[发明专利]一种柠檬酸发酵菌丝体水解液回用于柠檬酸发酵的方法

说明书

本发明涉及一种柠檬酸发酵菌丝体水解液回用于柠檬酸发酵的方法，以柠檬酸发酵后的废弃黑曲霉菌丝体为原料，添加合理氮源与碳源进行柠檬酸发酵，采用本发明的技术方案，既能有效的提高黑曲霉菌丝体的利用价值，又能提高柠檬酸发酵过程菌种利用氮源的效率，促进柠檬酸快速生长和产酸，减少能源消耗，提高产酸效率，进一步增加企业的经济效益和提升企业的行业竞争力。

技术领域

本发明涉及柠檬酸发酵领域，尤其涉及一种柠檬酸发酵菌丝体水解液回用于柠檬酸发酵的方法。

背景技术

柠檬酸，学名2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸，分子式C₆H₈O₇(无水物)，是一种广泛地应用于食品，医药和化工领域的有机酸。随着经济的发展，各行各业对柠檬酸的需求量稳步上升，当然各企业面对的挑战与机遇也越来越多。柠檬酸主要用于食品工业、医药业、化学工业,并且在电子、纺织、石油、皮革、建筑、摄影、塑料、铸造和陶瓷等工业领域中也有十分广阔的应用。

目前，柠檬酸发酵企业在生产过程中会产生大量的黑曲霉菌丝体，主要的处置方法为作为柠檬酸糟饲料出售，但有的处理不当的甚至成为废弃物，造成资源浪费，附加值相对低，浪费宝贵资源。本发明旨在通过将生产过程中产生的部分黑曲霉菌丝体通过有效水解，得到富含高效氮源的菌丝体水解液，加入到柠檬酸发酵培养基中，可加快菌种产酸，缩短发酵周期，提高产酸率，从而降低发酵成本，具有良好的经济效益。因此，发明中通过将黑曲霉菌丝体水解，合理调配不同氮源组成，促进发酵产酸，缩短发酵周期达到节能降耗的效果，可以为柠檬酸行业的技术进步提供思路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种柠檬酸发酵菌丝体水解液回用于柠檬酸发酵的方法，该技术能够提高发酵产酸速率、缩短发酵周期，又能提高产酸量，解决了目前柠檬酸生产中黑曲霉菌丝体附加值低、发酵周期长、产酸慢、转化率低和设备利用率低等问题。

本发明所采用的技术方案所涉及的原料及主要步骤包括：

1)黑曲霉菌丝体收集工序：将发酵结束的柠檬酸发酵液经过滤或压滤分离后收集黑曲霉菌丝体；过滤所得清液进行柠檬酸提取的后续工艺；

2)黑曲霉菌丝体水解液制备工序：将黑曲霉菌丝体进行破碎处理，再加入溶菌酶水解制备黑曲霉菌丝体水解液；

具体方法为：黑曲霉菌丝体直接经球磨机进行粉碎处理后按照质量体积比1:3-5加水混匀或按照质量体积比1:3-5加水调浆后通过胶体磨或均质机破碎处理，然后按照每克菌丝体加入5-20酶单位的溶菌酶，于150-300转/min，35-40℃条件下水解3-12h，即得黑曲霉菌丝体水解液；

通过将黑曲霉菌丝体水解可以直接获得黑曲霉菌种生长所必需的各种氨基酸组分，菌种可直接快速利用，减少了由菌种生长分泌蛋白酶作用于蛋白来产生氨基酸的过程，大幅提高氮源利用效率，促进菌种迅速扩繁生长和发酵产酸的相关酶系的快速合成，使得菌种生长和产酸加快。

本发明采用酶水解黑曲霉菌体，优点为：一是酶水解相对温和，对物料的营养组分保持的更为完整；二是酶水解不引入其他的阴阳离子(例如：盐酸水解带入氯离子会对菌种生长产生抑制)，有利于减少后续离交的负荷。

3)麸皮水解液制备工序：将麸皮粉碎后加水调浆，再加入淀粉酶、纤维素酶和蛋白酶进行水解制备麸皮水解液；

具体为：将麸皮采用粉碎机粉碎，过100目筛，然后按照质量体积比1:2-5加入水，调浆后按照每克麸皮加入5-10酶单位纤维素酶、5-10酶单位蛋白酶和5-10酶单位淀粉酶于40-90℃条件下水解2-6h，即得麸皮水解液；

4)玉米液化工序：将玉米粉浆输送至喷射液化装置采用连续喷射液化工艺进行液化；