[发明专利]一种利用木薯制备柠檬酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柠檬酸发酵生产的方法，特别是涉及一种利 用木薯制备柠檬酸的方法。

背景技术

目前，我国的柠檬酸生产主要以玉米、大米、薯类等淀粉质 农作物为原料，其中玉米占柠檬酸生产原料的95％。如专利申请 号为85108564的“用黑曲霉发酵联产薯蓣皂素和柠檬酸”、专利申 请号为92110021的“利用小麦粉生产柠檬酸的方法”和专利申请 号为95111000的“一种柠檬酸和柠檬酸钠的制备方法”分别公开 了利用薯干粉、小麦粉和玉米粉生产柠檬酸的工艺方法。但是现 在粮食危机在全球蔓延，大米、玉米和小麦作为主要粮食作物供 不应求，而薯干由于产量及经济性的制约，不适合使用，所以用 全球产量过亿吨的七大农作物之一木薯作为原料进行柠檬酸发酵 可以缓解粮食危机带来的压力。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种利用木薯制备柠檬酸的方法， 解决了柠檬酸生产过程中占用粮食资源的原料问题。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明所采用的原料及主 要步骤包括：

(1)粉碎工序：将木薯切成小块，长度为5-10cm，通过粉碎制 成木薯粉；

(2)调浆工序：对木薯粉加水调浆；

(3)喷射液化工序：将木薯粉浆输送至喷射液化装置，按每克 木薯粉5～15个酶单位在木薯粉浆中加入中温或高温α-淀粉酶， 采用连续喷射液化工艺进行液化；

(4)过滤工序：液化完成后，对液化液采用带式过滤机或板框 过滤机过滤；

(5)制备培养基工序：将过滤后的滤清液打入发酵装置，然后 添加有机氮源；

(6)发酵工序：用孢子或菌丝接种的方法接入发酵菌种黑曲霉 至发酵装置中，并通风供氧，直至发酵结束；

(7)提取工序：提取发酵液中的柠檬酸。

其中，步骤(1)所述的粉碎后的木薯粉因能通过60目的筛网。

步骤(2)所述的木薯粉调浆后浓度达到150-350g/L。

步骤(3)所述的将木薯粉浆输送至喷射液化装置后，将木薯粉 浆的pH调节为5.5～7.0。

步骤(4)所述的对液化液过滤后的滤清液用来发酵，过滤的湿 滤渣用来生产SCP(单细胞蛋白)或饲料益生素。

步骤(5)所述的添加的氮源是有机氮源或是无机氮源，所述有 机氮源占总发酵体积的0.3～15％，所述无机氮源占总发酵体积 的0.01～2％。

步骤(5)所述的培养基调配好后，在90～121℃的高温下，进 行15～30分钟的高温灭菌。

步骤(6)所述的发酵温度控制在35～38℃。

步骤(7)所述的柠檬酸的提取一般使用钙盐法。

有益效果：本发明以木薯粉直接发酵生产柠檬酸，与玉米粉 为原料生产柠檬酸相比发酵指数提高12～15％，即在相同的产酸 水平上，缩短发酵周期10小时以上，提高发酵液过滤收率5-6％， 在相同的发酵周期上，产酸率提高了12～15％，从而大大提高了 设备利用率，在不增加发酵设备的情况下，可以使生产企业提高 年产量近15％，发酵电耗下降近12％。同时，木薯残渣便于综合 利用，也会比酸性菌渣的利用有极大的便利性。如制成SCP(单细 胞蛋白)和益生素，它们都是非常好的动物饲料和添加剂，有广阔 的市场前景和利润空间。既能够减少污染，变废为宝；又创造了 经济价值，进一步提升了主业柠檬酸的市场竞争力。

具体实施方式

通过下列实施实例进一步定义本发明，实施实例是为说明而 非限制本发明。本领域中任何普通技术人员能够理解这些实施实 例不以任何方式限制本发明，可做适当的修改而不违背本发明的 实质和偏离本发明的范围。