[发明专利]一种利用黑曲霉发酵膨化薯干原料制备柠檬酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种利用黑曲霉发酵膨化薯干原料制备柠檬酸的方法。

背景技术

柠檬酸是一种广泛应用子食品、医药、化工等领域的重要有机酸。目前国内柠檬酸的生产供不应求，而且均以玉米、瓜干、糖蜜为原料，产品成本较高。本文的研究以苹果罐头、果汁果茶生产的废料为原料，黑曲霉固态发酵，生产柠檬酸，其工艺筒单、设备投资少 而且果渣经发酵后不仅能提取柠檬酸，还可产生大量的果胶酶，可用子果胶酶的提取，二是由于菌体的繁殖，蛋白质含量增加，可做饲料。

我国自1968年应用薯干(甘薯)原料深层发酵生产柠檬酸以来，一直沿用“高温蒸煮”法对原料进行预处理，形成生产中能耗、粮耗、水耗过高和发酵周期过长的“三高一长”的局面，增加了生产成本。在高温蒸煮时原料中的淀粉、还原糖损失达2％～3.5％，糖氨反应生产的色素物质对柠檬酸发酵菌有很强的抑制作用。排放废水中残糖、色素和其他固形物偏高，使污染负荷增大。高温蒸煮时，料液的升温降温时间均较长，能耗、水耗增多，工艺复杂。

发明内容

本发明提供了一种利用黑曲霉发酵膨化薯干原料制备柠檬酸的方法，本发明以黑曲霉为出发菌株，对发酵条件进行研究。

一种利用黑曲霉发酵膨化薯干原料制备柠檬酸的方法，其特征在于发酵时，在250 mL三角瓶装入50 mL发酵培养基，接入一定量的种曲干孢子，加入无菌水，使孢子数含量为2.8×10⁷/mL，将其置于一定温度下进行摇瓶振荡培养，发酵4 d。

步骤1所述的发酵培养基的制备：每瓶加入膨化薯干原料10 g，自来水50 mL及一定量的防腐剂。

与步骤1所述的对照的高温蒸煮法发酵的过程为：每瓶加入薯干原料10 g，自来水50 mL，加α -淀粉酶10 mg，85℃ 液化15 min，再经0.1 MPa灭菌30 min，降温后接入孢子悬浮液2 mL，摇瓶34℃发酵4 d。

步骤1和步骤3所述的膨化薯干原料比高温蒸煮原料转化率高6.83％。

步骤1所述的最佳接种量为1.6 mL。

步骤1所述的最佳发酵温度为36℃。

步骤2所述的最佳防腐剂为甘氨酸。

步骤2所述的最佳防腐剂浓度为0.06 mg。

本发明使用挤压膨化机处理薯干原料，使其由高温高压下突然降至常温常压，瞬间将薯干膨化成海绵状。淀粉高度α化，部分淀粉发生降解生成糊精、还原糖，水溶性明显增强。膨化薯干原料直接加水、防腐剂后接菌即可转入正常发酵。

附图说明

图1不同接种量对柠檬酸产量的影响。

图2不同温度对柠檬酸产量的影响。

具体实施方式

下面的实施例对本发明作详细说明，但对本发明没有限制。

本发明所用的菌株为黑曲霉，购买于ACCC，编号为：ACCC30132。

实施例1

本实施案例说明不同防腐剂对柠檬酸产量的影响，在膨化薯干原料柠檬酸发酵新技术中，发酵前直接将原料加水配料，不需再高温灭菌，要保证发酵顺利进行，必须选择对柠檬酸发酵菌的生长及产酸没有影响，而又能抑制杂菌生长的防腐剂这是该技术的关键环节。为此本实施案例反复实验了十几种防腐剂，从中选出3中效果比较好的防腐剂。

每瓶加入膨化薯干原料10 g，自来水50 mL，接入种子悬浮液2 mL，34℃摇瓶发酵4 d。结果如表1所示。表1表明，防腐剂效果最好的是甘氨酸，以下实施案例中防腐剂均用甘氨酸。

表1防腐剂对膨化原料产酸的影响