[发明专利]黑曲霉种子液的制备方法以及发酵制备柠檬酸的方法

说明书

本发明涉及微生物发酵领域，一方面公开了一种黑曲霉种子液的制备方法，该方法包括将黑曲霉种子接种到种子培养基中进行培养，得到黑曲霉种子液；其中，在所述培养的过程中流加营养物，所述营养物包含氮源和磷源。本发明另一方面公开了一种发酵制备柠檬酸的方法，该方法包括在能够生成柠檬酸的条件下，将通过如上所述的黑曲霉种子液的制备方法得到的黑曲霉种子液接种至发酵培养基中进行发酵，得到发酵液。通过本发明上述的方法，可以在黑曲霉种子液培养的不同时期提供不同的控制条件，加快种子生长，缩短种子液培养时间，进一步提高黑曲霉发酵的效率和产率。

技术领域

本发明涉及微生物发酵领域，具体地，涉及一种用于柠檬酸发酵生产的黑曲霉种子液的制备方法和利用该黑曲霉种子液发酵制备柠檬酸的方法。

背景技术

柠檬酸安全无毒，是目前世界上产量最大的发酵有机酸。大量应用于化工、医药、环保、食品等领域，如作为酸味剂、调味剂及防腐剂、保鲜剂、缓冲剂、螯合剂。在化工行业、化妆品行业及洗涤行业中可作抗氧化剂、增塑剂、洗涤剂。在医药行业中可作抗凝剂。在进行发酵以制备柠檬酸之前，通常需要对用于生产柠檬酸的黑曲霉进行培养，制备种子液，以扩大黑曲霉的量并使其处于适于进行发酵的状态。

目前在柠檬酸发酵之前对黑曲霉进行培养的方法通常为将黑曲霉麸曲接种到种子罐的种子培养基中，控制种子培养基pH在5-6，培养26-30小时后将得到的种子液再接种到发酵罐中进行发酵。种子培养的程度可以通过取样显微镜镜检、酸度测定和pH测定对黑曲霉的生长进行观察。

现有的工艺存在着黑曲霉种子萌发慢、种子生长速度慢的问题。而且种子培养的终点判断方法误差较大，会使得每批次培养得到的种子液质量不稳定，进而会影响后续的柠檬酸发酵水平。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的黑曲霉种子萌发慢、生长慢以及培养得到的种子液质量不稳定的问题，提供了一种黑曲霉种子液的制备方法和利用该黑曲霉种子液发酵制备柠檬酸的方法，该方法通过流加营养物的方式，加快了种子生长。

本发明的发明人发现，现有技术中存在黑曲霉种子萌发慢、生长慢以及种子液质量不稳定等问题的原因主要在于现有技术的种子培养基是以淀粉质原料酶解液化液为碳源、玉米浆为营养源按照一定比例配制后一次性投入到种子罐中，然后进行种子培养。在这样的情况下，玉米浆中经高温蒸发浓缩会导致物料颜色深、蛋白变性、絮凝或发生其他反应，导致营养损失；而且玉米浸出液经浓缩后粘度大幅度增加，会增加培养基的粘度，影响培养基的传质传热和溶氧效果，从而影响种子的萌发和生长；此外，玉米浆的氮磷营养成分不稳定，存在较大的波动，不利于种子罐质量的稳定。

为了解决上述问题，本发明一方面提供一种黑曲霉种子液的制备方法，，该方法包括将黑曲霉种子接种到种子培养基中进行培养，得到黑曲霉种子液；其中，在所述培养的过程中流加营养物，所述营养物包含氮源和磷源。

优选地，该方法还包括：在流加所述营养物之前，向接种后的种子培养基中加入碱剂以调节种子培养基的pH至6.0-7.0；

优选地，该方法还包括：在停止加入所述碱剂之后，流加所述营养物，在所述营养物流加的过程中，控制所述种子培养基的pH为4.5-5.0。

优选地，当所述培养的过程中，黑曲霉的耗氧速率在40以上时，停止流加所述营养物。

本发明第二方面提供一种发酵制备柠檬酸的方法，该方法包括在能够生成柠檬酸的条件下，将通过如上所述的黑曲霉种子液的制备方法得到的黑曲霉种子液接种至发酵培养基中进行发酵，得到发酵液。