[发明专利]一种黑曲霉及其应用及发酵制备柠檬酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种黑曲霉(Aspergillus niger)(该菌株于2011年10月14日被保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮政编码：100101)(保藏单位的缩写为CGMCC)，保藏编号为CGMCC5342)及其应用，以及采用该黑曲霉作为发酵菌种发酵制备柠檬酸的方法。

背景技术

柠檬酸是有机酸中的第一大酸，由于物理、化学等方面的优异性能，广泛应用于医药、化学、电子、纺织、石油、皮革、建筑、摄影、塑料、铸造和陶瓷等工业领域。

柠檬酸的生产方法主要有两种：一种是从天然含柠檬酸的果汁中提取；另一种是用发酵法进行生产，目前工业上主要以黑曲霉发酵法生产柠檬酸为主。具体的做法是将黑曲霉接种到发酵培养基中，发酵培养基中含有淀粉质原料酶解产物和氮源，经过发酵和固液分离得到柠檬酸的溶液。为了提高柠檬酸的生产能力，进行菌株改良，开发具有高产率的菌株是重点的研究方向。

发明内容

本发明的目的是为了提高黑曲霉发酵法生产柠檬酸的生产能力，提供一种新的黑曲霉菌株及采用该黑曲霉作为发酵菌种发酵制备柠檬酸的方法。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种黑曲霉，其特征在于，所述黑曲霉的保藏编号为CGMCC5342。

另一方面，本发明提供了一种如上所述的黑曲霉在发酵制备柠檬酸中的应用。

第三方面，本发明提供了一种发酵制备柠檬酸的方法，其特征在于，所述方法包括在生成柠檬酸的条件下，将如上所述的黑曲霉接种至发酵培养基中进行发酵，得到发酵液。

本发明提供的黑曲霉，保藏编号为CGMCC5342，采用该黑曲霉作为发酵菌种发酵制备柠檬酸，可缩短发酵周期、提高终点柠檬酸含量、单罐供酸量。具体的，实施例1采用本发明提供的黑曲霉发酵制备柠檬酸，发酵周期为52h，终点柠檬酸含量为14.5g/100mL，单罐供酸量为34.1kg，转化率为95.0％；而在其他条件相同的情况下，对比例1采用黑曲霉Co827发酵制备柠檬酸，发酵周期为75h，终点柠檬酸含量为13.9g/100mL，单罐供酸量为33.36kg，转化率为94.8％。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

生物保藏

本发明的菌株被命名为黑曲霉(Aspergillus niger)，并于2011年10月14日被保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮政编码：100101)(保藏单位的缩写为CGMCC)，保藏编号为CGMCC5342。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

一方面，本发明提供了一种黑曲霉，黑曲霉的保藏编号为CGMCC5342。

将该黑曲霉菌株分别接种在麦芽汁平板和察氏琼脂培养基上进行培养，并定期在显微镜下观察，发现：

在麦芽汁琼脂培养基(麦芽汁为2°Bé，琼脂为2g/100mL)上35℃、60％湿度下培养4d，菌落直径可达40-50mm，7d可达45-60mm，菌落平坦，边缘整齐，呈白色绒状，中间孢子黑色密集，反面无色或微黄，无分泌物，稍有霉味，分生孢子梗短，分生孢子头大圆形黑色，老熟时开花状。

在察氏琼脂培养基上生长缓慢，分生孢子梗较长，分生孢子着生稀疏。

本发明中的黑曲霉菌株是通过将黑曲霉Co827作为出发菌株，在玉米原料配制的酸性平板培养基上经自然选育得到的。

酸性平板培养基：玉米液化液10g/100mL、柠檬酸20g/100mL、琼脂3g/100mL。

用黑曲霉Co827发酵生产柠檬酸，在初始糖一定的情况下，取产酸高的发酵罐批的发酵醪液，在无菌室内用无菌吸管吸取1mL发酵醪液后用划线分离法使菌体附着于上述酸性平板培养基上。在36℃、65％湿度的培养箱内培养至培养基上长出白色的、表面有分生孢子梗的黑曲霉菌落，然后挑取单菌落至麦芽汁琼脂培养基(麦芽汁为2°Bé，琼脂为2g/100mL)斜面上在36℃、60％湿度的培养箱内培养5天左右，待单菌落孢子丰满后及时收至4℃冰箱中保藏。

将分离获得的多个菌株进行摇瓶筛选，摇瓶培养基配方为：玉米液化液15重量％，玉米液化清液85重量％。摇床培养条件为转速350rpm，培养温度36±1℃，时间70-85h。