[发明专利]一种利用糖清液发酵生产乳酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及乳酸及其发酵工艺，特别是一种利用高浓度糖清液发酵生产乳酸的方法。

背景技术

乳酸是以农副产品为原料，经微生物发酵，提取而制得的一种有机酸，是可降解环保材料聚乳酸的单体原材料。被广泛用于食品、饮料、医药、保健品、化工、可降解塑料等诸多领域。

乳酸的生产主要有“化学合成法”、“酶法合成”、“发酵法生产”，其中应用最广泛的则是发酵法生产乳酸。目前在发酵法生产乳酸中，很多企业由于发酵工艺指标不成熟，原料浓度控制不合理等造成发酵效率低下，具体表现在：

（1）发酵周期长，大多数企业发酵周期为70小时左右；

（2）产酸及产酸率低，国内规模化生产产酸为120g/L以下，世界规模化乳酸企业产酸可达到130~150g/L，产酸率一般为1.5~2g/L·h；

（3）残总糖和残还原糖高，残总糖一般为0.4%以上，残还原糖一般为0.2%以上；

因此，我国大多数乳酸企业不能规模化生产乳酸。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用糖清液发酵生产乳酸的方法，以使发酵料液内的还原糖充分利用，降低发酵周期，提高发酵效率；使得发酵结束后料液中残总糖以及残还原糖低、产酸高。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种利用糖清液发酵生产乳酸的方法，包括以下步骤：      （1）原料准备：按照体积比为糖清液：玉米浆溶液：酵母膏=100：0.015~0.025：0.004~0.013加入到发酵罐中，所述糖清液总含糖量为210~240g/L、DE值为92%~100%、DX值为90%~100%，所述玉米浆溶液中：干物质≥40%、蛋白质≥45%、酸度≤14%；      （2）加热灭菌：所述发酵罐中温度为115~121℃、压力为0.07~0.1Mpa，加热灭菌时间为15~45分钟；      （3）调节料液pH：用Ca（OH）₂的饱和溶液调节料液pH为5.4~5.6；      （4）加入乳酸菌进行发酵：把步骤（3）中得到料液的温度降到48~50℃，加入体积为发酵罐内料液总体积的10%~15%的乳酸菌，保持发酵罐内温度为48~50℃，并向发酵罐内持续通入无菌空气，通气流量为每吨料液0.75~4m³/h，维持发酵罐内压力为0.4~0.8Mpa，搅拌，通过加入Ca（OH）₂的饱和溶液维持料液pH为6.0~6.2，检测料液中的葡萄糖含量，葡萄糖含量为0时，发酵结束。

上述利用糖清液发酵生产乳酸的方法，在步骤（1）中，糖清液：玉米浆溶液：酵母膏=100：0.02：0.009，所述糖清液总含糖量为230g/L、DE值为96%、DX值为95%。

上述利用糖清液发酵生产乳酸的方法，在步骤（2）中，所述发酵罐中温度为118℃、压力为0.09Mpa，加热灭菌时间为30分钟。

上述利用糖清液发酵生产乳酸的方法，在步骤（3）中，用Ca（OH）₂的饱和溶液调节料液pH为5.5。

上述利用糖清液发酵生产乳酸的方法，在步骤（4）中，把步骤（3）中得到料液的温度降到49℃，加入体积为发酵罐内料液总体积的13%的乳酸菌，保持发酵罐内温度为49℃，并向发酵罐内持续通入无菌空气，通气流量为每吨料液2.5m³/h，维持发酵罐内压力为0.6Mpa，搅拌，通过加入Ca（OH）₂的饱和溶液维持料液pH为6.1，检测料液中的葡萄糖含量，葡萄糖含量为0时，发酵结束。

本发明的具有以下有益的技术效果：该工艺技术可用于乳酸的规模化生产，在实际生产中，发酵周期为45~47小时，远低于以前的乳酸发酵周期70小时，并且发酵产酸可达到180g/L以上，残还原糖≤0.15%，残总糖≤0.35%；具有发酵效率高、周期短的特点。

实施方式

实施例1