[发明专利]黑曲霉发酵产柠檬酸的方法

说明书

本发明涉及微生物发酵领域，公开了一种黑曲霉发酵产柠檬酸的方法，其中，该方法包括：将黑曲霉接种于一级种子培养基中进行培养，制备含有黑曲霉菌球的一级种子液；将所述一级种子液中的黑曲霉菌球进行分散处理，使黑曲霉菌球形成平均长度为20‑40μm的菌丝；将经分散处理后的一级种子液接种于二级种子培养基中进行培养，制备含有黑曲霉菌球的二级种子液，二级种子液中的黑曲霉菌球的平均直径为30‑50μm；将含有黑曲霉菌球的二级种子液接种于发酵培养基进行柠檬酸发酵。本发明的方法降低了黑曲霉种子制作量，缩短了黑曲霉种子制作周期，提高了黑曲霉种子质量稳定性，使用本发明的黑曲霉种子发酵柠檬酸，产量和发酵转化率均较高。

技术领域

本发明涉及微生物发酵领域，具体地涉及一种黑曲霉发酵产柠檬酸的方法。

背景技术

柠檬酸发酵采用黑曲霉二级发酵方式，即先培养成熟的种子，然后再将成熟的种子液转接发酵柠檬酸。黑曲霉种子培养过程首先需要培养成熟的黑曲霉孢子，然后再将孢子转接培养得到成熟的种子。在工业化生产中需要制备大量成熟的孢子，而目前生产上大多采用三角瓶固态培养，制备过程繁琐且周期长，一批成熟的孢子制备周期至少10天以上。由于黑曲霉孢子的制作量大，且培养周期长，导致每批孢子的质量不能保持稳定，合格率为50-100％，质量波动比较大。当使用合格率低的批次进行后续工艺时，则可能对柠檬酸的发酵产生极为不利的影响。

另外，种子制备过程的成本在整个柠檬酸生产过程占据比较大的比例。以每月1万吨柠檬酸的产量来说，以三角瓶固态培养的方式制备种子，则每月用水量为420m³，用汽量为810吨，三角瓶损耗约1500个/月。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的黑曲霉种子制作量大，制作周期长且质量不稳定的问题，提供一种黑曲霉扩培并用于柠檬酸发酵的方法及黑曲霉，实现降低黑曲霉种子制作量和制作周期，提高黑曲霉种子质量稳定性的目的。

为了实现上述目的，本发明提供一种黑曲霉发酵产柠檬酸的方法，其中，该方法包括以下步骤：

(1)将黑曲霉接种于一级种子培养基中进行一级培养，制备含有黑曲霉菌球的一级种子液；

(2)将所述一级种子液中的黑曲霉菌球进行分散处理，以使黑曲霉菌球形成尺寸变小的菌丝，分散处理的条件使得所述菌丝的平均长度为20-40μm；

(3)将经分散处理后的一级种子液接种于二级种子培养基中进行二级培养，制备含有黑曲霉菌球的二级种子液，所述二级培养的条件使得二级种子液中的黑曲霉菌球的平均直径为30-50μm；

(4)将含有黑曲霉菌球的二级种子液接种于发酵培养基进行柠檬酸发酵。

使用本发明的技术方案，降低了黑曲霉种子制作量，缩短了黑曲霉种子的制作周期，同时提高了黑曲霉种子质量稳定性，使用本发明的黑曲霉种子发酵柠檬酸，柠檬酸产量可达187g/L，发酵转化率可达到104％。

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。

在本发明中，将菌球在水平面上投影面积最大的投影上距离最远两点间的连线距离作为菌球的直径。“cfu”是指菌落形成单位，可以通过平板菌落计数法测得。

在本发明中，种子液中黑曲霉菌球含量的测定方法为显微镜血球计数板计数。

在本发明中，黑曲霉菌球直径的测定方法为将种子液进行稀释，在血球计数板上滴一滴稀释后的种子液，用自带尺寸的显微镜下进行观察，使血球计数板上的菌球数为30-50个，并且各菌球之间不相互接触，分别对该范围内的菌球进行直径测量，然后计算菌球直径的平均值。