蒸汽与混合物的重量比为0.15:1)，接触的时间为3秒，使得与蒸汽接触后的混合物的温度为105°C，并在该温度下保持180分钟；
[0065]将上述步骤与蒸汽接触后的混合物进行闪蒸(真空度为-0.1MPa(表压)，时间为6秒)至65°C,并与8.1Kg淀粉酶(相当于粉碎的玉米和菌丝体干重的合计重量Ig使用
4.8个酶活力单位的淀粉酶)和7.5kg蛋白酶((相当于粉碎的玉米和菌丝体干重的合计重量Ig使用6个酶活力单位的蛋白酶)混合，调节pH值至5.8，并在该温度下保持20分钟，得到酶解产物(酶解产物中的蛋白含量为1.875重量％ )。
[0066]3)将步骤(2)得到的部分酶解产物(酶解产物总重量的85重量％ )通过用液压式板框压滤机进行压滤，分离出酶解清液和酶解固相残渣(含水量为50%重量)。
[0067]使用上述步骤得到的酶解产物配置发酵液，具体组成为90重量份的酶解清液、
9.9重量份的酶解固相残渣和0.1重量份尿素灭菌后加入到发酵罐中，得到发酵液。
[0068]将上述得到的另一部分酶解产物加热到121°C消毒，维持20分钟后快速降温至370C，接入黑曲霉菌种，接种量为:每克酶解产物接种3 X 15个菌落形成单位，在36°C、0.3体积:体积.分钟的通气条件下进行菌种培养；通过取样显微镜镜检、酸度测定和PH测定对黑曲霉的生长进行观察，当pH值在2.5、酸度I %、菌球大小均匀、菌丝粗壮伸出时，停止培养。
[0069]将上述培养黑曲霉菌种加入到含有上述配制的发酵液的发酵罐中进行发酵，并检测发酵液中的总糖，接种量为:每克发酵液接种3 X 14个菌落形成单位，在37°C、90转/分钟下搅拌、0.2体积:体积.分钟的通气条件下培养57小时，发酵结束。
[0070]计算发酵后的发酵液的酸度、转化率和发酵粮耗，结果如表1所示。
[0071]实施例3
[0072]I)将62吨玉米进行粉碎，得到平均粒子直径为400微米的粉碎产物。将粉碎后的产物与12.4吨的菌丝体(含水量为65重量％ )和129.7m3水在温度为65°C下、pH值为
5.5的条件下进行混合，得到淀粉浆液，其中，淀粉浆液的固含量为32.5重量％。
[0073]2)将步骤I)得到的淀粉浆液与15.6kg淀粉酶(相当于粉碎的玉米和菌丝体干重的合计重量Ig使用9.4个酶活力单位的淀粉酶)混合，得到混合物，将该混合物与160°C的蒸汽在喷射器中进行喷射接触(蒸汽与混合物的重量比为0.15:1)，接触的时间为6秒，使得与蒸汽接触后的混合物的温度为105°C，并在该温度下保持135分钟；
[0074]将上述步骤与蒸汽接触后的混合物进行闪蒸(真空度为-0.1MPa(表压)，时间为10秒)至60°C,并与5.2Kg淀粉酶(相当于粉碎的玉米和菌丝体干重的合计重量Ig使用
3.1个酶活力单位的淀粉酶)和6.25kg蛋白酶((相当于粉碎的玉米和菌丝体干重的合计重量Ig使用5个酶活力单位的蛋白酶)混合，调节pH值至5.5，并在该温度下保持20分钟，得到酶解产物(酶解产物中的蛋白含量为1.781重量％ )。
[0075]3)将步骤⑵得到的部分酶解产物(酶解产物总重量的85重量％ )通过用液压式板框压滤机进行压滤，分离出酶解清液和酶解固相残渣(含水量为50%重量)。
[0076]使用上述步骤得到的酶解产物配置发酵液，具体组成为85重量份的酶解清液、14.9重量份的酶解固相残渣和0.1重量份尿素灭菌后加入到发酵罐中，得到发酵液。
[0077]将上述得到的另一部分酶解产物加热到121°C消毒，维持20分钟后快速降温至370C，接入黑曲霉菌种，接种量为:每克酶解产物接种3 X 15个菌落形成单位，在36°C、0.3体积:体积.分钟的通气条件下进行菌种培养；通过取样显微镜镜检、酸度测定和PH测定对黑曲霉的生长进行观察，当pH值在2.5、酸度I %、菌球大小均匀、菌丝粗壮伸出时，停止培养。
[0078]将上述培养黑曲霉菌种加入到含有上述配制的发酵液的发酵罐中进行发酵，并检测发酵液中的总糖，接种量为:每克发酵液接种3 X 14个菌落形成单位，在37°C、90转/分钟下搅拌、0.2体积:体积.分钟的通气条件下培养59小时，发酵结束。
[0079]计算发酵后的发酵液的酸度、转化率和发酵粮耗，结果如表1所示。
[0080]实施例4
[0081]按照实施例1的方法进行，不同的是，菌丝体的用量为21.7吨。其中，得到的酶解产物中的蛋白含量为1.625重量％，发酵后的发酵液的酸度、转化率和发酵粮耗，结果如表I所示。
[0082]对比例I
[0083] 按照实施例1的方法进行，不同的是将6.2吨的菌丝体替换为6.2吨玉米粉碎后的产物。其中，得到的酶解产物中的蛋白含量为1.5625重量％，发酵后的发酵液的酸度、转化率和发酵粮耗，结果如表1所示。
[0084]表1
[0085]
mW I酸度(g/mi) I发酵周期(h) I转化率(％) I发酵粮耗(g/1.h)
实施例1 15.95896721.560
实施例 2 15.95796721.560
【权利要求】
1.一种淀粉质原料的处理方法，其特征在于，该方法包括:将淀粉质原料与菌丝体和水混合调浆得到淀粉浆液，将淀粉浆液与淀粉酶和蛋白酶混合进行酶解；其中，所述菌丝体为将柠檬酸发酵液固液分离后得到的菌丝体；相对于100重量份的淀粉质原料，所述菌丝体的用量为5-40重量份，所述水的用量为50-500重量份。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其中，所述菌丝体为柠檬酸发酵液固液分离后得到的菌丝体。
3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其中，所述淀粉浆液的固含量为20-45重量％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的处理方法，其中，所述菌丝体的水含量为60-70重量％。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的处理方法，其中，相对于100重量份的淀粉质原料，所述菌丝体的用量为10-30重量份，所述水的用量为200-450重量份。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的处理方法，其中，将所述淀粉质原料与菌丝体和水混合调浆的条件包括:温度为60-70°C，pH值控制在5.2-5.8。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的处理方法，其中，以淀粉质原料和菌丝体的干重Ig计，所述淀粉酶的用量为5-20酶活力单位；所述蛋白酶的用量为3-8酶活力单位。
8.根据权利要求7所述的处 理方法，其中，将淀粉浆液与淀粉酶和蛋白酶混合进行酶解的方法为:将所述淀粉浆液与部分淀粉酶混合，得到混合物，将该混合物与蒸汽接触，接触的条件使得与蒸汽接触后的混合物的温度为85-105°C，并在该温度下保持90-180分钟，将得到的与蒸汽接触后的混合物进行闪蒸，然后，在酶解条件下，将闪蒸后的产物与另一部分淀粉酶以及蛋白酶混合并进行酶解。
9.根据权利要求8所述的处理方法，其中，所述接触的条件包括蒸汽的温度为150-240°C，蒸汽与混合物的重量比为0.1-0.2:1，接触的时间为3_10秒；所述酶解条件包括:酶解温度为50-80°C，pH值为5-6，酶解时间为10-60分钟。
10.根据权利要求8或9所述的处理方法，其中，所述部分淀粉酶的用量为淀粉酶的总用量的60-80重量所述另一部分淀粉酶的用量为淀粉酶的总用量的20-40重量％。
11.根据权利要求1所述的处理方法，其中，所述淀粉质原料选自玉米、薯类、小麦和高粱中的至少一种。
12.—种柠檬酸的制备方法,该方法包括根据权利要求1-11中任意一项所述的处理方法对淀粉质原料进行处理，得到酶解产物，并将含有该酶解产物的发酵液在黑曲霉存在下进行发酵。
【文档编号】C12P7/48GK104164458SQ201410367218
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】李黎明, 罗虎, 黄海宁, 杨儒文 申请人:中粮生物化学（安徽）股份有限公司