[发明专利]一种柠檬酸的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柠檬酸的生产方法，属于玉米深加工综合利用领域。

背景技术

我国是农业大国，农产品资源丰富，主要农产品的总产量、商品量均居世界前列，因此农产品深加工是大有发展前途的产业。

我国玉米种植面积和总产量仅次于美国，居世界第二位。玉米在我国分布很广，南自北纬18度的海南岛，北至北纬53度的黑龙江省的黑河以北，东起台湾和沿海省份，西到新疆及青藏高原，都有一定面积。

玉米子粒中的淀粉含量达70％以上，有直链和支链淀粉两种类型。各有重要的用途，国内外的玉米淀粉工业均发展很快。淀粉是食品、医药、化工等行业必不可少的原料。新兴的玉米制糖工业，也以玉米淀粉为原料。玉米的用途已渗透到工农业的各个部分，玉米生产的好坏，对国民经济构成了巨大影响。

柠檬酸是一种重要的有机酸，又名枸橼酸，无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水。其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。由于物理性能、化学性能、衍生物的性能，是广泛应用于食品、医药、日化等行业最重要的有机酸。

中国的柠檬酸产业，较早地进入了国际市场，经过多年的努力和奋斗已成为世界第一的生产和出口大国。柠檬酸是多用途的有机酸, 目前国内外非常紧俏。近年来受各种发酵工业飞速发展和原料涨价等的影响, 导致成本上升, 故急待开发新的原料以降低生产成本。

近年来，国际上生产柠檬酸的企业大多采用直接发酵法，柠檬酸发酵生产分发酵和提取两部分。

柠檬酸的发酵有固态发酵、液态浅盘发酵和深层发酵 3种方法。固态发酵是以薯干粉、淀粉粕以及含淀粉的农副产品为原料。液态浅盘发酵多以糖蜜为原料，其生产方法是将灭菌的培养液通过管道转入一个个发酵盘中，接入菌种。

但是，柠檬酸的工业发酵中仍然需要面对很多问题，其中居首位的是原料问题。我们目前主要的原料是木薯和玉米。前者仍是粗料发酵，它带来了一系列固有的缺陷，如培养基营养成分的波动；大量不参与生化反应的杂质空耗能源，并给提取增加诸多负担；发酵液总糖浓度偏低，影响了发酵指数和设备利用率；发酵液滤渣价值很低，难以综合利用等等。玉米原料也只能算是半精料发酵，为了调整氮源，还要将一定比例的玉米粉直接进罐。由于要追求尽可能高的液化收率，总糖浓度也无法调高，致使我们的发酵产酸，至今停留在较低的水平。玉米原料的综合利用也是个大问题，除利用了淀粉之外，将其余部分都制成了廉价的饲料。所以，根据各厂实际，选用更适合的原料，提高资源利用率，是很迫切的问题。

葡萄糖母液是由玉米淀粉生产结晶葡萄糖生产过程中，分离出结晶葡萄糖后的原始母液。由于葡萄糖母液是葡萄糖工业生产的废液, 因其纯度低、杂质多而无法再结晶,只能排放。但葡萄糖母液浓度为70Be左右，含糖量为86%左右，直接排放显然会造成资源浪费及环境污染。

发明内容

  本发明要解决的问题是针对上述技术问题的不足，提供一种能够进一步降低柠檬酸生产的原料成本和生产配备设备投资，能够综合回收玉米深加工

中的副产品资源，节能环保的柠檬酸的生产方法。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种生产柠檬酸的方法，包括如下步骤：

a、在发酵罐中加入发酵培养基，所述发酵培养基包括以下重量份的物质：葡萄糖母液7-20%、大豆蛋白水解物5-30‰、MnSO₄  2-4‰、(NH)₂SO₄ 1-10%、余量为水；

b、在上述发酵培养基中接入发酵种子培养基，进行发酵培养得到柠檬酸。

以下是本发明的进一步改进：

步骤b中接入的发酵种子培养基的体积占发酵培养基总体积的10%-20%，发酵温度为34-38℃，发酵周期为70小时，发酵罐内单位体积的溶氧量为20-30%。

进一步改进：

所述发酵种子培养基的培养步骤如下：

（1）、制备种子培养基；

（2）、黑曲霉单菌落培养，通过在平板种子培养基上进行划线培养出黑曲霉单菌；

（3）、黑曲霉单菌落活化，挑取单菌落接种到活化培养基中进行活化；

（4）、将活化后的黑曲霉接种到斜面种子培养基进行种子的传代；

（5）、待菌种培养好以后，用接种环刮取菌种，刮取菌种1-10环到灭菌后的纯水内，然后将含有菌种的水倒入步骤（1）中制备好的种子培养基内；