一种利用甜菜发酵生产乳酸的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及乳酸的制备方法，具体涉及到一种利用甜菜发酵生产乳酸的方法。
【背景技术】
[0002]乳酸是以农副产品为原料，经微生物发酵提取而制得的一种有机酸，是可降解环保材料聚乳酸单体的原材料，被广泛运用于食品、饮料、医药和保健品中。乳酸的生产方法主要有化学合成法，酶法合成和发酵法。乳酸的发酵生产法的发酵底物多为能够直接被乳酸菌降解的葡萄糖或者蔗糖，配以其他的营养物质，不能够直接利用生物原料，使得生产成本增加。同时现有的发酵方法工艺指标不成熟，发酵周期长，产酸低。
[0003]为了解决现有技术中的上述不足，本发明提出了一种新的解决方案。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种利用甜菜发酵生产乳酸的方法。
[0005]为达上述目的，本发明所采用的技术方案是:提供一种利用甜菜发酵生产乳酸的方法，包括以下步骤:
发酵底物的制备:取新鲜去茎叶的甜菜，将其切块压榨，压榨液过100目筛，滤液加热至85°C，保温40分钟后过150目筛，然后加入活性炭脱色过滤，冷却至常温得到甜菜营养液；在甜菜营养液中加入发酵培养基和水，得到发酵底物；发酵底物中甜菜营养液、发酵培养基与水的重量比例为10:1:10 ;发酵培养基包括酵母膏10份、硫酸铵2份、磷酸氢钾I份；
菌种的选育:选取三种能够发酵生产乳酸的嗜热链球菌、赖氏乳杆菌和肠膜明串珠菌；将三种发酵菌分别活化，并分别在种子培养基中生成种子培养液；
发酵过程:在发酵罐内加入发酵底物和嗜热链球菌，混合发酵9小时，得到第一次发酵液，然后在第一次发酵液中加入赖氏乳杆菌和发酵底物重量0.01%的促进剂A大豆磷酯，再混合发酵10小时，得到第二次发酵液，然后在第二次发酵液中加入肠膜明串珠菌和发酵底物重量0.01%的促进剂B丙酮酸钙，混合发酵至发酵结束。
[0006]其中，在发酵过程中，嗜热链球菌、赖氏乳杆菌和肠膜明串珠菌的接种量分别为5%、7% 和 9% ο
[0007]其中，种子培养基是以蒸馏水为溶剂，包括牛肉膏10g/L，酵母粉20 g/L，葡萄糖15g/L，乙酸钠5 g/L，柠檬酸二胺I g/L，硫酸镁0.2 g/L和硫酸锰0.05 g/L, PH5.5 ;分别将活化的三种发酵菌加入种子培养基内，在37°C条件下培养10小时获得种子培养液。
[0008]其中，发酵结束条件为发酵时间总长大于60小时或者入发酵罐内可溶性总糖浓度的质量百分比低于1%。
[0009]综上所述，本发明具有以下优点:
本发明的公开的方法可以利用糖用甜菜发酵生产乳酸。
【具体实施方式】
[0010]实施例1
制备发酵底物:取新鲜去茎叶的糖用甜菜，将其切块压榨，压榨液过100目筛，滤液加热至85 °C，保温40分钟后过150目筛，然后加入活性炭脱色过滤，冷却至常温得到甜菜营养液。在10kg甜菜营养液中加入1kg发酵培养基和10kg水，得到发酵底物。发酵培养基包括酵母膏10kg、硫酸钱2kg、磷酸氢钾1kg、梓檬酸二胺1kg。
[0011]菌种的选育:选取三种能够发酵生产乳酸的嗜热链球菌、赖氏乳杆菌和肠膜明串珠菌。将三种发酵菌分别活化，并分别在种子培养基中生成种子培养液。
[0012]其中种子培养基是以蒸馏水为溶剂，包括牛肉膏10g/L，酵母粉20 g/L，葡萄糖15g/L,乙酸钠5 g/L，柠檬酸二胺I g/L，硫酸镁0.2 g/L和硫酸锰0.05 g/L, PH5.5 ;分别将活化的三种发酵菌加入种子培养基内，在37°C条件下培养10小时获得种子培养液。
[0013]发酵过程:在500L的发酵罐内加入220kg的发酵底物和接种量5%嗜热链球菌，混合发酵9小时，得到第一次发酵液。然后在第一次发酵液中加入接种量为7%的赖氏乳杆菌和2.2g的促进剂A大豆磷酯，再混合发酵10小时，得到第二次发酵液。然后在第二次发酵液中加入接种量9%的肠膜明串珠菌和2.2g促进剂B混合发酵至发酵结束。
[0014]在发酵过程中对发酵罐内的总糖浓度和乳酸浓度进行检测，当发酵时间超过60小时后结束发酵。同时检测发酵结束后乳酸的含量。
[0015]实施例2
制备发酵底物:取新鲜去茎叶的糖用甜菜，将其切块压榨，压榨液过100目筛，滤液加热至85 °C，保温40分钟后过150目筛，然后加入活性炭脱色过滤，冷却至常温得到甜菜营养液。在10kg甜菜营养液中加入1kg发酵培养基和10kg水，得到发酵底物。发酵培养基包括酵母膏10kg、硫酸钱2kg、磷酸氢钾1kg、梓檬酸二胺1kg。
[0016]菌种的选育:能够发酵生产乳酸的嗜热链球菌，将发酵菌分别活化，并在种子培养基中生成种子培养液。
[0017]发酵过程:在500L的发酵罐内加入220kg的发酵底物和接种量5%的嗜热链球菌，混合发酵9小时，得到第一次发酵液。然后在第一次发酵液中加入接种量为7%的嗜热链球菌和2.2g的促进剂A大豆磷酯，再混合发酵10小时，得到第二次发酵液。然后在第二次发酵液中加入接种量9%的嗜热链球菌和2.2g促进剂B混合发酵至发酵结束。
[0018]在发酵过程中对发酵罐内的总糖浓度和乳酸浓度进行检测，当发酵时间超过60小时后结束发酵。
[0019]实施例3
制备发酵底物:取新鲜去茎叶的糖用甜菜，将其切块压榨，压榨液过100目筛，滤液加热至85 °C，保温40分钟后过150目筛，然后加入活性炭脱色过滤，冷却至常温得到甜菜营养液。在10kg甜菜营养液中加入1kg发酵培养基和10kg水，得到发酵底物。发酵培养基包括酵母膏10kg、硫酸钱2kg、磷酸氢钾1kg、梓檬酸二胺1kg。
[0020]菌种的选育:选取三种能够发酵生产乳酸的嗜热链球菌、赖氏乳杆菌和肠膜明串珠菌。将三种发酵菌分别活化，并分别在种子培养基中生成种子培养液。
[0021]发酵过程:在500L的发酵罐内加入220kg的发酵底物和接种量5%嗜热链球菌，混合发酵9小时，得到第一次发酵液。然后在第一次发酵液中加入接种量为7%的赖氏乳杆菌，再混合发酵10小时，得到第二次发酵液。然后在第二次发酵液中加入接种量9%的肠膜明串珠菌混合发酵至发酵结束。
[0022]在发酵过程中对发酵罐内的总糖浓度和乳酸浓度进行检测，当发酵时间超过60小时后结束发酵。同时检测发酵结束后乳酸的含量。
[0023]实验结果及分析
实施例1的发酵过程使用了三种发酵菌进行复合发酵，同时加入了促进剂A和促进剂B，实施例2的发酵过程采用了单种发酵菌发酵，同时加入了促进剂A和促进剂B，实施例3的发酵过程采用了三种发酵菌进行复合发酵，但是没有添加促进剂A和促进剂B。实施例1至实施例3中的乳酸含量分别为98g/L，72 g/L和82 g/L，由此可见，采用复合发酵菌进行发酵相比单一的发酵菌的发酵方式，具有明显的优势，同时，促进剂A和促进剂B的作用明显，能够在同等条件下大幅提高乳酸菌的转化率和转化程度，获得更高产量。
【主权项】
1.一种利用甜菜发酵生产乳酸的方法，包括以下步骤: 发酵底物的制备:取新鲜去茎叶的甜菜，将其切块压榨，压榨液过100目筛，滤液加热至85°C，保温40分钟后过150目筛，然后加入活性炭脱色过滤，冷却至常温得到甜菜营养液；在甜菜营养液中加入发酵培养基和水，得到发酵底物；发酵底物中甜菜营养液、发酵培养基与水的重量比例为10:1:10 ;发酵培养基包括酵母膏10份、硫酸铵2份、磷酸氢钾I份； 菌种的选育:选取三种能够发酵生产乳酸的嗜热链球菌、赖氏乳杆菌和肠膜明串珠菌；将三种发酵菌分别活化，并分别在种子培养基中生成种子培养液； 发酵过程:在发酵罐内加入发酵底物和嗜热链球菌，混合发酵9小时，得到第一次发酵液，然后在第一次发酵液中加入赖氏乳杆菌和发酵底物重量0.01%的促进剂A大豆磷酯，再混合发酵10小时，得到第二次发酵液，然后在第二次发酵液中加入肠膜明串珠菌和发酵底物重量0.01%的促进剂B丙酮酸钙，混合发酵至发酵结束。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于:在发酵过程中，嗜热链球菌、赖氏乳杆菌和肠膜明串珠菌的接种量分别为5%、7%和9%。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述种子培养基是以蒸馏水为溶剂，包括牛肉膏10g/L，酵母粉20 g/L，葡萄糖15 g/L，乙酸钠5 g/L，梓檬酸二胺I g/L，硫酸镁0.2 g/L和硫酸锰0.05 g/L, PH5.5 ;分别将活化的三种发酵菌加入种子培养基内，在37°C条件下培养10小时获得种子培养液。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述发酵结束条件为发酵时间总长大于60小时或者入发酵罐内可溶性总糖浓度的质量百分比低于1%。
【专利摘要】本发明公开了一种利用甜菜发酵生产乳酸的方法，包括发酵底物的制备，菌种的选育，在甜菜营养液中加入发酵培养基，在不同的发酵时间加入不同的发酵菌，并加入促进剂促进发酵。本发明公开的方法能够将甜菜发酵生产乳酸，具有良好的转化效率。
【IPC分类】C12R1-01, C12P7-56, C12R1-225, C12P39-00, C12R1-46
【公开号】CN104630321
【申请号】CN201510118502
【发明人】余波
【申请人】成都东唐金开科技有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年3月18日