[发明专利]一种利用固定化黑曲霉生产柠檬酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种利用固定化黑曲霉生产柠檬酸的方法。

背景技术

柠檬酸是一种重要的有机酸，又名枸橼酸，无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水。其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。在工业，食品业，化妆业等具有极多的用途。在室温下，柠檬酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末，无臭、味极酸，在潮湿的空气中微有潮解性。它可以以无水合物或者一水合物的形式存在：柠檬酸从热水中结晶时，生成无水合物；在冷水中结晶则生成一水合物。加热到78℃时一水合物会分解得到无水合物。在15摄氏度时，柠檬酸也可在无水乙醇中溶解。

固定化细胞技术是生物工程领域中的一项新兴技术，已应用于食品与发酵工业、医药工业、化学分析、环境净化、能源开发以及理论研究等各个方面。在发酵领域中，固定化技术已用于有机酸、氨基酸、抗生素、酶制剂、乙醇以及其他有机物的生产。国内也有学者指出，柠檬酸发酵的趋向是利用固定化细胞进行连续化生产。

发明内容

本发明提供了一种利用固定化黑曲霉生产柠檬酸的方法。

1.      一种利用固定化黑曲霉生产柠檬酸的方法，本发明以海藻酸钙为载体包埋固定化黑曲霉细胞，用于生产柠檬酸。

2.      步骤1的培养基为NH₄Cl 4 g/L MgSO₄·7H₂O 0.25 g/L，FeSO₄ 0.25 mg/L CuSO₄ 0.1 mg/L，ZnSO₄ 0.1 mg/L，MnSO₄ 0.2 mg/L。

3.      步骤1的最适蔗糖浓度为120 g/L。

4.      步骤1的最适温度为30℃。

5.      步骤1的最适接种量10%。

6.      步骤1的最适转速为200 r/min。

本发明的有益效果在于：本发明利用海藻酸钙凝胶包埋固定化黑曲霉生产柠檬酸，进一步提高了柠檬酸的生产能力，本发明以海藻酸钙为载体包埋固定化黑曲霉细胞，用于生产柠檬酸，利用固定化细胞生产柠檬酸时，最适蔗糖浓度为120 g/L，最适温度为30℃，最适接种量10%，最适转速为200 r/min固定化细胞生产柠槔酸的影响较利用游离细胞更为明显。

附图说明

图1不同蔗糖添加量对柠檬酸产量的影响。

图2不同发酵温度对柠檬酸产量的影响。

图3不同接种量对柠檬酸产量的影响。

图4不同转速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CICC 40332，保藏于中国工业微生物菌种保藏管理中心。

实施例1

本实施案例说明不同蔗糖添加量对柠檬酸产量的影响，为探讨不同蔗糖添加量对柠檬酸产量的影响，使用不同蔗糖添加量进行柠檬酸发酵，结果如图1所示。

由图1可知，当培养基中添加蔗糖为80-120 g/L之间时，柠檬酸的产量有所增加，当培养基中添加蔗糖的质量浓度为120 g/L时柠檬酸产量为最高，而当培养基中添加蔗糖的质量浓度超过120 g/L时，柠檬酸的产量开始下降，因此选择蔗糖的添加量为120 g/L。

实施例2

本实施案例说明不同发酵温度对柠檬酸产量的影响，为探讨不同发酵温度对柠檬酸产量的影响，使用不同发酵温度进行柠檬酸发酵，结果如图2所示。

由图2可知，当发酵温度为400-600 mg/L之间时，柠檬酸的产量有所增加，当发酵温度为600 mg/L时柠檬酸产量比对照组提高约10%为最高，而当发酵温度超过600 mg/L时，柠檬酸的产量开始下降，因此选择发酵温度为600 mg/L。

实施例3

本实施案例说明不同接种量对柠檬酸产量的影响，为探讨不同接种量对柠檬酸产量的影响，使用不同接种量进行柠檬酸发酵，结果如图3所示。

由图3可知，当接种量为5%-10%之间时，柠檬酸的产量有所增加，当接种量为10%之时，柠檬酸产量为最高，而当接种量超过10%时，柠檬酸的产量并未增高，因此选择接种量为10%。

实施例4

本实施案例说明不同转速对柠檬酸产量的影响，为探讨不同转速对柠檬酸产量的影响，使用不同转速进行柠檬酸发酵，结果如图4所示。

由图4可知，当转速为100-200 r/min之间时，柠檬酸的产量有所增加，当转速为200 r/min之时，柠檬酸产量为最高，而当转速超过200 r/min时，柠檬酸的产量并未增高，因此选择转速为200 r/min。