CN104152499A - 一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法 - Google Patents
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Abstract
一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，具体操作如下：（1）配备种子罐培养基，接入黑曲霉孢子液进行培养，培养至对数生长期转种；（2）将种子罐中的种子液接入发酵罐I中，进行培养，放罐；（3）待发酵罐I中的发酵液培养至发酵前期时，将发酵液接入发酵罐Ⅱ中，进行培养，放罐；（4）循环步骤(3)得葡萄糖酸钠成品。步骤（1）中配备的种子液的接种量为种子液的10%。步骤（3）中发酵前期的发酵液的发酵周期为8-12h。步骤（3）中接入发酵罐Ⅱ中的发酵液的量为发酵液总量的10%。步骤（2）和步骤（3）中的发酵培养基在发酵罐内经高温连消后降温至36.8～37.2℃，罐压为0.1～0.12MPa，进行培养。
Description
技术领域
本发明涉及一种葡萄糖酸钠的发酵工艺，尤其涉及一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法。
背景技术
随着葡萄糖酸钠产品在混凝土中应用的推广和在食品添加剂中研究的进展，市场前景看好，葡萄糖酸钠的用途不断扩大、用量不断增加。目前，全世界葡萄糖酸钠的年需求量约为50万吨，国内葡萄糖酸钠的需求量大约在10万吨左右，国际市场的需求量大约在40万吨左右，并且全世界葡萄糖酸钠的需求量正以每年3%～5%的速度递增，特别是中东炎热地区在建设过程中需要大量的葡萄糖酸钠产品。
在国内，葡萄糖酸钠的生产量大约在15万吨左右，使用的是传统的葡萄糖酸钠发酵生产工艺，这种传统的葡萄糖酸钠发酵生产把发酵罐接种量控制在10%-15%，种子罐种子液进入发酵罐后，需经延滞期、对数期、稳定期、衰亡期四个时期，延滞期严重影响了发酵罐的设备利用率、限制了发酵水平的提高，因此说传统的生产工艺程序复杂，发酵周期长、生产成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，该方法的使用能够提高葡萄糖酸钠的产能、降低生产成本。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，具体操作如下：
（1）配备种子罐培养基，接入黑曲霉孢子液进行培养，培养至对数生长期转种；
（2）将种子罐中的种子液接入发酵罐I中，进行培养，放罐；
（3）待发酵罐I中的发酵液培养至发酵前期时，将发酵液接入发酵罐Ⅱ中，进行培养，放罐；
（4）循环步骤 (3)得葡萄糖酸钠成品。
根据所述的一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，所述步骤（1）中配备的种子液的接种量为种子液的10%。
根据所述的一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，所述步骤（3）中发酵前期的发酵液的发酵周期为8-12h。
根据所述的一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，所述步骤（3）中接入发酵罐Ⅱ中的发酵液的量为发酵液总量的10%。
根据所述的一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，所述步骤（4）中循环步骤（3）的次数为2次。
根据所述的一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，所述步骤（1）中的种子罐培养基由以下物质配制：葡萄糖（初浓）30 g/100ml，磷酸氢二铵0.06 g/100ml，磷酸二氢钾0.03 g/100ml，磷酸氢二钾0.03 g/100ml，硫酸镁0.03 g/100ml，玉米浆0.05 g/100ml。
根据所述的一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，所述种子罐培养基的配备方法是，经高温连消降温至36.8～37.2℃后，接入黑曲霉孢子进行培养，培养温度为36.8～37.2℃，罐压为0.1～0.12Mpa，搅拌转速为1470r/min，通气量为350～400m3/h，培养至对数生长期转种。
根据所述的一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，所述步骤（2）和所述步骤（3）中的发酵培养基在发酵罐内经高温连消后降温至36.8～37.2℃，罐压为0.1～0.12Mpa，进行培养。
本发明改进了葡萄糖酸钠发酵罐的接种方法，优化了发酵前期工艺，与传统的发酵工艺相比，打破了种子罐接种的传统方式，通过采用10%发酵至8-12h的发酵液，缩短了葡萄糖酸钠的发酵周期，从而提高了发酵罐的利用率和发酵产能，使生产连续性增强，保证了提取生产的匀速连续，降低了生产成本，提高了发酵产能和产量。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：
一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，包括如下操作步骤：
1、由以下物质配制种子罐培养基：葡萄糖（初浓）30g/100ml，磷酸氢二铵0.06 g/100ml，磷酸二氢钾0.03 g/100ml，磷酸氢二钾0.03 g/100ml，硫酸镁0.03 g/100ml，玉米浆3.7 g/100ml。
2、按发酵罐接种量的要求，配备10%的种子罐培养基，经高温连消降温至37℃后，接入黑曲霉孢子进行培养，培养温度为37℃，搅拌转速为1470r/min，通气量为400m3/h，培养至对数生长期转种。
3、发酵培养基在300m3发酵罐内经高温连消后降温至37℃，进行接种。
4、再将10%的的种子罐种子液接入发酵罐中，进行培养，重复第2、3步操作。
经实验，发酵罐的发酵周期在26h以内。
实施例二：
一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，包括如下操作步骤：
1、由以下物质配制种子罐培养基：葡萄糖（初浓）30 g/100ml，磷酸氢二铵0.06 g/100ml，磷酸二氢钾0.03 g/100ml，磷酸氢二钾0.03 g/100ml，硫酸镁0.03 g/100ml，玉米浆3.7 g/100ml。
2、配备20m3的种子罐培养基，经高温连消降温至36.8℃后，接入黑曲霉孢子进行培养，培养温度为36.8℃，搅拌转速为1470r/min，通气量为350m3/h，培养至对数生长期转种。
3、发酵培养基在300m3发酵罐内经高温连消后降温至36.8℃，进行接种。
4、将20m3的发酵至14-18h的发酵液接入到发酵罐中，进行培养，温度为36.8℃，罐压为0.1Mpa，搅拌转速和通气量根据发酵过程中的参数变化进行控制。
经实验，发酵罐的发酵周期在21h以内，但是由于14-18h的发酵液后期菌丝自溶明显，发酵液质量变差，因此提炼收率受到一定的影响。
实施例三：
一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，包括如下操作步骤：
1、由以下物质配制种子罐培养基：葡萄糖（初浓）30 g/100ml，磷酸氢二铵0.06 g/100ml，磷酸二氢钾0.03 g/100ml，磷酸氢二钾0.03 g/100ml，硫酸镁0.03 g/100ml，玉米浆3.7 g/100ml。
2、配备20m3的种子罐培养基，经高温连消降温至37.2℃后，接入黑曲霉孢子进行培养，培养温度为37.2℃，搅拌转速为1470r/min，通气量为400m3/h，培养至对数生长期转种。
3、发酵培养基在300m3发酵罐内经高温连消后降温至37.2℃，进行接种。
4、将20m3的发酵至8-12h的发酵液接入到发酵罐中，进行培养，温度为37.2℃，罐压为0.12Mpa，搅拌转速和通气量根据发酵过程中的参数变化进行控制。
经实验，发酵罐的发酵周期在22h以内。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
经过以上实施例得出以下结论：
1、改进接种工艺后，发酵周期缩短了至少4h，提高了设备的利用率；
2、改进接种工艺后，发酵液量的供应量有了明显的提高，由原来的每月18724m3提高到每月20981m3，发酵液量提高了12%；
3、从提取的过滤量可以看出，改进接种工艺后的发酵液并未影响其过滤速度；
4、从提取发酵脱色液测得的透光率数据可以看出，对发酵液透光率并没有任何影响。
经过以上实施例进行成本计算如下：
1、减少了种子罐空消、连消次数。
种子罐空消年用汽成本：2t汽/罐*2罐/日*360日*170元/t汽=244800元。
种子罐连消年用汽成本：3.5t汽/罐*2罐/日*360日*170元/t汽=428400元。
2、缩短了发酵周期。
发酵罐年搅拌节约用电成本：180kwh*4h*2罐*360日*0.75元/kwh=388800元。
3、节约了维修费用，减少了PH电极和溶氧电极膜的使用数量，降低了生产成本。
PH电极节约成本：3800元/支*4支*3罐=45600元。
溶氧电极膜节约成本：2600元/盒*4盒=10400元。
4、提高了人工功效，增加了葡萄糖酸钠的成品产量。
采用本发明所述工艺可以缩短葡萄糖酸钠的发酵周期，能够提高葡萄糖酸钠的生产水平和经济效益，本发明应用后，发酵罐Ⅱ的发酵周期在22h以内（初糖30 g/100ml、300m3发酵罐），实现了大幅缩短菌种延滞期的目的，缩短了发酵周期，降低了成本和残糖，提高了发酵罐的设备利用率和发酵水平，保证了生产的连续进行。
Claims (8)
1.一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，具体操作如下：
（1）配备种子罐培养基，接入黑曲霉孢子液进行培养，培养至对数生长期转种；
（2）将种子罐中的种子液接入发酵罐I中，进行培养，放罐；
（3）待发酵罐I中的发酵液培养至发酵前期时，将发酵液接入发酵罐Ⅱ中，进行培养，放罐；
（4）循环步骤 (3)得葡萄糖酸钠成品。
2.根据权利要求1所述的一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，所述步骤（1）中配备的种子液的接种量为种子液的10%。
3.根据权利要求1所述的一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，所述步骤（3）中发酵前期的发酵液的发酵周期为8-12h。
4.根据权利要求1所述的一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，所述步骤（3）中接入发酵罐Ⅱ中的发酵液的量为发酵液总量的10%。
5.根据权利要求1所述的一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，所述步骤（4）中循环步骤（3）的次数为2次。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，所述步骤（1）中的种子罐培养基由以下物质配制：
葡萄糖（初浓）30 g/100ml，磷酸氢二铵0.06 g/100ml，磷酸二氢钾0.03 g/100ml，磷酸氢二钾0.03 g/100ml，硫酸镁0.03 g/100ml，玉米浆0.05 g/100ml。
7.根据权利要求6所述的一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，所述种子罐培养基的配备方法是，经高温连消降温至36.8～37.2℃后，接入黑曲霉孢子进行培养，培养温度为36.8～37.2℃，罐压为0.1～0.12Mpa，搅拌转速为1470r/min，通气量为350～400m3/h，培养至对数生长期转种。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的一种改进葡萄糖酸钠发酵工艺的方法，其特征是，所述步骤（2）和所述步骤（3）中的发酵培养基在发酵罐内经高温连消后降温至36.8～37.2℃，罐压为0.1～0.12Mpa，进行培养。
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