一種利用嫩甜玉米生產(chǎn)l-乳酸的方法
【專利摘要】本發(fā)明具體涉及一種利用嫩甜玉米生產(chǎn)L-乳酸的方法，其特征在于以新鮮嫩甜玉米為主要原料制備發(fā)酵培養(yǎng)基，以52℃耐熱乳酸桿菌為菌種，發(fā)酵生產(chǎn)L-乳酸，其具體步驟如下：1）制作嫩甜玉米漿；2）制作發(fā)酵培養(yǎng)基；3）發(fā)酵；本發(fā)明的有益效果：1）降低了生產(chǎn)成本，生產(chǎn)操作過程更加簡單，從而降低了勞動強度，提高了工作效率；2）直接利用嫩甜玉米，可以充分利用玉米中的各種營養(yǎng)成分；3）降低原材料的用量；4）嫩甜玉米完全被利用，無廢物產(chǎn)生，有利于環(huán)境的保護；5）降低了液化酶的用量；6）降低了后處理脫色工藝的難度；7）L-乳酸的得率明顯提高，原材料得到了最大程度的轉(zhuǎn)化。
【專利說明】一種利用嫩甜玉米生產(chǎn)L-乳酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于乳酸的制法領(lǐng)域，具體涉及一種利用嫩甜玉米生產(chǎn)L-乳酸的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]乳酸作為三大有機酸(包括乳酸、檸檬酸、醋酸)之一，在食品、醫(yī)藥和化學工業(yè)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
[0003]在食品工業(yè)領(lǐng)域，日前其乳酸的消費量占世界乳酸消費量的大約60%。由于乳酸的酸性柔和且穩(wěn)定，在食品工業(yè)中廣泛用作酸味劑、防腐劑。人體內(nèi)只具有代謝L-乳酸的酶，D-乳酸不能被人體吸收，并且過量使用對人體有毒，因此，世界衛(wèi)生組織提倡L-乳酸作為食品添加劑和內(nèi)服藥品，取代目前普遍使用的DL-乳酸。
[0004]目前在啤酒生產(chǎn)中己禁止使用磷酸調(diào)節(jié)麥芽汁的pH值，而改用L-乳酸。世界上四分之一的乳酸用來生產(chǎn)硬脂酞乳酷乳酸，其鹽類大量用于面包生產(chǎn)，可以使面包的保存期變長。乳酸添加于煙草中，能保持煙草的濕度，提高卷煙的質(zhì)量。
[0005]在醫(yī)藥工業(yè)領(lǐng)域，乳酸，特別是L-乳酸，具有很強的殺菌作用，其殺菌作用高于檸檬酸、酒石酸、唬拍酸，可以用作手術(shù)室、病房、實驗室、車間等場所的消毒劑。L-乳酸、L-乳酸鈉與葡萄糖、氨基酸等復(fù)合配制成輸液，可治療酸中毒及高鉀血癥。L-乳酸鐵、L-乳酸鈉、L-乳酸鈣是補充金屬元素的良好藥品。 [0006]在化學工業(yè)等領(lǐng)域，乳酸可用作制革工業(yè)中的脫灰劑，還可用來處理紡織纖維，使之易于著色，增加光澤，使觸感柔軟。乳酸乙酯作為“綠色溶劑”可以在電子學、航空和航天以及半導(dǎo)體工業(yè)中作為精細金屬清潔劑。在化妝品中，乳酸、乳酸鈉和乳酸鈣可提供保濕方面的性能。酞基乳酸酷是化妝品和保養(yǎng)用品中有效的乳化劑、物料填充和穩(wěn)定劑，可改善皮膚結(jié)構(gòu)，防止老化，起到保護皮膚的作用。
[0007]隨著全球氣候變暖，環(huán)境污染逐漸加重，石油資源日益短缺，開發(fā)清潔能源與環(huán)境友好材料，是國家當前十分緊迫的任務(wù)。在眾多的可降解聚合物中，聚乳酸已成為21世紀最具有發(fā)展前景的綠色環(huán)保材料。聚乳酸的合成材料-L-乳酸的生產(chǎn)直接影響到聚乳酸的合成。因此可以說L-乳酸技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是聚乳酸產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要前提。
[0008]目前，國內(nèi)外生產(chǎn)L-乳酸大多數(shù)以玉米淀粉為主要原料，玉米漿、酵母膏為氮源和生長因子等進行工業(yè)化生產(chǎn),生產(chǎn)成本大大增加,而且原材料本身色素含量高,從而增加了后續(xù)脫色工藝的難度。因此，尋找一種處理簡單并能夠避免引入外源色素的原材料勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于解決目前生產(chǎn)L-乳酸大多數(shù)以玉米淀粉為主要原料，生產(chǎn)成本高、后續(xù)脫色工藝難度大的缺陷，提供一種利用嫩甜玉米生產(chǎn)L-乳酸的方法，其以新鮮嫩甜玉米為主要原料，生產(chǎn)成本低，操作過程簡單，產(chǎn)品收率高并且利于后續(xù)脫色處理。
[0010]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:[0011]即一種利用嫩甜玉米生產(chǎn)L-乳酸的方法，其特征在于以新鮮嫩甜玉米為主要原料制備發(fā)酵培養(yǎng)基，以52°C耐熱乳酸桿菌為菌種，發(fā)酵生產(chǎn)L-乳酸，其具體步驟如下:
[0012]1)制作嫩甜玉米漿:將新鮮的嫩甜玉米110~140g/L用打漿機打碎制備嫩甜玉米漿，備用；
[0013]2)制作發(fā)酵培養(yǎng)基:
[0014]a.嫩甜玉米衆(zhòng)和酵母浸膏I~3g/L混合均勻，pH自然，115°C滅菌IOmin ；
[0015]b.碳酸?丐 60 ~80g/L, 121°C單獨滅菌 30min ;
[0016]c.將a步驟中的嫩甜玉米漿冷卻至50~52°C，以12~16U/g_M米加入α -淀粉酶，200~300U/g_玉米加入糖化酶，50~60U/g_M米外殼加入酸性纖維素酶，并加入氯化鈣至終濃度為0.03%~0.05% ；
[0017]3)發(fā)酵:將步驟2)中b步驟制得的碳酸鈣和c步驟制得的嫩甜玉米漿轉(zhuǎn)入發(fā)酵罐中，放入菌種進行發(fā)酵，發(fā)酵條件為:溫度為52°C,攪拌轉(zhuǎn)速為100~120r/min,厭氧發(fā)酵50~60h ；
[0018]所述菌種為52°C耐熱乳酸桿菌，厭氧型細菌，經(jīng)過一級、二級種子培養(yǎng)，以0.2%~
0.3%的接種量接入發(fā)酵培養(yǎng)基中。
[0019]本發(fā)明所述的新鮮嫩甜玉米是乳熟期無霉變、無雜質(zhì)、無蟲害的嫩甜玉米粒。
[0020]本發(fā)明所述的嫩甜玉米外殼是指新鮮嫩甜玉米粒的外皮。
[0021]本發(fā)明的有益效果:
[0022]1)本發(fā)明液化、糖化、纖維素降解及發(fā)酵同步進行，不需要進行玉米淀粉生產(chǎn)的復(fù)雜操作，減少了玉米淀粉的液化、糖化以及玉米粒外殼的降解，大大降低了生產(chǎn)成本，生產(chǎn)操作過程更加簡單，從而降低了勞動強度，提高了工作效率；
[0023]2)嫩甜玉米沒有經(jīng)過曬干處理，營養(yǎng)成分更加豐富。玉米淀粉經(jīng)過處理后，玉米中原有的營養(yǎng)成分已減少了很多，而直接利用嫩甜玉米，可以充分利用玉米中的各種營養(yǎng)成分；
[0024]3)嫩甜玉米的外皮沒有硬化，更容易被纖維素酶處理，可以增加培養(yǎng)基中的糖含量，從而可以降低原材料的用量；
[0025]4)嫩甜玉米完全被利用，無廢物產(chǎn)生，有利于環(huán)境的保護；
[0026]5)嫩甜玉米種含有大量的維生素和蛋白質(zhì)，從而減少了額外生長因子和氮源的用量，而且甜玉米中含有大量的水溶性多糖，從而降低了液化酶的用量；
[0027]6)無需再添加玉米漿，避免了引進色素雜質(zhì)，從而降低了后處理脫色工藝的難度；
[0028]7) L-乳酸的得率明顯提高，原材料得到了最大程度的轉(zhuǎn)化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為酵母浸膏用量對L-乳酸產(chǎn)量的影響示意圖。
【具體實施方式】
[0030]實施例1
[0031]以52°C耐熱乳酸桿菌為菌種，發(fā)酵培養(yǎng)基配方為:嫩甜玉米110g/L，酵母浸膏Ig/L, CaC0360g/L, pH 自然。CaCO3 單獨滅菌，121°C滅菌 30min。
[0032]嫩甜玉米制漿后，加酵母浸膏，115°C滅菌lOmin，冷卻至52°C，按12U/g嫩甜玉米加入α -淀粉酶，200U/gi8SM#加入糖化酶，并加入氯化鈣至終濃度為0.03%，然后將已滅菌CaCO3轉(zhuǎn)入發(fā)酵罐中。
[0033]①發(fā)酵培養(yǎng)基滅菌冷卻后，不添加酸性纖維素酶。
[0034]②發(fā)酵培養(yǎng)基滅菌冷卻后，以加入酸性纖維素酶。
[0035]以0.2%接入乳酸桿菌種子液，52°C，100r/min，厭氧發(fā)酵50h。發(fā)酵結(jié)束后，按GBT23528-2009測發(fā)酵液中的L-乳酸含量，結(jié)果見表1。
[0036]表1
[0037]
【權(quán)利要求】
1.一種利用嫩甜玉米生產(chǎn)L-乳酸的方法，其特征在于以新鮮嫩甜玉米為主要原料制備發(fā)酵培養(yǎng)基，以52°C耐熱乳酸 桿菌為菌種，發(fā)酵生產(chǎn)L-乳酸，其具體步驟如下: 1)制作嫩甜玉米漿:將新鮮的嫩甜玉米110~140g/L用打漿機打碎制備嫩甜玉米漿，備用; 2)制作發(fā)酵培養(yǎng)基: a.嫩甜玉米衆(zhòng)和酵母浸膏I~3g/L混合均勻，pH自然，115°C滅菌IOmin； b.碳酸?丐60~80g/L,121°C單獨滅菌30min ； c.將a步驟中的嫩甜 玉米漿冷卻至52°C，以12~16U/gi8SM#加入α-淀粉酶，200~300U/g_SM加入糖化酶，50~60U/g_M米外殼加入酸性纖維素酶，并加入氯化鈣至終濃度為0.03% ~0.05% ； 3)發(fā)酵:將步驟2)中b步驟制得的碳酸鈣和c步驟制得的嫩甜玉米漿轉(zhuǎn)入發(fā)酵罐中，放入菌種進行發(fā)酵，發(fā)酵條件為:溫度為52°C,攪拌轉(zhuǎn)速為100~120r/min,厭氧發(fā)酵50~60h ； 所述菌種為52°C耐熱乳酸桿菌，厭氧型細菌，經(jīng)過一級、二級種子培養(yǎng)，以0.2%~0.3%的接種量接入發(fā)酵培養(yǎng)基中。
【文檔編號】C12P7/56GK103898169SQ201310415452
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】趙紀文, 郝景峰, 周建建, 張慶林, 田永, 張川川 申請人:山東富欣生物科技股份有限公司