专利名称：一种大豆糖蜜发酵生产乳酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产乳酸的方法，特别是一种采用大豆糖蜜发酵生产乳酸的方法。
背景技术：
乳酸学名α-羟基丙酸，在工业上有广泛的用途，被大量地运用于食品、医药、皮革、纺织工业等领域。由于乳酸的运用范围很广泛，它的需求量也在不断地增加。目前乳酸发酵所采用的原料多为葡萄糖或淀粉质原料，这些原料的价格不断上升，使得乳酸的生产成本增加，其相关产品的成本也不断提高。大豆糖蜜是醇法生产大豆浓缩蛋白的副产物，因富含糖类物质，颜色和流动性类似蜂蜜，所以命名为大豆糖蜜。由于大豆糖蜜性状比较黏稠，非常难处理，大多数企业将其作为废液排放或以低廉的价格(每吨约几百元)作为饲料或发酵工业的原料出售。现有的文献公开有采用甜菜糖蜜和甘蔗糖蜜发酵生产L-乳酸的方法，甜菜糖蜜和甘蔗糖蜜的主要成份是蔗糖，而脱水大豆糖蜜中一般含有6% 8%粗蛋白(脂蛋白、糖蛋白、胰蛋白酶抑制剂)、5% 8%的脂类物质(包括甘油酯、磷脂和植物甾醇)、7% 9%的灰分、6% 15%的大豆皂苷、1. 5% 2. 5%的大豆异黄酮、4% 6%的酚酸以及果胶质、阿拉伯半乳糖等，其中大豆低聚糖为其主要成分，约含有 59% 62%，这些物质的存在会直接影响到乳酸的发酵，另外大豆糖蜜的无机盐类也不尽相同，故采用甜菜糖蜜和甘蔗糖蜜生产乳酸的方法不适用于采用大豆糖蜜发酵生产乳酸。若能利用大豆糖蜜发酵乳酸，一方面可减轻对环境压力，另一方面也可大大提高其经济价值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种以大豆糖蜜作为唯一碳源的大豆糖蜜发酵生产乳酸的方法，以克服上述现有技术中存在的不足之处。解决上述技术问题的技术方案是一种大豆糖蜜发酵生产乳酸的方法，包括以下步骤
(1)培养基的制备
菌种活化培养基将培养基各成份混合均勻，调节PH为6. 2-6. 4，常规高温灭菌后得到菌种活化培养基备用，所述的培养基各成份配比为水1L，蛋白胨8 13g，牛肉膏8 13g，酵母膏3 6g，柠檬酸三铵1 3g，乙酸钠3 7g，葡萄糖17 23g，吐温80 1 2mL, K2HPO4I 3g, MgSO4 · 7H20 0. 50 0. 65g, MnSO4·4Η20 0. 20 0. 30g ；
种子培养基将培养基各成份混合均勻，调节PH为6. 2-6. 4，常规高温灭菌后得到种子培养基备用，所述的培养基各成份配比为水1L，大豆糖蜜80 120g，柠檬酸三铵1 3g， 乙酸钠 3 7g, K2HPO4I 3g, MgSO4 · 7H20 0. 50 0. 65g, MnSO4·4Η20 0. 20 0. 30g ；
发酵培养基将培养基各成份混合均勻，调节PH为4. 9-5. 2，常规高温灭菌后得到发酵培养基备用，所述的培养基各成份配比为水1L，大豆糖蜜240 280g，乙酸钠3 7g， K2HPO4 1 3g, MgSO4 · 7H20 0. 50 0. 65g, MnSO4·4Η20 0. 20 0. 30g, CaCO3 17 23g,NH4NO3 0. 10 0. 20g ；
(2)菌种活化将嗜酸乳杆菌以无菌操作方式按体积比4 6%的接种量接种于菌种活化培养基中，35 40°C静置培养至整支培养基变浑浊，得到的菌种再按体积比4 6%的接种量转接至另外一支菌种活化培养基中，35 40°C静置培养至整支培养基变浑浊，如此转接培养2 3次，至整支培养基在Mh内变浑浊；
(3)种子培养将步骤(2)活化好的菌种按体积比8 13%的接种量接入种子培养基中 35 40°C静置培养10 12h ；
(4)糖蜜发酵产乳酸将步骤(3)培养好的菌种按体积比8 13%的接种量接入发酵培养基中放入摇床，在90 110rpm，35 40°C条件下发酵80 90h，得到乳酸。本发明以大豆糖蜜作为唯一碳源，再添加日常发酵所需的培养基，采用嗜酸乳杆菌发酵生产乳酸，乳酸产量可达到50. 08g/L。大豆糖蜜是油脂加工中的废弃物，由于水分含量较高，比较容易腐败变质发出酸臭气味，给企业生产带来极大的不便。使用大豆糖蜜作为碳源，可以实现废物的资源化，降低成本，而且发酵乳酸后的残渣更加利于作为饲料使用。 无论从资源的有效利用还是环境保护方面都具有重要的意义。下面，结合实施例对本发明之一种大豆糖蜜发酵生产乳酸的方法的技术特征作进一步的说明。
具体实施例方式实施例一
一种大豆糖蜜发酵生产乳酸的方法，包括以下步骤 (1)培养基的制备
菌种活化培养基将培养基各成份混合均勻，用lmol/LHCL或Imol/LNaOH调节pH为 6. 2-6. 4，12rC,15min灭菌后得到菌种活化培养基，分装于15X150的试管中，每管20mL, 塞上不透气的橡胶塞备用，所述的培养基各成份配比为蒸馏水1L，蛋白胨10g，牛肉膏 IOg,酵母膏5g，柠檬酸三铵2g，乙酸钠5g，葡萄糖20g，吐温80 ImL, K2HP042g, MgSO4 · 7H20 0. 58g, MnSO4·4Η20 0. 25g ；
种子培养基将培养基各成份混合均勻，用lmol/LHCL或Imol/LNaOH调节pH为 6. 2-6. 4，12rC,15min灭菌后得到种子培养基备用，所述的培养基各成份配比为蒸馏水 1L,大豆糖蜜 100g,柠檬酸三铵 2g，乙酸钠 5g，K2HP042g, MgSO4 · 7H20 0. 58g，MnSO4·4Η20 0. 25g ；
发酵培养基将培养基各成份混合均勻，用lmol/LHCL或Imol/LNaOH调节pH为5. 0， 12rC,15min灭菌后得到发酵培养基备用，所述的培养基各成份配比为蒸馏水1L，大豆糖蜜 260g,乙酸钠 5g, K2HPO4 2g, MgSO4 · 7H20 0. 58g, MnSO4·4Η20 0. 25g, CaCO3 20g, NH4NO3 0. 16g。(2)菌种活化将嗜酸乳杆菌以无菌操作方式按体积比5%的接种量接种于菌种活化培养基中，37°C静置培养至整支培养基变浑浊，再按体积比5%的接种量转接至另外一支菌种活化培养基中，37°C静置培养至整支培养基变浑浊，如此转接培养2 3次，至整支培养基在Mh内变浑浊即可。(3)种子培养将步骤(2)活化好的菌种按体积比10%的接种量接入种子培养基中
437°C静置培养IOh ；
种子培养过程中，每隔池取样测其OD值(波长580nm)，以培养时间为横坐标，OD值为纵坐标绘制菌种生长曲线，该菌种在培养4h左右开始进入对数生长期，之后菌体数量迅速增加；1 后，菌体数量进入稳定期；可见该菌株的对数生长期应该在4 12h，选择培养 IOh的菌种按体积比10%的接种量接入发酵培养基中，此时菌种的活力最好。(4)糖蜜发酵产乳酸将步骤(3)培养好的菌种按体积比10%的接种量接入发酵培养基中放入摇床，在100rpm，37°C条件下发酵84h，得到乳酸，测量得乳酸产量为50. 08g/L。本发明所述的高温灭菌工序与现有技术相同，除了实施例一所述的条件外，还可以采用在115°C温度下灭菌30min，或是其他公知的高温灭菌条件。作为本实施例的一种变换，在培养基的制备过程中，各种培养基的PH值也可以采用其他浓度适合的酸碱调节。
权利要求
1. 一种大豆糖蜜发酵生产乳酸的方法，其特征在于包括以下步骤(1)培养基的制备菌种活化培养基将培养基各成份混合均勻，调节PH为6. 2-6. 4，常规高温灭菌后得到菌种活化培养基备用，所述的培养基各成份配比为水1L，蛋白胨8 13g，牛肉膏8 13g，酵母膏3 6g，柠檬酸三铵1 3g，乙酸钠3 7g，葡萄糖17 23g，吐温80 1 2mL, K2HPO4I 3g, MgSO4 · 7H20 0. 50 0. 65g, MnSO4·4Η20 0. 20 0. 30g ；种子培养基将培养基各成份混合均勻，调节PH为6. 2-6. 4，常规高温灭菌后得到种子培养基备用，所述的培养基各成份配比为水1L，大豆糖蜜80 120g，柠檬酸三铵1 3g， 乙酸钠 3 7g, K2HPO4I 3g, MgSO4 · 7H20 0. 50 0. 65g, MnSO4·4Η20 0. 20 0. 30g ；发酵培养基将培养基各成份混合均勻，调节PH为4. 9-5. 2，常规高温灭菌后得到发酵培养基备用，所述的培养基各成份配比为水1L，大豆糖蜜240 280g，乙酸钠3 7g， K2HPO4 1 3g, MgSO4 · 7H20 0. 50 0. 65g, MnSO4·4Η20 0. 20 0. 30g, CaCO3 17 23g, NH4NO3 0. 10 0. 20g ；(2)菌种活化将嗜酸乳杆菌以无菌操作方式按体积比4 6%的接种量接种于菌种活化培养基中，35 40°C静置培养至整支培养基变浑浊，再按体积比4 6%的接种量转接至另外一支菌种活化培养基中，35 40°C静置培养至整支培养基变浑浊，如此转接培养2 3次，至整支培养基在Mh内变浑浊；(3)种子培养将步骤(2)活化好的菌种按体积比8 13%的接种量接入种子培养基中 35 40°C静置培养10 12h ；(4)糖蜜发酵产乳酸将步骤(3)培养好的菌种按体积比8 13%的接种量接入发酵培养基中放入摇床，在90 110rpm，35 40°C条件下发酵80 90h，得到乳酸。
全文摘要
本发明涉及一种生产乳酸的方法，特别是一种采用大豆糖蜜发酵生产乳酸的方法。该方法包括(1)培养基的制备、(2)菌种活化、(3)种子培养和(4)糖蜜发酵产乳酸等步骤，该方法是以大豆糖蜜作为唯一碳源，再添加日常发酵所需的培养基，采用嗜酸乳杆菌发酵生产乳酸，确定其适宜的发酵条件为大豆糖蜜浓度为240～280g/L，pH4.9～5.2，接种量为8～13%，温度为35～40℃，发酵时间80～90h，乳酸产量可达到50.08g/L。使用大豆糖蜜作为碳源，可以降低成本，实现废物的资源化，无论从资源的有效利用还是环境保护方面都具有重要的意义。
文档编号C12R1/23GK102181491SQ20111010218
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者孟陆丽, 易弋, 程谦伟 申请人:广西工学院