專利名稱：一種利用黑曲霉發(fā)酵玉米淀粉制備檸檬酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種使用黑曲霉利用玉米淀粉制備檸檬酸的方法。
背景技術(shù)：
檸檬酸是ー種重要的有機(jī)酸，又名枸櫞酸，無(wú)色晶體，常含一分子結(jié)晶水，無(wú)臭，有很強(qiáng)的酸味，易溶于水。其鈣鹽在冷水中比熱水中易溶解，此性質(zhì)常用來(lái)鑒定和分離檸檬酸。結(jié)晶時(shí)控制適宜的溫度可獲得無(wú)水檸檬酸。在エ業(yè)，食品業(yè)，化妝業(yè)等具有極多的用途。在室溫下，檸檬酸為無(wú)色半透明晶體或白色顆?；虬咨Y(jié)晶性粉末，無(wú)臭、味極酸，在潮濕的空氣中微有潮解性。它可以以無(wú)水合物或者一水合物的形式存在檸檬酸從熱水中結(jié)晶時(shí)，生成無(wú)水合物；在冷水中結(jié)晶則生成一水合物。加熱到78°C時(shí)一水合物會(huì)分解得到 無(wú)水合物。在15攝氏度時(shí)，檸檬酸也可在無(wú)水こ醇中溶解。檸檬酸是目前以微生物發(fā)酵生產(chǎn)的重要有機(jī)酸之一，它的用途非常廣泛，需求日益增長(zhǎng)。目前國(guó)內(nèi)檸檬酸年產(chǎn)量約2.5X105t，其中半數(shù)以上供出ロ之用。從世界的需求來(lái)看，2000年總需求預(yù)計(jì)將達(dá)到7. 5 X 105t左右，而目前世界檸檬酸總生產(chǎn)能力約6. 5 X 105t/a，缺ロ很大。80年代，我國(guó)國(guó)內(nèi)的檸檬酸消費(fèi)急劇上升，速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了西方發(fā)達(dá)國(guó)家。隨著人民生活水平的提高，對(duì)食品和飲料等含檸檬酸制品的需求量猛增，但就人均消費(fèi)量來(lái)看，我國(guó)的檸檬酸消費(fèi)還是很低的，以用于食品和飲料的檸檬酸為例，1990年美國(guó)和日本的人均消費(fèi)量分別為384 g和118 g，而我國(guó)則僅為20 g左右，市場(chǎng)潛カ巨大，因此增加檸檬酸生產(chǎn)不僅可以滿足國(guó)內(nèi)日益增長(zhǎng)的需要，也是換取外匯的重要手段之一。我國(guó)的檸檬酸生產(chǎn)主要以薯干為原料進(jìn)行發(fā)酵。由于近年來(lái)薯干粉大幅度漲價(jià)，生產(chǎn)成本增高使得ー些檸檬酸生產(chǎn)企業(yè)無(wú)法承受。而玉米粉資源豐富、價(jià)格低廉，完全可能代替薯干進(jìn)行發(fā)酵。用玉米淀粉生產(chǎn)檸檬酸受到各方面的密切關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了ー種利用黑曲霉發(fā)酵玉米淀粉制備檸檬酸的方法。I. ー種利用黑曲霉發(fā)酵玉米淀粉制備檸檬酸的方法，確定了最佳培養(yǎng)條件。2.步驟I所述的培養(yǎng)條件為添加玉米淀粉、甲醇、(NH4) SO4 O. 2%, KH2PO4 0.2%、MgSO4 · 7H20 O. 05%，初始pH 3. 0,200 r/min發(fā)酵7 d，利于檸檬酸的生產(chǎn)。3.步驟I所述的添加的最佳玉米淀粉為20%。4.步驟I所述的添加的最佳甲醇為4%。5.步驟I所述的最佳接種液體種子10%。6.步驟I所述的最佳發(fā)酵溫度為30°C。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明確定了最佳培養(yǎng)條件為玉米淀粉20%、(NH4) SO4
O.2%,KH2PO4 O. 2%、MgS04 ·7Η20 O. 05%，甲醇 4%，初始 pH 3.0。接種液體種子 10%，30°C 200r/min發(fā)酵7 d,利于朽1檬酸的生產(chǎn)。


圖I不同玉米淀粉添加量對(duì)檸檬酸產(chǎn)量的影響。圖2不同甲醇添加量對(duì)檸檬酸產(chǎn)量的影響。圖3不同接種液體種子添加量對(duì)檸檬酸產(chǎn)量的影響。圖4不同發(fā)酵溫度對(duì)檸檬酸產(chǎn)量的影響。
具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明，但對(duì)本發(fā)明沒(méi)有限制。本專利所用的菌株為黑曲霉CICC 2475，保藏于中國(guó)エ業(yè)微生物菌種保藏管理中心。實(shí)施例I
本實(shí)施案例說(shuō)明不同玉米淀粉添加量對(duì)檸檬酸產(chǎn)量的影響，為探討不同玉米淀粉添加量對(duì)檸檬酸產(chǎn)量的影響，使用不同玉米淀粉添加量進(jìn)行檸檬酸發(fā)酵，結(jié)果如圖I所示。由圖I可知，當(dāng)培養(yǎng)基中添加玉米淀粉為0-20%之間時(shí)，檸檬酸的產(chǎn)量有所增加，當(dāng)培養(yǎng)基中添加玉米淀粉為20%時(shí)檸檬酸產(chǎn)量為最高，而當(dāng)培養(yǎng)基中添加玉米淀粉的質(zhì)量濃度超過(guò)20%時(shí)，檸檬酸的產(chǎn)量不再變化，因此選擇玉米淀粉的添加量為20%。實(shí)施例2
本實(shí)施案例說(shuō)明不同甲醇添加量對(duì)檸檬酸產(chǎn)量的影響，為探討不同甲醇添加量對(duì)檸檬酸產(chǎn)量的影響，使用不同甲醇添加量進(jìn)行檸檬酸發(fā)酵，結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，當(dāng)培養(yǎng)基中添加甲醇為0-4%之間時(shí)，檸檬酸的產(chǎn)量有所增加，當(dāng)培養(yǎng)基中添加甲醇為4%時(shí)檸檬酸產(chǎn)量為最高，而當(dāng)培養(yǎng)基中添加甲醇超過(guò)4%時(shí)，檸檬酸的產(chǎn)量開始下降，因此選擇甲醇的添加量為4%。實(shí)施例3
本實(shí)施案例說(shuō)明不同接種液體種子添加量對(duì)檸檬酸產(chǎn)量的影響，為探討不同接種液體種子添加量對(duì)檸檬酸產(chǎn)量的影響，使用不同接種液體種子添加量進(jìn)行檸檬酸發(fā)酵，結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，當(dāng)培養(yǎng)基中添加接種液體種子為0%_10%之間時(shí)，檸檬酸的產(chǎn)量有所增加，當(dāng)培養(yǎng)基中添加接種液體種子為10%之時(shí)，檸檬酸產(chǎn)量為最高，而當(dāng)培養(yǎng)基中添加接種液體種子超過(guò)10%時(shí),檸檬酸的產(chǎn)量并未增高,因此選擇添加接種液體種子為10%。實(shí)施例4
本實(shí)施案例說(shuō)明不同發(fā)酵溫度對(duì)檸檬酸產(chǎn)量的影響，為探討不同發(fā)酵溫度對(duì)檸檬酸產(chǎn)量的影響，使用不同發(fā)酵溫度進(jìn)行檸檬酸發(fā)酵，結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，當(dāng)發(fā)酵溫度為23-30°C之間時(shí)，檸檬酸的產(chǎn)量有所増加，當(dāng)發(fā)酵溫度為30°C時(shí)檸檬酸產(chǎn)量為最高，而當(dāng)發(fā)酵溫度超過(guò)30°C時(shí)，檸檬酸的產(chǎn)量開始下降，因此選擇發(fā)酵溫度為30°C。
權(quán)利要求
1.ー種利用黑曲霉發(fā)酵玉米淀粉制備檸檬酸的方法，其特征在于培養(yǎng)條件為添加玉米淀粉、甲醇、(NH4) SO4 O. 2%,KH2PO4 O. 2%,MgSO4 · 7H20 O. 05%，初始 pH 3. 0,200 r/min 發(fā)酵.7cL
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，添加的玉米淀粉為20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，添加的甲醇為4%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，接種液體種子10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，發(fā)酵溫度為30°C。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用黑曲霉發(fā)酵玉米淀粉制備檸檬酸的方法，確定了最佳培養(yǎng)條件為玉米淀粉20%、(NH4)SO40.2%、KH2PO40.2%、MgSO4·7H2O0.05%，甲醇4%，初始pH3.0。接種液體種子10%，30℃200r/min發(fā)酵7d，利于檸檬酸的生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C12P7/48GK102864182SQ20121031171
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者金雅新 申請(qǐng)人:太倉(cāng)市茂通化建有限公司