一种利用大豆糖蜜发酵生产醋酸的方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用大豆糖蜜发酵生产醋酸的方法，以大豆糖蜜作为碳源，再添加所需的培养基，采用酵母菌和醋酸杆菌发酵生产醋酸。采用大豆糖蜜浓度为35%，pH为5.5，酵母菌接种量为10%，28℃酒精发酵96h，调节pH为5.0，醋酸杆菌接种量为10%，30℃发酵120h。该方法利用大豆糖蜜发酵生产醋酸，不仅充分利用了大豆糖蜜中的有效成分，大大提高了其的利用价值，变废为宝，而且减轻了大豆糖蜜对环境的压力。另外由于大豆糖蜜价格低廉，采用其作为发酵底物可以明显降低生产成本。
【专利说明】一种利用大豆糖蜜发酵生产醋酸的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用大豆糖蜜发酵生产醋酸的方法。
【背景技术】
[0002]大豆糖蜜是醇法生产大豆浓缩蛋白过程中的副产物。大豆糖蜜成分较为复杂，是多种植物性化合物的集合体。在生产大豆浓缩蛋白的过程中产生的大豆糖蜜是制约生产企业扩大生产规模的主要因素之一，由于大豆糖蜜物料的特殊性，目前只作为价格低廉产品出售主要用作饲料，有效成分得不到充分利用，造成资源浪费。因此，对大豆糖蜜的开发和利用显得尤为重要，若能充分利用这一宝贵资源，对其开发和利用，一方面可减轻对环境压力，另一方面也可以大大提高其利用价值。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:提供一种生产成本低的利用大豆糖蜜发酵生产醋酸的方法，该方法不仅充分利用了大豆糖蜜中的有效成分，大大提高了其的利用价值，变废为宝，而且减轻了大豆糖蜜对环境的压力。
[0004]解决上述技术问题的技术方案是:一种对利用大豆糖蜜发酵生产醋酸的方法，包括以下步骤:
(1)培养基的制备
a.酵母菌培养基的制备 酵母菌斜面培养基的制备:取马铃薯去皮切块后加入蒸馏水，马铃薯与蒸馏水的比例为:lg:4.8-5.2 mL，煮沸25-35min，用纱布过滤，取其滤液，按Ig马铃薯加入0.1-0.15g葡萄糖和0.093-0.098g琼脂计再加入葡萄糖和琼脂，pH自然，然后加热溶解，灭菌后制备成
斜面培养基备用；
酵母菌种子培养基的制备:取马铃薯去皮切块后加入蒸馏水，马铃薯与蒸馏水的比值为:lg:4.8-5.2 mL，煮沸25-35min，用纱布过滤，取其滤液，按Ig马铃薯加入0.1-0.15g葡萄糖计再加入葡萄糖10g，灭菌后冷却备用；
b.醋酸杆菌培养基的制备
醋酸杆菌斜面培养基的制备:取酵母膏、葡萄糖和琼脂置于容器中，加入蒸馏水，加热溶解，灭菌后制备成斜面培养基备用；酵母膏、葡萄糖、琼脂的质量比为:1:0.8-1.2:
1.8-2.2，蒸馏水的加入量与酵母膏、葡萄糖、琼脂总质量的比例为:22-26mL:lg，
醋酸杆菌种子培养基的制备:取酵母膏、葡萄糖置于容器中，加入蒸馏水，灭菌后，当培养基的温度降到63-68°C时加入无水乙醇，备用；酵母膏、葡萄糖的质量比为1:0.8-1.2，蒸馏水的加入量与酵母膏、葡萄糖总质量的比例为:48-53mL:lg，蒸馏水的加入量与无水乙醇的加入量的比值为:24-26:1 ；
(2)酵母菌和醋酸杆菌的菌种活化
a.酵母菌的菌种活化:以无菌操作方式用接种环取一环的酵母菌菌种到酵母菌斜面培养基中划斜面，放在28-33°C恒温培养45-50h ；
b.醋酸杆菌的菌种活化:以无菌操作方式用接种环取一环的醋酸杆菌菌种到醋酸杆菌斜面培养基中划斜面，放在28-33°C恒温培养45-50h ；
(3)酵母菌和醋酸杆菌的扩大培养
a.酵母菌的扩大培养:在无菌操作条件下，用接种环从酵母菌斜面培养基上取2环酵母菌接入45-55mL酵母菌种子培养基中，置于恒温培养箱中，在25_30°C条件下培养16_20h得到酵母种子培养液；
b.醋酸杆菌的扩大培养:在无菌操作条件下，用接种环从醋酸杆菌斜面培养基上取2环醋酸杆菌接入45-55mL醋酸杆菌种子培养基中，密封，置于恒温摇床中，在28-33°C条件下培养22-26h得到醋酸杆菌种子发酵液； (4)大豆糖蜜发酵产醋酸
取大豆糖蜜加入营养盐(NH4)2SCV NaHSO3、KH2PO4和MgSO4，调节pH为5.3-5.8，加水至总质量为大豆糖蜜质量的2.5-3倍，密封灭菌后，按8-12%的接种量接入酵母种子培养液，放置恒温培养箱中25-30°C发酵90-100h，而后调节pH为4.8-5.2，按8-12%的接种量接入醋酸杆菌种子发酵液，在温度为28-33°C的摇床培养箱发酵115-125h ；
所述的大豆糖蜜与营养盐的重量份数为:大豆糖蜜35份，(NH4)2SO4 0.1-0.2份，NaHSO30.05-0.07 份，KH2PO4 0.4-0.6 份，MgSO4 0.4-0.6 份。
[0005]所述的灭菌是指在121°C灭菌20 min。
[0006]本发明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。
[0007]大豆糖蜜成分复杂多样，含有丰富的碳水化合物，同时也含有微生物生长所需要的营养和水溶性矿质元素，是优良的天然微生物发酵剂，因大豆糖蜜价格低廉，作为发酵底物可以明显降低生产成本，使其有效地转换为具有更高利用价值的生物能源和化工原料，同时，大豆糖蜜制备发酵产品的副产物还是良好的饲料添加剂，可达到物尽其用。本发明利用大豆糖蜜发酵生产醋酸，充分利用了大豆糖蜜这一宝贵资源，对其开发和利用，一方面可减轻对环境压力，另一方面也可以大大提高大豆糖蜜的利用价值。因此,选用大豆糖蜜发酵生产醋酸，无论是从经济角度还是从可行性角度，都是值得考虑选择利用的。本发明采用大豆糖蜜发酵生产醋酸得到的酸度为3.9g/100mL。
[0008]下面，结合附图和实施例对本发明之一种利用大豆糖蜜发酵生产醋酸的方法的技术特征作进一步的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1:本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0010]实施例1:一种利用大豆糖蜜发酵生产醋酸的方法，包括以下步骤:
(I)培养基的制备
a.酵母菌培养基的制备
酵母菌斜面培养基的制备:准确称取马铃薯40g去皮切块，加入蒸馏水200 mL,煮沸30min,用纱布过滤,取其滤液,再加入葡萄糖4 @,琼脂3.8 g, pH自然,将上述各组分加热溶解、分装试管，每支试管约6 mL、包扎灭菌，灭菌条件为121°C灭菌20min，灭菌完成后制备成斜面培养基备用。
酵母菌种子培养基的制备:准确称取马铃薯100g去皮切块，加入蒸馏水500 mL，煮沸30min，用纱布过滤，取其滤液，再加入葡萄糖10 g,分装到250mL锥形瓶中，每瓶IOOmL,包扎灭菌，灭菌条件为121°C灭菌20min。
[0011]b.醋酸杆菌培养基的制备
醋酸杆菌斜面培养基的制备:称取酵母膏lg，葡萄糖lg，琼脂2g置于250mL三角瓶中，加入蒸馏水96mL。将上述各组分加热溶解、分装试管，每支试管约6 mL、包扎灭菌，灭菌条件为121°C灭菌20min，灭菌完成后制备成斜面培养基备用。
[0012]醋酸杆菌种子培养基的制备:称取酵母膏0.5g，葡萄糖0.5g置于250mL三角瓶中，加入蒸馏水50mL，包扎好之后，121°C灭菌20min，当培养基的温度降到65°C时候加入无水乙醇2mL，备用。
[0013](2)酵母菌和醋酸杆菌的菌种活化
a.酵母菌的菌种活化:以无菌操作方式用接种环取一环的酵母菌菌种到酵母菌斜面培养基中划斜面，放在28°C恒温培养48h。
[0014]b.醋酸杆菌的菌种活化:以无菌操作方式用接种环取一环的醋酸杆菌菌种到醋酸杆菌斜面培养基中划斜 面，放在30°C恒温培养48h。
[0015](3)酵母菌和醋酸杆菌的扩大培养 a.酵母菌的扩大培养
在无菌操作条件下，用接种环从酵母菌斜面培养基上取2环酵母菌接入50mL酵母菌种子培养基中，置于恒温培养箱中，在28°C条件下培养18h得到酵母种子培养液。
[0016]b.醋酸杆菌的扩大培养
在无菌操作条件下，用接种环从醋酸杆菌斜面培养基上取2环醋酸杆菌接入50mL醋酸杆菌种子培养基中，八层纱布封口，置于恒温摇床中，在30°C条件下培养24h得到醋酸杆菌种子发酵液。
[0017](4)大豆糖蜜发酵产醋酸
称取大豆糖蜜液35g，加入营养盐(NH4)2SO4 0.lg, NaHSO3 0.06g, KH2PO4和MgSO4各
0.5g，用I mol/L的HCl或NaOH调节pH为5.5，加水至总质量为100g，用牛皮纸封口包扎，121°C高温灭菌20分钟。灭菌后接入10%(质量分数)的酵母种子培养液，放置恒温培养箱中28°C发酵96h，而后用I mol/L的HCl或NaOH调节pH为5.0，接入10%(质量分数)的醋酸杆菌种子发酵液，在温度为30°C的摇床培养箱发酵120 h，所得终产品的酸度为3.9g/100mL。
【权利要求】
1.一种对利用大豆糖蜜发酵生产醋酸的方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)培养基的制备 a.酵母菌培养基的制备 酵母菌斜面培养基的制备:取马铃薯去皮切块后加入蒸馏水，马铃薯与蒸馏水的比例为:lg:4.8-5.2 mL，煮沸25-35min，用纱布过滤，取其滤液，按Ig马铃薯加入0.1-0.15g葡萄糖和0.093-0.098g琼脂计再加入葡萄糖和琼脂，pH自然，然后加热溶解，灭菌后制备成斜面培养基备用； 酵母菌种子培养基的制备:取马铃薯去皮切块后加入蒸馏水，马铃薯与蒸馏水的比值为:lg:4.8-5.2 mL，煮沸25-35min，用纱布过滤，取其滤液，按Ig马铃薯加入0.1-0.15g葡萄糖计再加入葡萄糖10g，灭菌后冷却备用； b.醋酸杆菌培养基的制备 醋酸杆菌斜面培养基的制备:取酵母膏、葡萄糖和琼脂置于容器中，加入蒸馏水，加热溶解，灭菌后制备成斜面培养基备用；酵母膏、葡萄糖、琼脂的质量比为:1:0.8-1.2:1.8-2.2，蒸馏水的加入量与酵母膏、葡萄糖、琼脂总质量的比例为:22-26mL:lg， 醋酸杆菌种子培养基的制备:取酵母膏、葡萄糖置于容器中，加入蒸馏水，灭菌后，当培养基的温度降到63-68°C时加入无水乙醇，备用；酵母膏、葡萄糖的质量比为1:0.8-1.2，蒸馏水的加入量与酵母膏、葡萄糖总质量的比例为:48-53mL:lg，蒸馏水的加入量与无水乙醇的加入量的比值为:24-26:1 ； (2)酵母菌和醋酸杆菌的菌种活化` a.酵母菌的菌种活化:以无菌操作方式用接种环取一环的酵母菌菌种到酵母菌斜面培养基中划斜面，放在28-33°C恒温培养45-50h ； b.醋酸杆菌的菌种活化:以无菌操作方式用接种环取一环的醋酸杆菌菌种到醋酸杆菌斜面培养基中划斜面，放在28-33°C恒温培养45-50h ； (3)酵母菌和醋酸杆菌的扩大培养 a.酵母菌的扩大培养:在无菌操作条件下，用接种环从酵母菌斜面培养基上取2环酵母菌接入45-55mL酵母菌种子培养基中，置于恒温培养箱中，在25-30°C条件下培养16_20h得到酵母种子培养液； b.醋酸杆菌的扩大培养:在无菌操作条件下，用接种环从醋酸杆菌斜面培养基上取2环醋酸杆菌接入45-55mL醋酸杆菌种子培养基中，密封，置于恒温摇床中，在28_33°C条件下培养22-26h得到醋酸杆菌种子发酵液； (4)大豆糖蜜发酵产醋酸 取大豆糖蜜加入营养盐(NH4)2SCV NaHSO3、KH2PO4和MgSO4，调节pH为5.3-5.8，加水至总质量为大豆糖蜜质量的2.5-3倍，密封灭菌后，按8-12%的接种量接入酵母种子培养液，放置恒温培养箱中25-30°C发酵90-100h，而后调节pH为4.8-5.2，按8-12%的接种量接入醋酸杆菌种子发酵液，在温度为28-33°C的摇床培养箱发酵115-125h ； 所述的大豆糖蜜与营养盐的重量份数为:大豆糖蜜35份，(NH4)2SO4 0.1-0.2份，NaHSO30.05-0.07 份，KH2PO4 0.4-0.6 份，MgSO4 0.4-0.6 份。
2.根据权利要求1所述的一种利用大豆糖蜜发酵生产醋酸的方法，其特征在于:所述的灭菌是指在121°C灭菌20 min。
【文档编号】C12P7/54GK103614422SQ201310583636
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】孟陆丽, 程谦伟, 孙庭广, 易弋, 黄继伟 申请人:广西科技大学