[发明专利]淀粉质原料的酶解方法及发酵制备柠檬酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及发酵生产柠檬酸技术领域，具体地，涉及一种淀粉质原料的酶解方法，及采用含有该酶解方法得到的淀粉质原料酶解产物的发酵培养基发酵制备柠檬酸的方法。

背景技术

柠檬酸是一种广泛应用于饮料、食品及医药等行业的有机酸。目前，柠檬酸主要通过发酵法制备，例如，一般需要先将淀粉质原料粉碎，将粉碎后的产物与水混合调浆，调浆后与酶接触进行酶解，得到酶解产物，并将黑曲霉接种至含有所述酶解产物的发酵培养基中发酵产生柠檬酸。

在上述工艺中，淀粉质原料的酶解至关重要。目前的淀粉质原料酶解工艺，大多采用二次喷射液化工艺。即淀粉调浆后与淀粉酶接触，然后经过两次喷射，喷射后降温再与淀粉酶进行接触，从而得到液化液。

但是，由现有的淀粉质原料酶解工艺得到的酶解产物中的残淀粉含量偏高，因此，柠檬酸发酵的终点柠檬酸含量较低，转化率较低，柠檬酸的生产成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有淀粉质原料酶解工艺造成柠檬酸发酵的终点柠檬酸含量较低，转化率较低，柠檬酸的生产成本较高的问题，提供一种新的淀粉质原料的酶解方法以及一种发酵制备柠檬酸的方法。

本发明的发明人在研究中意外发现，将现有的二次喷射液化工艺得到的液化液进行固液分离，对所得滤渣进行调浆，调浆后与淀粉酶和纤维素酶接触再次进行酶解，在淀粉酶总用量相同的情况下，采用含有该淀粉质原料酶解产物的发酵培养基发酵制备柠檬酸，可提高终点柠檬酸含量，提高转化率，从而降低柠檬酸的生产成本。

因此，为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种淀粉质原料的酶解方法，所述方法包括：

（1）将淀粉质原料粉碎后的产物调浆，然后在淀粉酶的存在下进行酶解，得到第一液化液；

（2）将步骤（1）得到的第一液化液进行固液分离得到滤渣；

（3）将步骤（2）得到的滤渣调浆后在淀粉酶和纤维素酶的存在下进行酶解，得到第二液化液。

优选地，以每克粉碎后的产物的干重计，步骤（1）和步骤（3）中所述淀粉酶的总用量为4-50酶活力单位，步骤（1）中淀粉酶的用量与步骤（3）中的淀粉酶的用量的比为8-10:1。

优选地，以每克粉碎后的产物的干重计，步骤（3）中纤维素酶的用量为2-10酶活力单位，进一步优选为6-8酶活力单位。

第二方面，本发明提供了一种发酵制备柠檬酸的方法，所述方法包括将黑曲霉接种至发酵培养基中并发酵产生柠檬酸，所述发酵培养基含有淀粉质原料酶解产物，其特征在于，所述淀粉质原料酶解产物为如上所述的方法制备得到的淀粉质原料酶解产物。

优选地，所述淀粉质原料酶解产物由第一液化液，以及由将步骤（2）中的第一液化液进行固液分离得到的液化清液和将步骤（3）中得到的第二液化液进行固液分离得到的液化清液组成的液化清液混合物组成。

优选地，以淀粉质原料酶解产物为100重量份为基准，所述第一液化液为15-20重量份，所述液化清液混合物为80-85重量份。

将本发明的淀粉质原料的酶解方法制得的酶解产物用于柠檬酸发酵，可提高终点柠檬酸含量，提高转化率，从而降低柠檬酸的生产成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

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。

一方面，本发明提供了一种淀粉质原料的酶解方法，该方法包括：

（1）将淀粉质原料粉碎后的产物调浆，然后在淀粉酶的存在下进行酶解，得到第一液化液；

（2）将步骤（1）得到的第一液化液进行固液分离得到滤渣；

（3）将步骤（2）得到的滤渣调浆后在淀粉酶和纤维素酶的存在下进行酶解，得到第二液化液。

本发明中，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。

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。

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。