专利名称：一种利用黑曲霉发酵玉米淀粉制备柠檬酸的方法
技术领域：
本发明属于发酵技术领域，具体涉及ー种使用黑曲霉利用玉米淀粉制备柠檬酸的方法。
背景技术：
柠檬酸是ー种重要的有机酸，又名枸櫞酸，无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水。其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。在エ业，食品业，化妆业等具有极多的用途。在室温下，柠檬酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末，无臭、味极酸，在潮湿的空气中微有潮解性。它可以以无水合物或者一水合物的形式存在柠檬酸从热水中结晶时，生成无水合物；在冷水中结晶则生成一水合物。加热到78°C时一水合物会分解得到 无水合物。在15摄氏度时，柠檬酸也可在无水こ醇中溶解。柠檬酸是目前以微生物发酵生产的重要有机酸之一，它的用途非常广泛，需求日益增长。目前国内柠檬酸年产量约2.5X105t，其中半数以上供出ロ之用。从世界的需求来看，2000年总需求预计将达到7. 5 X 105t左右，而目前世界柠檬酸总生产能力约6. 5 X 105t/a，缺ロ很大。80年代，我国国内的柠檬酸消费急剧上升，速度远远超过了西方发达国家。随着人民生活水平的提高，对食品和饮料等含柠檬酸制品的需求量猛增，但就人均消费量来看，我国的柠檬酸消费还是很低的，以用于食品和饮料的柠檬酸为例，1990年美国和日本的人均消费量分别为384 g和118 g，而我国则仅为20 g左右，市场潜カ巨大，因此增加柠檬酸生产不仅可以满足国内日益增长的需要，也是换取外汇的重要手段之一。我国的柠檬酸生产主要以薯干为原料进行发酵。由于近年来薯干粉大幅度涨价，生产成本增高使得ー些柠檬酸生产企业无法承受。而玉米粉资源丰富、价格低廉，完全可能代替薯干进行发酵。用玉米淀粉生产柠檬酸受到各方面的密切关注。
发明内容
本发明提供了ー种利用黑曲霉发酵玉米淀粉制备柠檬酸的方法。I. ー种利用黑曲霉发酵玉米淀粉制备柠檬酸的方法，确定了最佳培养条件。2.步骤I所述的培养条件为添加玉米淀粉、甲醇、(NH4) SO4 O. 2%, KH2PO4 0.2%、MgSO4 · 7H20 O. 05%，初始pH 3. 0,200 r/min发酵7 d，利于柠檬酸的生产。3.步骤I所述的添加的最佳玉米淀粉为20%。4.步骤I所述的添加的最佳甲醇为4%。5.步骤I所述的最佳接种液体种子10%。6.步骤I所述的最佳发酵温度为30°C。本发明的有益效果在于本发明确定了最佳培养条件为玉米淀粉20%、(NH4) SO4
O.2%,KH2PO4 O. 2%、MgS04 ·7Η20 O. 05%，甲醇 4%，初始 pH 3.0。接种液体种子 10%，30°C 200r/min发酵7 d,利于朽1檬酸的生产。
图I不同玉米淀粉添加量对柠檬酸产量的影响。图2不同甲醇添加量对柠檬酸产量的影响。图3不同接种液体种子添加量对柠檬酸产量的影响。图4不同发酵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。本专利所用的菌株为黑曲霉CICC 2475，保藏于中国エ业微生物菌种保藏管理中心。实施例I
本实施案例说明不同玉米淀粉添加量对柠檬酸产量的影响，为探讨不同玉米淀粉添加量对柠檬酸产量的影响，使用不同玉米淀粉添加量进行柠檬酸发酵，结果如图I所示。由图I可知，当培养基中添加玉米淀粉为0-20%之间时，柠檬酸的产量有所增加，当培养基中添加玉米淀粉为20%时柠檬酸产量为最高，而当培养基中添加玉米淀粉的质量浓度超过20%时，柠檬酸的产量不再变化，因此选择玉米淀粉的添加量为20%。实施例2
本实施案例说明不同甲醇添加量对柠檬酸产量的影响，为探讨不同甲醇添加量对柠檬酸产量的影响，使用不同甲醇添加量进行柠檬酸发酵，结果如图2所示。由图2可知，当培养基中添加甲醇为0-4%之间时，柠檬酸的产量有所增加，当培养基中添加甲醇为4%时柠檬酸产量为最高，而当培养基中添加甲醇超过4%时，柠檬酸的产量开始下降，因此选择甲醇的添加量为4%。实施例3
本实施案例说明不同接种液体种子添加量对柠檬酸产量的影响，为探讨不同接种液体种子添加量对柠檬酸产量的影响，使用不同接种液体种子添加量进行柠檬酸发酵，结果如图3所示。由图3可知，当培养基中添加接种液体种子为0%_10%之间时，柠檬酸的产量有所增加，当培养基中添加接种液体种子为10%之时，柠檬酸产量为最高，而当培养基中添加接种液体种子超过10%时,柠檬酸的产量并未增高,因此选择添加接种液体种子为10%。实施例4
本实施案例说明不同发酵温度对柠檬酸产量的影响，为探讨不同发酵温度对柠檬酸产量的影响，使用不同发酵温度进行柠檬酸发酵，结果如图4所示。由图4可知，当发酵温度为23-30°C之间时，柠檬酸的产量有所増加，当发酵温度为30°C时柠檬酸产量为最高，而当发酵温度超过30°C时，柠檬酸的产量开始下降，因此选择发酵温度为30°C。
权利要求
1.ー种利用黑曲霉发酵玉米淀粉制备柠檬酸的方法，其特征在于培养条件为添加玉米淀粉、甲醇、(NH4) SO4 O. 2%,KH2PO4 O. 2%,MgSO4 · 7H20 O. 05%，初始 pH 3. 0,200 r/min 发酵.7cL
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，添加的玉米淀粉为20%。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，添加的甲醇为4%。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，接种液体种子10%。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，发酵温度为30°C。
全文摘要
本发明提供了一种利用黑曲霉发酵玉米淀粉制备柠檬酸的方法，确定了最佳培养条件为玉米淀粉20%、(NH4)SO40.2%、KH2PO40.2%、MgSO4·7H2O0.05%，甲醇4%，初始pH3.0。接种液体种子10%，30℃200r/min发酵7d，利于柠檬酸的生产。
文档编号C12P7/48GK102864182SQ20121031171
公开日2013年1月9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