CN102154118B - 用黑曲霉Hsy21菌以鲜红薯为原料生产柠檬酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用黑曲霉Hsy21菌（AspergillusnigerHsy21）以鲜红薯为原料生产柠檬酸的方法，该方法包括a.将鲜红薯洗净，粗破，细磨，得鲜红薯淀粉浆；b.将鲜红薯淀粉浆预加热至63℃-65℃，加入液化酶，喷射液化，即得总糖含量为13.5%-14.5%的液化液；c.液化液经灭菌、冷却后，接入菌种黑曲霉Hsy21，得发酵液；发酵液经过滤，脱色，真空浓缩，结晶，分离，干燥，即得柠檬酸；本方法发酵水平高，发酵周期短，发酵粮耗低。

Description

用黑曲霉Hsy21菌以鲜红薯为原料生产柠檬酸的方法

㈠技术领域：本发明涉及一种生产柠檬酸的方法，具体是一种用黑曲霉Hsy21菌以鲜红薯为原料生产柠檬酸的方法。所述的黑曲霉Hsy21菌（Aspergillus niger Hsy21），已于2010-12-16保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO: M 2010352。

㈡背景技术：目前国内柠檬酸生产企业大多是以玉米、木薯为原料发酵生产柠檬酸。近年来由于市场供求变化，玉米、木薯供应紧张，价格上涨幅度较大，企业生产成本压力较大，因此，企业为了生存和发展，不得不从原料的选择上下功夫。红薯曾作为一种主要粮食作物，广泛种植于全国各地，并广泛应用于食用、发酵工业领域。应用于发酵工业一般使用的都是红薯干，但红薯干杂质多，易霉变，淀粉含量低，严重影响柠檬酸产量和质量。同时，原来生产柠檬酸使用的黑曲霉Co827菌株发酵周期长，产酸率低，不能适应新原料新工艺的要求，因此，筛选出适用新的原料，发酵水平高，发酵周期短，发酵粮耗低的新一代菌株对企业而言十分迫切。

㈢发明内容：本发明的目的就是提供一种用黑曲霉Hsy21菌以鲜红薯为原料生产柠檬酸的方法；该方法由于所选用的原料处理便捷，原料采购成本较低，所选的菌种发酵水平高，发酵周期短，发酵粮耗低，具有很好的经济效益。

本发明所用的黑曲霉Hsy21菌的筛选方法如下：

a.取总糖含量为13.5%-14.5%（w/v）的鲜红薯淀粉浆液化液，加入液化液总量2.0%的琼脂，灭菌，制成固体平板培养基；

b.取0.5-1ml柠檬酸黑曲霉孢子悬浮液，接种于上述固体培养基上，35℃恒温培养72小时；

c.挑选上述平板培养基中菌丝粗壮的菌落，接种于相同的试管培养基上，35℃恒温培养72小时；选择菌丝粗壮的菌株进行摇瓶产酸试验，选取产酸性能好的菌株，按上述方法复筛4-5次后，即得到产酸性能好、能适应鲜红薯培养基的培养物。

该培养物为黑曲霉Hsy21菌（Aspergillus niger Hsy21），已于2010-12-16保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO: M 2010352。其存活性由中国典型培养物保藏中心于2010年12月20日检测完毕，结果为存活。

该菌株黑曲霉Hsy21在糖度为13.5～14.5%的鲜红薯固体培养基上生长速度快，35℃恒温培养24～36小时后为棉丝状，35℃恒温培养60～72小时后呈黑褐色球状孢子团。

利用所述的黑曲霉Hsy21以鲜红薯为原料发酵生产柠檬酸的方法包括下述步骤：

a.将鲜红薯加水洗净，粗破，加入2-3倍水进行细磨，得鲜红薯淀粉浆；

b.将鲜红薯淀粉浆预加热至63℃-65℃，每吨淀粉浆干物质加入3-5kg液化酶，85℃喷射液化，即得总糖含量为13.5%-14.5%的液化液；

c.液化液经90℃灭菌、冷却至40℃后，接入菌种黑曲霉Hsy21，发酵工艺条件为：糖度13.0～１4.0％，发酵温度36.5～38℃，风量1500Nm³/h,压力0.05Mpa，发酵周期50～55h，发酵残糖0%为终点，得发酵液；发酵液经过滤，脱色，真空浓缩，结晶，分离，干燥，即得柠檬酸。

本发明具有以下特点：

⑴直接以鲜红薯为原料，可省去人工切片、晾晒的费用，且杂质少，淀粉含量高，极大地降低了原料的采购成本；

⑵使用筛选出的产酸性能好，适应鲜红薯培养基的黑曲霉Hsy21菌种进行发酵，解决了新鲜红薯因自然后熟程度不足难以直接用于发酵生产的困难；

⑶鲜红薯淀粉浆用于柠檬酸发酵生产，使用本公司选育的黑曲霉Hsy21菌种，发酵水平可达到产酸＞13.5%，发酵周期＜60小时，发酵粮耗＜3.5吨/吨，发酵水平达到行业先进水平，吨成品原料成本下降近50%。

（四）具体实施方式：

实施例1

1、黑曲霉Hsy21菌株的筛选分离实施例

a.取总糖含量为13.5%-14.5%的鲜红薯淀粉浆液化液，加入液化液总量2.0%的琼脂，灭菌，制成固体平板培养基；

b.取0.5-1ml柠檬酸黑曲霉孢子悬浮液，接种于上述固体培养基上，35℃恒温培养72小时；

c.挑选上述平板培养基中菌丝粗壮的菌落，接种于相同的试管培养基上，35℃恒温培养72小时；选择菌丝粗壮的菌株进行摇瓶产酸试验，选取产酸性能好的菌株，按上述方法复筛4-5次后，即得到产酸性能好、能适应鲜红薯培养基的菌种。该菌种即为为黑曲霉Hsy21菌（Aspergillus niger Hsy21），已于2010-12-16保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO: M 2010352。

实施例2

利用实施例1所得到的黑曲霉Hsy21以鲜红薯为原料发酵生产柠檬酸实施例

a.将鲜红薯加水洗净，粗破，加入2-3倍水进行细磨，得鲜红薯淀粉浆；

b.将鲜红薯淀粉浆预加热至63℃-65℃，每吨淀粉浆干物质加入3-5kg液化酶，采用美国进口的水热器85℃下进行二次喷射液化，即得总糖含量为13.5%-14.5%的液化液；

c.液化液按现有技术进行90℃灭菌、冷却至40.0℃后，接入实施例1所得到的黑曲霉Hsy21，发酵工艺条件为：糖度:13.0～１4.0％，发酵温度：36.5～38℃，风量：1500Nm³/H,压力：0.05Mpa,发酵周期50～55h，发酵残糖：0%为终点，得发酵液；发酵液按现有技术处理，即过滤，脱色,真空浓缩,结晶,分离,干燥,即得柠檬酸。

不同菌种以鲜红薯生产柠檬酸技术指标对照表

表中20100406、20100412、20100418三批批量生产的方法均采用与实施例2相同的方法步骤。

由上表中可以看出，批量生产中实施例1的黑曲霉Hsy21用于鲜红薯生产柠檬酸的发酵周期三批平均值为52小时，比现有的黑曲霉Co827菌株发酵周期三批平均值62.7小时少用时10.7小时；产酸率三批平均值14.0%，比现有的黑曲霉Co827菌株产酸率三批平均值12.8%多出1.2%，发酵耗粮三批平均值为3.034吨/吨，比现有的黑曲霉Co827菌株耗粮三批平均值3.631吨/吨少0.597吨/吨，说明黑曲霉Hsy21用于鲜红薯生产柠檬酸比现有菌种更具优越性。

Claims (2)

1.黑曲霉（Aspergillus niger）Hsy21菌，其保藏编号为CCTCC NO: M 2010352。

2.利用权利要求1所述的黑曲霉Hsy21菌以鲜红薯为原料生产柠檬酸的方法，其特征在于包括下述步骤：

a.将鲜红薯加水洗净，粗破，加入2-3倍水进行细磨，得鲜红薯淀粉浆；

b.将鲜红薯淀粉浆预加热至63℃-65℃，每吨淀粉浆干物质加入3-5kg液化酶，85℃喷射液化，即得总糖含量为13.5%-14.5%的液化液；

c.液化液经90℃灭菌、冷却至40℃后，接入菌种黑曲霉Hsy21，发酵工艺条件为：糖度13.0～１4.0％，发酵温度36.5～38℃，风量1500Nm³/h,压力0.05Mpa，发酵周期50～55h，发酵残糖0%为终点，得发酵液；发酵液经过滤，脱色，真空浓缩，结晶，分离，干燥，即得柠檬酸。