CN102260716A

CN102260716A - 柠檬酸发酵用发酵液及使用该发酵液的发酵方法

Info

Publication number: CN102260716A
Application number: CN2010101860098A
Authority: CN
Inventors: 周永生; 卢宗梅; 章辉平; 周勇; 张继学
Original assignee: FENGYUAN BIOLOGICAL CHEMISTRY Co Ltd ANHUI PROV
Current assignee: COFCO Biotechnology Co., Ltd
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2030-05-27
Also published as: CN102260716B

Abstract

本发明提供了一种柠檬酸发酵液，其中，该发酵液含有淀粉质原料液化清液、氮源、磷酸二氢钾、硫酸镁和水，以所述发酵液的总重量为基准，所述淀粉质原料液化清液的含量为75-95重量％，所述氮源的含量为0.01-0.5重量％，所述磷酸二氢钾的含量为0.01-0.5重量％，硫酸镁的含量为0.001-0.5重量％，水的含量为4-24重量％，所述氮源为尿素、硫酸铵和硝酸铵中的一种或几种。本发明提供的发酵液中由于无需使用淀粉质原料作为氮源，这种发酵液的发酵效率高且成分简单，发酵液中的杂质少而有利于后续柠檬酸的提取。另一方面，克服了淀粉质原料的产地、品种等影响，从而提高了后续发酵的稳定性。

Description

柠檬酸发酵用发酵液及使用该发酵液的发酵方法

技术领域

本发明涉及一种柠檬酸发酵用发酵液及使用该发酵液的发酵方法。

背景技术

柠檬酸是一种广泛应用于饮料、食品以及医药等行业的有机酸，柠檬酸的制备一般包括：将原料进行预处理并发酵得到发酵清液，并进一步从发酵清液中提纯柠檬酸，并进行后处理。

现有技术的柠檬酸发酵用发酵液中，碳源多以淀粉质原料(如玉米粉)为主，适量添加有机的氮源，少量或不加无机盐成分，这种发酵液的发酵效率较低且成分复杂，发酵液中的杂质对后续柠檬酸的提取存在很大的影响。另一方面，淀粉质原料随着产地、品种等不同而存在一定的差异，导致各批次制备的培养基的差异较大，从而导致后续发酵效率的不稳定。

因此，迫切需要开发一种新型的柠檬酸发酵用发酵液及使用该发酵液的发酵方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的柠檬酸发酵液存在的发酵效率低、杂质含量高、并且易受淀粉质原料产地、品质等因素影响而导致后续发酵效率不稳定的缺点，提供一种发酵效率高、杂质含量低且发酵效率稳定的新型的柠檬酸发酵用发酵液及使用该发酵液的发酵方法。

本发明提供了一种柠檬酸发酵用发酵液，其中，该发酵液含有淀粉质原料液化清液、氮源、磷酸二氢钾、硫酸镁和水，以所述发酵液的总重量为基准，所述淀粉质原料液化清液的含量为75-95重量％，所述氮源的含量为0.01-0.5重量％，所述磷酸二氢钾的含量为0.01-0.5重量％，硫酸镁的含量为0.001-0.5重量％，水的含量为4-24重量％，所述氮源为尿素、硫酸铵和硝酸铵中的一种或几种。

本发明还提供了一种生产柠檬酸的发酵方法，其中，该方法包括将黑曲霉接种至发酵液中，之后发酵以产生柠檬酸，其中，所述发酵液为本发明提供的发酵液。

本发明提供的发酵液由于无需使用淀粉质原料作为碳源，这种发酵液的发酵效率高且成分简单，发酵液中的杂质少而有利于后续柠檬酸的提取。另一方面，克服了淀粉质原料的产地、品种等影响，从而提高了后续发酵的稳定性。

具体实施方式

本发明提供了一种柠檬酸发酵用发酵液，其中，该发酵液含有淀粉质原料液化清液、氮源、磷酸二氢钾、硫酸镁和水，以所述发酵液的总重量为基准，所述淀粉质原料液化清液的含量为所述淀粉质原料液化清液的含量为75-95重量％，所述氮源的含量为0.01-0.5重量％，所述磷酸二氢钾的含量为0.01-0.5重量％，硫酸镁的含量为0.001-0.5重量％，水的含量为4-24重量％，所述氮源为尿素、硫酸铵和硝酸铵中的一种或几种。

优选情况下，以所述发酵液的总重量为基准，所述淀粉质原料液化清液的含量为80-90重量％，所述氮源的含量为0.05-0.15重量％，所述磷酸二氢钾的含量为0.05-0.15重量％，硫酸镁的含量为0.005-0.1重量％，水的含量为9.6-19重量％，在此优选范围内能够更进一步地提高发酵的效率。

根据本发明，所述淀粉质原料液化清液是指淀粉质原料经过酶解之后故也分离后得到的液化清液，所述淀粉质原料液化清液可以通过多种方法制备得到，例如，可以通过如下方法制备得到的：将淀粉质原料粉碎，将粉碎后的产物进行酶解，得到酶解产物，将酶解产物固液分离，得到淀粉质原料液化清液和淀粉质原料酶解残渣，所述固液分离的条件使淀粉质原料酶解残渣的固含量为5-50重量％，更优选为20-40重量％。

所述淀粉质原料的种类为本领域技术人员所公知，例如可以玉米、木薯、高粱等，优选为玉米。

所述粉碎的条件没有特别的限制，只要能够使淀粉质原料充分破碎即可，优选情况下，所述粉碎的条件使淀粉质原料的粒度为20-50目。

所述酶解步骤可以通过本领域常用的方法完成，比如向粉碎产物中添加产酶微生物和/或酶，在产酶微生物的生长温度和/或酶有活力的温度下保温完成。所述产酶微生物为能够分泌淀粉酶的产酶微生物。所述酶包括淀粉酶。

由于微生物生长会产生副产物，因此优选直接加入酶。所述酶的用量越多越好，出于成本考虑，优选以每克粉碎后的产物的干重计，所述淀粉酶的用量为10-60酶活力单位，更优选以每克粉碎后的产物的干重计，所述淀粉酶的用量为15-50酶活力单位。

本发明所述酶的酶活力单位的定义为：在pH值为6.0、温度为70℃的条件下，1分钟将1毫克淀粉转化为葡萄糖所需的酶量为一个酶活力单位。

所述酶解的温度可以为淀粉酶的任何最适作用温度，一般为70-98℃，更优选80-90℃。所述酶解的时间理论上越长越好，考虑到设备利用率，优选所述酶解的时间为60-180分钟，更优选为100-130分钟。所述酶解的pH值可以为淀粉酶的任何最适作用pH，一般为5.0-6.5，更优选pH值为5.6-6.2。

淀粉酶是指能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称，所述淀粉酶一般包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶。本发明所述酶包括淀粉酶。

α-淀粉酶又称淀粉1，4-糊精酶，它能够任意地、不规则地切开淀粉链内部的α-1，4-糖苷键，将淀粉水解为麦芽糖、含有6个葡萄糖单位的寡糖和带有支链的寡糖。生产此酶的微生物主要有枯草杆菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。

β-淀粉酶又称淀粉1，4-麦芽糖苷酶，能够从淀粉分子非还原性末端切开1，4-糖苷键，生成麦芽糖。此酶作用于淀粉的产物是麦芽糖与极限糊精。此酶主要由曲霉、根霉和内孢霉产生。

糖化酶又称淀粉α-1，4-葡萄糖苷酶，此酶作用于淀粉分子的非还原性末端，以葡萄糖为单位，依次作用于淀粉分子中的α-1，4-糖苷键，生成葡萄糖。糖化酶作用于支链淀粉后的产物有葡萄糖和带有α-1，6-糖苷键的寡糖；作用于直链淀粉后的产物几乎全部是葡萄糖。此酶产生菌主要是黑曲霉(左美曲霉、泡盛曲霉)、根霉(雪白根酶、德氏根霉)、拟内孢霉、红曲霉。

异淀粉酶又称淀粉α-1，6-葡萄糖苷酶、分枝酶，此酶作用于枝链淀粉分子分枝点处的α-1，6-糖苷键，将枝链淀粉的整个侧链切下变成直链淀粉。此酶产生菌主要是嫌气杆菌、芽孢杆菌及某些假单孢杆菌等细菌。

根据本发明，所述固液分离的方法与装置为本领域技术人员所公知，例如，压滤机或离心机。

本发明中，能够发酵单糖如葡萄糖和/或果糖、寡糖如蔗糖和/或半乳糖的微生物都可以用于本发明的发酵过程，优选使用黑曲霉作为发酵生产柠檬酸的微生物。

以每克淀粉质原料液化清液为基准，黑曲霉的接种量为10⁴-1.5×10⁵个菌落形成单位，更优选5×10⁴-10⁵个菌落形成单位。

所述菌落形成单位的定义为将稀释后的一定量的菌液通过浇注或涂布的方法，让其内的微生物单细胞一一分散在培养基平板上，待培养后，每一活细胞就形成一个菌落。即每毫升菌液中含有的单细胞的数目。所述菌落形成单位可以通过本领域公知的方法测定，例如，通过血球计数板计数。

本发明发酵所使用的黑曲霉可以为商购的黑曲霉固体制剂或黑曲霉菌种，例如，黑曲霉Co827(上海新立工业微生物科技有限公司)、黑曲霉T01(天津工业微生物所)和黑曲霉菌株(中科院微生物所)。

所述黑曲霉可以采用常规的方法接种，例如，在被接种至发酵液中之前，将所述黑曲霉经过种子培养处理，之后将得到的种子液加入到发酵液中。优选情况下，所述种子培养处理的方法包括：将黑曲霉接种在黑曲霉培养液中进行培养，所述培养的条件使黑曲霉菌体的呼吸商为0.7-1.5，并在该呼吸商下保持2-8小时。

术语“呼吸商”是指二氧化碳释放速率除以氧消耗速率所得到的叫做呼吸商(在单位时间、单位发酵液体积内细胞释放的二氧化碳量，叫做二氧化碳释放速率；以单位时间、单位发酵液体积内细胞消耗的氧量表示的氧利用速率)

所述呼吸商的检测方法可以为各种能够检测微生物呼吸商的方法，例如，采用质谱仪进行检测。

一方面，所述培养的条件使黑曲霉的呼吸商优选为0.85-1.0，在此范围内的呼吸商能够使培养的黑曲霉更适合于后续的发酵，使其发酵效率更为理想。

另一方面，所述保持的时间优选为3-5小时，本发明人惊奇地在这样的保持时间范围内，能够进一步地提高黑曲霉在后续发酵中的效率，从而使其处于更适于发酵的状态。

根据本发明，所述黑曲霉培养液的制备方法没有特别的限制，只要得到的培养液能够适用于黑曲霉的培养即可，例如，所述黑曲霉培养液的制备方法可以包括：在淀粉浆液中加入淀粉酶，以5-8℃/每分钟的速度升温至90-100℃并在该温度下酶解淀粉0.5-1小时，之后进行闪蒸，待温度降至80-95℃时在该温度下保持90-120分钟，之后加入氮源并灭菌。

根据本发明，所述淀粉浆液中，淀粉和水的含量以及浆液的pH可以在很大范围内改变，优选情况下，所述淀粉的含量为20-40重量％，水的含量为60-80重量％，所述淀粉浆液的pH值为5-7。

本发明中，所述淀粉酶的加入量可以在很大范围内改变，优选情况下，相对于1000重量份的淀粉浆液，所述淀粉酶的加入量可以为0.2-0.5重量份。

根据本发明，所述氮源的种类为本领域技术人员所公知，例如，所述氮源可以为尿素、硫酸铵和硝酸铵中的一种或几种，所述氮源的加入量可以在很大范围内改变，优选情况下，以所述黑曲霉培养液的总重量为基准，所述氮源的加入量为0.05-0.5重量％。

根据本发明，所述闪蒸是指通过在真空条件下在闪蒸罐内将物料温度迅速下降到指定温度。

本发明中，所述黑曲霉的接种量可以在很大范围内改变，优选情况下，所述黑曲霉的接种量可以为10⁴-1.5×10⁵。

根据本发明，所述培养的条件可以在很大范围内改变，例如所述培养的条件可以包括：培养的温度可以为25-45℃，pH值可以为1-7，通气量可以为0.05-0.5体积：体积·分钟，培养的时间可以为45-65小时；更优选的情况下，所述培养的条件可以包括：培养的温度可以为30-40℃，pH值可以为2-4，通气量可以为0.1-0.3体积：体积·分钟，所述培养的时间可以为50-60小时。

术语“通气量”一般以通气比来表示，通常以每分钟内通过单位体积培养液的空气体积比来表示(V/V·min)，例如通气比为1∶0.05-0.5，简称通气量为0.05-0.5体积：体积·分钟。

所述培养的设备为本领域技术人员所公知，例如，可以使用发酵罐进行培养。

本发明中，所述发酵的条件没有特别的限制，例如，所述发酵的条件可以包括：温度为30-40℃，更优选为30-35℃；pH值为1-7，优选为2-4，通气量为0.1-1体积：体积·分钟；更优选为0.2-0.8体积：体积·分钟；时间为40-70小时，更优选50-60小时。发酵产物柠檬酸可以用常规的方法，根据不同工业产品的要求分离并精制，比如蒸馏、浓缩、除水。

下面结合实施例对本发明进行更详细的说明。

实施例1

本实施例用于说明本发明提供的柠檬酸发酵用发酵液。

(1)原料的去皮及粉碎

将收获的100重量份玉米通过粉碎机(江苏牧羊集团有限公司，968-3型)进行粉碎，得到100重量份粉碎产物(粒度为40目)。

(2)在室温25℃下，将粉碎产物与水按照重量比1∶2.8的比例调浆，按40单位淀粉酶/克粉碎产物的量添加淀粉酶(诺维信公司，α-淀粉酶)。快速升温至92℃，维持120分钟后(pH＝5.5)利用压滤机过滤得到液化清液和酶解残渣(固含量为10重量％)。

(3)将90重量份的上述液化清液、0.1重量份的硝酸铵、0.05重量份的磷酸二氢钾、0.005重量份的硫酸镁和10重量份的水混合，得到发酵液A1。

对比例1

根据与实施例1相同的方法制备参比发酵液CA1，不同在于使用酶解后固液分离得到的残渣作为氮源。

实施例2

(1)原料的粉碎

将收获的100重量份玉米通过粉碎机(江苏牧羊集团有限公司，968-3型)进行粉碎，得到100重量份粉碎产物(粒度为25目)。

(2)在室温25℃下，将粉碎产物与水按照重量比1∶2.8的比例调浆，按30单位淀粉酶/克粉碎产物的量添加淀粉酶(诺维信公司，α-淀粉酶)。快速升温至95℃，维持140分钟后(pH＝6.0)利用压滤机过滤得到液化清液和酶解残渣(固含量为40重量％)。

(3)将76重量份的上述液化清液、0.4重量份的硝酸铵、0.3重量份的磷酸二氢钾、0.3重量份的硫酸镁和23重量份的水混合，得到发酵液A2。

实施例3

(1)原料的粉碎

(2)在室温25℃下，将粉碎产物与水按照重量比1∶2.8的比例调浆，按45单位淀粉酶/克粉碎产物的量添加淀粉酶(诺维信公司，α-淀粉酶)。快速升温至85℃，维持160分钟后(pH＝6.5)利用压滤机过滤得到液化清液和酶解残渣(固含量为50重量％)。

(3)将85重量份的上述液化清液、0.2重量份的硝酸铵、0.2重量份的磷酸二氢钾、0.1重量份的硫酸镁和14.5重量份的水混合，得到发酵液A3。

实施例4

(1)原料的粉碎

(2)在室温25℃下，将粉碎产物与水按照重量比1∶2.6的比例调浆，按30单位淀粉酶/克粉碎产物的量添加淀粉酶(诺维信公司，α-淀粉酶)。快速升温至80℃，维持170分钟后(pH＝5.0)利用压滤机过滤得到液化清液和酶解残渣(固含量为30重量％)。

(3)将90重量份的上述液化清液、0.15重量份的硝酸铵、0.1重量份的磷酸二氢钾、0.05重量份的硫酸镁和9.7重量份的水混合，得到发酵液A4。

实施例5

(1)原料的粉碎

(2)在室温25℃下，将粉碎产物与水按照重量比1∶2.6的比例调浆，按30单位淀粉酶/克粉碎产物的量添加淀粉酶(诺维信公司，α-淀粉酶)。快速升温至95℃，维持140分钟后(pH＝5.5)利用压滤机过滤得到液化清液和酶解残渣(固含量为40重量％)

(3)将84.8重量份的上述液化清液、0.05重量份的硝酸铵、0.05重量份的磷酸二氢钾、0.1重量份的硫酸镁和15重量份的水混合，得到发酵液A5。

实施例6

本实施例用于说明本发明提供的发酵方法。

(1)将实施例1步骤(2)中得到的酶解液化清液，加水稀释至总糖10％(术语总糖是指酶解液化液中所含糖的总含量)投入种子罐，加入尿素，尿素的加入量为种子罐培养液总重量的0.35％，加热到120℃消毒，维持20分钟后快速降温至36℃，接入黑曲霉菌种(黑曲霉T01，天津工业微生物所，接种量为：每克酶解液化清液10⁵个菌落形成单位)，在37℃、0.4体积：体积·分钟的通气条件下进行菌种培养；通过取样显微镜镜检、酸度测定和pH测定对黑曲霉的生长进行观察，当pH在2.0、酸度1％、菌球大小均匀、菌丝粗壮伸出时，停止培养。

(2)使用实施例1得到发酵液A1，并将步骤(1)培养黑曲霉菌种加入到发酵罐中进行发酵，并检测发酵液中的总糖，接种量为：每克酶解液化清液5×10⁴个菌落形成单位，在37℃、120转/分钟下搅拌、1∶0.4通气的条件下培养60小时，发酵结束。

对比例2

根据与实施例6相同的方法进行发酵，不同在于使用对比例1中得到的参比酶解产物CA1配制发酵液。

实施例7

(1)将实施例2步骤(2)中得到的酶解液化清液，加水稀释至总糖10％投入种子罐，加入尿素，尿素的加入量为种子罐培养液总重量的0.35％，加热到120℃消毒，维持20分钟后快速降温至36℃，接入黑曲霉菌种(黑曲霉T01，天津工业微生物所，接种量为：每克酶解液化清液10⁵个菌落形成单位)，在37℃、0.4体积：体积·分钟的通气条件下进行菌种培养；通过取样显微镜镜检、酸度测定和pH测定对黑曲霉的生长进行观察，当pH在2.0、酸度1％、菌球大小均匀、菌丝粗壮伸出时，停止培养。

(2)使用实施例2得到发酵液A2，并将步骤(1)培养黑曲霉菌种加入到步骤(1)中的发酵罐中进行发酵，并检测发酵液中的总糖，接种量为：每克酶解液化清液10⁵个菌落形成单位，在37℃、0.4体积：体积·分钟的条件下培养50小时，发酵结束。

实施例8

(1)将实施例3步骤(2)中得到的酶解液化清液，加水稀释至总糖10％投入种子罐，加入尿素，尿素的加入量为种子罐培养液总重量的0.35％，加热到120℃消毒，维持20分钟后快速降温至36℃，接入黑曲霉菌种(黑曲霉T01，天津工业微生物所，接种量为：每克酶解液化清液2×10⁵个菌落形成单位)，37℃、0.4体积：体积·分钟的通气条件下进行菌种培养；通过取样显微镜镜检、酸度测定和pH测定对黑曲霉的生长进行观察，当pH在2.0、酸度1％、菌球大小均匀、菌丝粗壮伸出时，停止培养。

(2)使用实施例3得到发酵液A3，将步骤(1)培养黑曲霉菌种加入到步骤(1)中的发酵罐中进行发酵，并检测发酵液中的总糖，接种量为：每克酶解液化清液1.5×10⁵个菌落形成单位，在30℃、0.8体积：体积·分钟的通气的条件下培养60小时，发酵结束。

实施例9

(1)将实施例4步骤(2)中得到的酶解液化清液，加水稀释至总糖10％投入种子罐，加入尿素，尿素的加入量为种子罐培养液总重量的0.35％，加热到120℃消毒，维持20分钟后快速降温至36℃，接入黑曲霉菌种(黑曲霉T01，天津工业微生物所，接种量为：每克酶解液化清液10⁵个菌落形成单位)，在36℃、0.5体积：体积·分钟的通气条件下进行菌种培养；通过取样显微镜镜检、酸度测定和pH测定对黑曲霉的生长进行观察，当pH在2.0、酸度1％、菌球大小均匀、菌丝粗壮伸出时，停止培养。

(2)使用实施例4得到发酵液A4，将步骤(1)培养黑曲霉菌种加入到步骤(1)中的发酵罐中进行发酵，并检测发酵液中的总糖，接种量为：每克酶解液化清液1.0×10⁵个菌落形成单位，在32℃、0.8体积：体积·分钟的通气的条件下培养65小时，发酵结束。

实施例10

(1)将实施例5步骤(2)中得到的酶解液化清液，加水稀释至总糖10％投入种子罐，加入尿素，尿素的加入量为种子罐培养液总重量的0.35％，加热到120℃消毒，维持20分钟后快速降温至36℃，接入黑曲霉菌种(黑曲霉T01，天津工业微生物所，接种量为：每克酶解液化清液2×10⁵个菌落形成单位)，在36℃、0.4体积：体积·分钟的通气条件下进行菌种培养；通过取样显微镜镜检、酸度测定和pH测定对黑曲霉的生长进行观察，当pH在2.0、酸度1％、菌球大小均匀、菌丝粗壮伸出时，停止培养。

(2)使用实施例5得到发酵液A5，将步骤(1)培养黑曲霉菌种加入到步骤(1)中的发酵罐中进行发酵，并检测发酵液中的总糖，接种量为：每克酶解液化清液1.5×10⁵个菌落形成单位，在35℃、0.6体积：体积·分钟的通气的条件下培养52小时，发酵结束。

实施例11

根据与实施例10相同的方法进行发酵，不同在于步骤(1)中通过以下方法控制黑曲霉的培养：在培养过程中将培养尾气接入质谱仪，在线记录二氧化碳释放速率和氧消耗速率，并在线计算呼吸商，在呼吸商在0.75下维持7小时。

实施例12

根据与实施例10相同的方法进行发酵，不同在于步骤(1)中通过以下方法控制黑曲霉的培养：在培养过程中将培养尾气接入质谱仪，在线记录二氧化碳释放速率和氧消耗速率，并在线计算呼吸商，在呼吸商在1.2下维持3小时。

实施例13-19

根据GB 1987-2007标准检测实施例6-12中发酵后发酵液的浓度(简称酸度)，并计算柠檬酸的转化率，转化率(％)＝发酵液的浓度(简称酸度)×发酵液的体积/总糖的重量×100％，结果如表1所示。

对比例3

根据与实施例13-19相同的方法检测，对比例2发酵后的酸度和转化率，结果如表1所示。

表1

编号

实施例13

实施例14

实施例15

实施例16

实施例17

实施例18

实施例19

对比例3

浓度(酸度)

14.5％

14.7％

14.6％

15.5％

15.7％

15.1％

15.3％

13.5％

转化率(％)

95.7％

95.9％

96.5％

96.0％

96.2％

97.5％

97.7％

91.8％

从上表1的数据可以看出，与使用淀粉质原料作为氮源的实施例1制得的参比发酵液CA1相比，使用本发明提供的发酵液(A1-A5)的发酵效率高，并且由于成分简单发酵液中的杂质少而有利于后续柠檬酸的提取。另一方面，克服了淀粉质原料的产地、品种等影响，从而提高了后续发酵的稳定性。

此外，与实施例13-17检测的数据相比，实施例18和19的发酵效率(酸度和转化率)更好，由此可以看出，根据呼吸商来判断黑曲霉种子的培养状态，能够使黑曲霉的生长状态更加适合后续的发酵，并且这种方法受人为因素的影响很小，能够保持批次之间黑曲霉培养的稳定性。

Claims

1.一种柠檬酸发酵用发酵液，其中，该发酵液含有淀粉质原料液化清液、氮源、磷酸二氢钾、硫酸镁和水，以所述发酵液的总重量为基准，所述淀粉质原料液化清液的含量为75-95重量％，所述氮源的含量为0.01-0.5重量％，所述磷酸二氢钾的含量为0.01-0.5重量％，硫酸镁的含量为0.001-0.5重量％，水的含量为4-24重量％，所述氮源为尿素、硫酸铵和硝酸铵中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的发酵液，其中，以所述发酵液的总重量为基准，所述淀粉质原料液化清液的含量为80-90重量％，所述氮源的含量为0.05-0.15重量％，所述磷酸二氢钾的含量为0.05-0.15重量％，硫酸镁的含量为0.005-0.1重量％，水的含量为9.6-19.6重量％。

3.根据权利要求1所述的发酵液，其中，所述淀粉质原料液化清液是通过如下方法制备得到的：将淀粉质原料粉碎，将粉碎后的产物进行酶解，得到酶解产物，将酶解产物固液分离，得到淀粉质原料液化清液和淀粉质原料酶解残渣，所述固液分离的条件使淀粉质原料酶解残渣的固含量为5-50重量％。

4.根据权利要求3所述的发酵液，其中，所述粉碎使淀粉质原料的粒度为20-60目。

5.根据权利要求3所述的发酵液，其中，所述酶解使用的酶包括淀粉酶，以每克粉碎后的产物的干重计，所述淀粉酶的用量为10-60酶活力单位；所述酶解的温度为70-98℃，所述酶解的时间为60-180分钟，所述酶解的pH值为5.0-6.5。

6.一种生产柠檬酸的发酵方法，其中，该方法包括将黑曲霉接种至发酵液中，之后发酵以产生柠檬酸，其中，所述发酵液为权利要求1-6中的任意一项所述的发酵液。

7.根据权利要求6所述的发酵方法，其中，所述发酵液中，以每克淀粉质原料液化清液为基准，黑曲霉的接种量为10⁴-1.5×10⁵个菌落形成单位，所述发酵条件包括：温度为30-40℃，通气量为0.1-1体积：体积·分钟，时间为40-70小时。

8.根据权利要求6所述的发酵方法，其中，在被接种至发酵液中之前，所述黑曲霉经过种子培养处理，该种子培养处理的方法包括：将黑曲霉接种在黑曲霉培养液中进行培养，所述培养的条件使黑曲霉菌体的呼吸商为0.7-1.5，并在该呼吸商下保持2-8小时。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述呼吸商为0.85-1.0，所述保持的时间为3-5小时。