[发明专利]柠檬酸发酵种子培养的方法及发酵制备柠檬酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及柠檬酸发酵技术领域，具体地涉及一种柠檬酸发酵种子培养的方法及一种发酵制备柠檬酸的方法。

背景技术

柠檬酸是当今世界上用量最大的一种有机酸，至今世界上消费的柠檬酸主要采用以黑曲霉为菌种的发酵法生产。

柠檬酸发酵生产一般包括种子罐培养阶段和发酵罐发酵阶段。现有柠檬酸发酵生产中，往往只注重发酵罐发酵阶段的调控，对于种子罐培养阶段的控制则相对比较粗放，一般只是在固定的罐压、通气量和搅拌转速条件下进行种子培养，例如培养的条件包括：温度为30-38℃，起始pH值为5-6，通气量为0.3-0.8体积:（体积·min），罐压为0.04-0.12MPa，搅拌转速为250-450rpm。现有的种子培养方法一般造成培养出的种子的种龄偏长，一般为26-35h，菌球形态松散，菌丝长，致使发酵阶段的发酵周期长、转化率低。

种子是影响发酵的最为关键的因素，因此，研发出适合的种子培养方法对柠檬酸发酵生产至关重要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中种子培养阶段培养出的种子的种龄长、种子质量差，致使发酵阶段发酵周期长、转化率低的缺陷，提供一种新的柠檬酸发酵种子培养的方法及一种发酵制备柠檬酸的方法。

本发明的发明人在研究中意外发现，在种子培养阶段，种子培养10-15h后的罐压、通气量和搅拌转速分别高于之前的罐压、通气量和搅拌转速，可缩短种子培养的时间，即缩短种龄，并提高种子质量，即使培养出的菌球较密实圆整，菌丝短而粗壮；且采用培养得到的种子液进行发酵，可缩短发酵周期，提高转化率。优选情况下，种子培养10-15h后，罐压提高40-150%，通气量提高50-180%，搅拌转速提高10-80%，可进一步缩短种龄，提高种子质量，缩短发酵周期，提高转化率。

因此，为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种柠檬酸发酵种子培养的方法，所述方法包括，在种子培养条件下，将柠檬酸发酵菌种接入种子罐的种子培养基中进行种子培养，得到种子液，其特征在于，种子培养10-15h后的罐压、通气量和搅拌转速分别高于之前的罐压、通气量和搅拌转速。

优选地，种子培养10-15h后，罐压提高40-150%，通气量提高50-180%，搅拌转速提高10-80%；更优选地，种子培养10-15h后，罐压提高60-100%，通气量提高80-120%，搅拌转速提高25-60%。

优选地，从种子培养开始至种子培养10-15h的时间段内，将罐压控制在0.04-0.06MPa，将通气量控制在0.3-0.6体积:（体积·min），将搅拌转速控制在250-350rpm；在种子培养10-15h后，将罐压控制在0.06-0.1MPa，将通气量控制在0.6-0.8体积:（体积·min），将搅拌转速控制在350-450rpm。

另一方面，本发明提供了一种发酵制备柠檬酸的方法，所述方法包括在种子培养条件下，将柠檬酸发酵菌种进行种子培养，然后在生成柠檬酸的条件下，将种子培养后得到的种子液接种至发酵培养基中进行发酵，得到发酵液，其特征在于，柠檬酸发酵菌种按照如上所述的方法进行种子培养。

本发明提供的柠檬酸发酵种子培养的方法，可缩短种龄，且培养出的菌球较密实圆整，菌丝短而粗壮；本发明提供的发酵制备柠檬酸的方法，可缩短发酵周期，提高终点柠檬酸含量和转化率；本发明方法大大降低了种子培养时间和发酵周期，降低了水电等动力消耗，节约了成本。

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。

附图说明

图1是为本发明实施例1培养出的种子形态照片（10×15倍）；

图2是为本发明对比例1培养出的种子形态照片（10×15倍）。

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，本发明提供了一种柠檬酸发酵种子培养的方法，该方法包括，在种子培养条件下，将柠檬酸发酵菌种接入种子罐的种子培养基中进行种子培养，得到种子液，种子培养10-15h后的罐压、通气量和搅拌转速分别高于之前的罐压、通气量和搅拌转速。

本发明中，“种子培养”是指将柠檬酸发酵菌种接种至发酵培养基之前，先接种至种子罐的种子培养基中进行培养，使培养后的柠檬酸发酵菌种适合于柠檬酸的发酵。“种子液”是指种子罐的种子培养基接种后经过种子培养得到的含有培养后的柠檬酸发酵菌种的种子培养基。“种子”是指种子液中经过培养后的柠檬酸发酵菌种，即经过培养后的黑曲霉。