不同发酵条件对黑曲霉利用玉米粉生产柠檬酸的影响
解析玉米液化清液发酵生产柠檬酸工艺
解析玉米液化清液发酵生产柠檬酸工艺摘要:本文通过试验探究的方式,以玉米清液为原料,以黑曲霉作为发酵菌株。
通过单因素筛选的方式优化清液培养基,并根据产酸量、菌丝球形态等,对各项指标进行明确,实现柠檬酸产量最大化目标。
根据试验结果可知,将初糖浓度设定为18%、采用分段通风转速控制方式,在发酵超过48h后可使柠檬酸产量达到最大值,即18.33g/100mL,糖酸转化率达到101.8%。
与传统带渣发酵相比,产酸量与转化率得到显著提升。
关键词:玉米清液;柠檬酸;发酵生产引言:粗玉米中蕴含着丰富的蛋白质,直接用其生产柠檬酸会使菌体飞速生长,对产酸造成严重阻碍。
为避免这一情况,可将玉米粉液化后清楚残渣,液内蛋白质含量较低,利用清液发酵柠檬酸,不但可缩短发酵周期,还可提高转化率。
当前,国内许多工厂已经陆续普及此种工艺,为提高玉米资源利用率,应对发酵生产工艺进行细致分析。
1试验材料与方法1.1材料与仪器本试验的菌株为黑曲霉;主要试剂为酵母粉、无水葡萄糖、FeSO4、玉米浆、a-淀粉酶,剂量为40000U/mL,肌醇;培养基为马铃薯葡萄糖琼脂、种子基础与发酵基础培养基;主要仪器设备为光学显微镜,型号为OLYMPU719068;电子天平,型号为FA2004N;总糖计,型号为WYT-J;恒温振荡器,型号为HZQ-QX;发酵罐,剂量为30L。
1.2试验方法1.2.1初糖含量与柠檬酸产量关系将清液中初糖浓度分别设定为16%、18%和20%,按10%接种量,在36.5℃、转速为400r/min、罐压为0.1MPa、通风为400L/h环境下发酵。
在初始发酵时,每间隔8h分别从不同浓度罐体内取样,对液体PH值与柠檬酸产量进行测定,在放罐完毕后称取菌丝体净重,检测净重变化情况,并检测残还原糖值[1]。
1.2.2还原糖测定通过费林试剂热滴定方式,以亚甲基蓝作为指示剂进行测定。
在空白滴定方面,分别吸取甲乙液体各5ml,放入250ml的锥形瓶内,滴入19ml左右的葡萄糖标准液,加热至沸腾,沸腾时间为30s,每2s滴入1滴,直至溶液蓝色消失,测定葡萄糖溶液的总体积,反复操作3次,记录平均值。
玉米粉原料的柠檬酸发酵初步研究
(3) 总糖测定 :经 6 mol/ L 硫酸水解后 , 用斐林法测定[1 ] 。
(4) 还原糖测定 :直接用斐林法测定[1 ] 。 (5) 蛋白质测定 :用克氏定氮法[2 ] 。 1. 5 液化条件 每升 30 %的玉米粉浆加高温α- 淀粉酶 酶液 0. 7 ml (酶液室内放置 1 年 ,原来酶活为 1 万 u/ ml) 和 0. 1 % 氯化钙 。
放置温度
冰箱 37 ℃ 55 ℃
pH 0 ( h) 22 ( h)
放置 22 h 后 摇瓶产酸 ( %)
5. 8 5. 8 12. 0
5. 8 4. 3~3. 8 8. 15
5. 8 5. 5 10. 3
图 3 玉米粉柠檬酸发酵产酸曲线 2. 6 关于玉米粉液化滤液和滤渣的防腐问 题
— 48 —
表 3 不同原料培养基黑曲 霉菌丝球形态比较
培养基
菌丝球形态 发酵周期 ( h)
山芋粉 玉米粉
球细 ,无伸展菌丝 94 球细 ,有伸展菌丝 94
玉米粉加增稠剂 球细 ,无伸展菌丝 94
产酸 ( %)
17. 4 16. 2 15. 5
2. 5 玉米粉檬酸发酵产酸曲线
图 3 为玉米粉发酵柠檬酸的产酸情况 ,
发酵 24 h 发酵 48 h 发酵 96 h
图 2 玉米粉柠檬酸发酵过程中菌丝球形态变化
为了探索这个问题 ,我们用同一斜面接 种山芋粉 、玉米粉和玉米粉加增稠剂的培养 基 ,试验结果表明 (见表 3) :玉米粉培养基的 菌丝球菌丝伸展 ,而加入增稠剂后则与山芋 粉培养基相同 ,但产酸却与玉米粉培养基相 近 。我们认为山芋粉培养基固形物多 ,粘稠 , 而玉米粉滤液培养基固形物少 ,流动性大 ,加 少量增稠剂改变了此性状 。因此除菌种特性 外 ,玉米粉液化滤液发酵柠檬酸时黑曲霉出 现菌丝球松散和伸展菌丝可能与发酵液的物 理性质有关 。
利用玉米粉产柠檬酸黑曲霉的筛选_常春
第20卷 第1期郑州轻工业学院学报(自然科学版)Vol.20 No.1 2005年2月JO URNAL O F Z HENGZHOU UNIVERSITY OF LIG HT INDUSTR Y (Natural Science)Feb 2005收稿日期:2004-06-30基金项目:河南省重大科技攻关项目(022*******)作者简介:常春(1973 ),男,河南省郑州市人,郑州大学工程师,浙江大学博士研究生,主要研究方向:生化设备强化.文章编号:1004-1478(2005)01-0047-03利用玉米粉产柠檬酸黑曲霉的筛选常 春, 王 娟, 马晓建, 方书起, 李洪亮(郑州大学化工学院,河南郑州450002)摘要:以从土壤中分离的黑曲霉为出发菌种,经过紫外线和DES 的诱变处理,得到了一株能利用玉米粉为原料的黑曲霉菌株AS 35.经过摇瓶发酵柠檬酸的对照试验,结果表明:该菌株能够较好地利用玉米粉,产酸能力达8 6%,原料转化率达66 2%,较原始菌种大大提高.关键词:黑曲霉;柠檬酸;玉米粉;发酵中图分类号:TQ920 文献标识码:ASelection of Aspergillus niger using corn powder asraw material to product citric acidC HANG Chun, W ANG Juan, MA Xiao_jian, FANG Shu_qi, LI Hong_liang(College o f Chem Eng ,Zhen gzhou Univ ,Zheng z hou 450002,China)Abstract:The initial As pergillus niger separated form soil was mutated by UV and DES,and by this a strain AS 35was obtained which could use corn powder as raw material The result of fermentation in flask showedthat the strain could use corn powder to produce citric acid effectively with 8.6%acid producing capacity and 66.2%transmission percentage of ra w material,which is better than those of initial Aspergillus niger This is helpful to the further optimization of fermentation medium Key words:As pergillus niger ;citric acid;corn powder;fermentation0 引言柠檬酸又名枸橼酸,在食品工业中广泛用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂、除腥脱臭剂、鳌合剂等.医药上广泛用到柠檬酸及其盐类.在化学工业中,柠檬酸及其盐类和衍生物广泛用作缓冲剂、消泡剂等.另外,柠檬酸是多种纤维的媒剂和助染剂,用于棉、麻、羊毛、聚酯纤维(尼龙)、维尼龙等纤维的染色[1].柠檬酸用途广泛,需求日益增长.利用薯干粉原料深层发酵是我国柠檬酸发酵生产的一大特色.但是,由于薯干粉涨价,柠檬酸的生产成本不断增高,所以,寻找价格低廉的替代原料成为柠檬酸生产的一个研究方向.在众多的原料中,资源丰富、价格低廉的玉米粉可作为生产柠檬酸的替代原料,用玉米粉为原料发酵生产柠檬酸已经越来越受到人们的关注[2].本文采用玉米粉作为柠檬酸发酵的原料,以黑曲霉作为出发菌种,对菌种进行选育,以获得能够以玉米粉为原料进行发酵的优良菌种,为以后优化工艺的研究打下坚实的基础.48 郑州轻工业学院学报(自然科学版)2005年 1 材料和方法1 1 出发菌种黑曲霉(Aspergillus niger),由土壤中分离获得.1 2 培养基斜面培养基:察氏琼脂培养基[3];筛选培养基:察氏培养基中加入少许溴甲酚绿指示剂和质量分数2%的玉米粉水解液;摇瓶培养基:玉米粉加入适量水,加热至85 ,加入耐高温的 -淀粉酶5U/g玉米粉,保温30min,碘液不变色后,继续加热至100 煮沸5min,纱布过滤,调整至合适的糖度和蛋白浓度.1 3 诱变方法用15W紫外灯照射孢子悬液,距离30c m,照射一定时间后,稀释分离涂布于筛选培养基中,33培养4d,选取变色圈大的菌落,作为备用菌株.由紫外线照射获得的相对稳定的高产菌株,制成孢子悬液,加入DES溶液,使 (DES)=1%,33恒温振荡30min,取1mL处理液加入0 5mLw(Na2S2O3)=25%的溶液中止反应,处理后的孢子液经稀释后涂布于筛选培养基中.1 4 分析方法酸度测定:取发酵滤液1mL,以酚酞为指示剂,用c(NaOH)=0 1429mol/L标准溶液滴定;柠檬酸纯度测定采用纸层析法[1].2 结果与讨论2 1 紫外线照射时间的确定采用常见的紫外灯照射进行诱变.照射时间对黑曲霉致死率的影响见表1.黑曲霉孢子悬液经过照射,再稀释分离后计数来计算致死率.致死率=起始菌落数-照射后存活菌落数起始菌落数100%致死率与照射时间成正比关系,即随着照射时间的延长,被照射菌种的死亡率也随之升高[3].一般来说,细胞存活率较高时,突变率往往随诱变剂量的增加而增大.通常认为,致死率在70%~80%时,诱变效果较好[4].所以,试验确定诱变照射时间为4min.表1 紫外线照射时间与致死率的关系时间/min012345678致死率/%054269758389921002 2 DES处理时间的确定DES对黑曲霉致死率的影响见表2.表2 DES处理时间与致死率的关系时间/min0102030405060致死率/%04069808691100依据与2 1同样的原理,选定致死率在70%~ 80%范围内为最适突变范围,最终确定DES处理时间为30min.2 3 利用玉米粉产柠檬酸黑曲霉的选育黑曲霉孢子悬液经紫外线处理后,稀释涂布于筛选培养基上,利用透明圈法进行初筛,共筛出120株透明圈与菌落直径比例大的黑曲霉,斜面保藏,利用摇瓶培养基33 培养7d,测总酸和纯度进行复筛,选出3株产酸高的菌株,作为下一步诱变的出发菌株.再利用DES进行进一步诱变,经初筛、复筛后,选育出1株产酸稳定、产率较高的菌株AS35.经多次传代后,它的产酸能力稳定.2 3 1 变色圈与菌落直径比例大小对产酸的影响 由于筛选培养基中加有溴甲酚绿指示剂,黑曲霉产酸会与之反应,在菌落周围形成一个透明的变色圈.变色圆与菌落直径比例大小对产酸的影响见表3.表3 变色圈与菌落直径比例大小对产酸的影响菌落序号变色圈直径 菌落直径产酸/% AS21 12 0AS31 55 0AS202 16 0AS353 58 6AS502 57 6AS673 08 2AS852 88 0一般认为,变色圈与菌落直径比例越大,菌株的产酸能力越强[5].结果表明该方法简单直观,而且有效.比例小的菌落,其产酸很低,当变色圈与菌落直径比例小于2 0时,产酸小于6 0%,当比例大于2 5时,产酸可达到8 0%以上.2 3 2 诱变前后菌种产酸能力的比较 初始菌种诱变前,利用玉米粉能力很弱,菌落透明圈很小,大多数几乎没有,这在加有玉米粉的筛选培养基中可明显看到.经紫外线、DES诱变后,利用玉米粉产酸的能力大大增强,可在筛选培养基中明显观察到较大的透明圈.分别将筛选前后的菌种接入摇瓶培养基中,进行摇瓶发酵试验进行产酸对照,结果见表4.第1期常 春等:利用玉米粉产柠檬酸黑曲霉的筛选 49表4 诱变前后菌种产酸能力的比较%菌种w(总糖)w(产酸)转化率原始菌种13 02 116 2AS3513 08 666 2诱变后黑曲霉可以较好地利用玉米粉为原料进行柠檬酸发酵,菌种对原料的利用率从16 2%升高到66 2%,表明经诱变后的菌种对玉米粉的转化有明显的提高.3 结论通过对从土壤分离的黑曲霉进行紫外线和DES 交替诱变,得到了一株能利用玉米粉为原料的产柠檬酸AS35菌种,经过摇瓶对照,该诱变菌种产酸能力从2 1%提高到8 6%,原料转化率从16 2%提高到66 2%.该菌株能很好地利用玉米粉,这为进一步优化发酵培养基及后继的试验研究奠定了基础.参考文献:[1] 金其荣,张继民,徐勤.有机酸发酵工艺学[M].北京:中国轻工业出版社,1994[2] 石忆湘,刘祖同.黑曲霉发酵玉米淀粉生产柠檬酸[J].清华大学学报(自然科学版),1998,28(6):52 55 [3] 陈代杰,朱宝泉.工业微生物菌种选育与发酵控制技术[M].上海:上海科学技术文献出版社,1995[4] 杜连祥.工业微生物学实验技术[M].天津:天津科学技术出版社,1992[5] 王风琴.提高柠檬酸生产菌产酸的措施[J].中国调味食品,1998,1(1):19 20(上接第42页)量,二是温度高会加快天然分子的降解,不利于提高产品质量.实验得出反应温度为50 是最佳反应温度.2)理论上,n(ClCH2COOH) n(F691)=1时可实现完全取代.但反应过程中存在大量副反应,使得ClC H2C OOH利用率下降,但过量的ClC H2C OOH参与释酸副反应,将使得醚化条件变差.实验得出n(ClCH2C OOH) n(F691)=1时效果最好.3)PCl3投放量越多,有机磷含量越高.但从实验结果看来, n(PCl3) n(F691)为0 5,1 0,1 5时有机磷的平均收率分别为81 3%,58 7%,50 8%,即PCl3的量增加,有机磷收率降低.4)氢氧化钠也有两方面作用,一是活化F691粉中纤维素和多聚糖的羟基,二是维持反应体系的pH值.因此,维持一定浓度的氢氧化钠对保证产品质量至关重要,实验得出n(NaOH) n(F691)=4为最佳投加量.4 结论1)通过醚化脱水反应,在F691上成功地接枝上了有机磷基团,制备了天然高分子接枝改性水处理剂LXL-A.2)制备LXL-A的最佳工艺条件为:反应温度50 ,n(ClC H2C OOH) n(F691)=1,n(PCl3) n(F691)=1 5,n(Na OH) n(F691)=4,此时制得的LXL-A具有最高的膦酸基团取代度.参考文献:[1] 肖锦,龙世明.几种水溶性天然高分子物及其改性絮凝剂的研制和应用[J].环境科学丛刊,1981,2(Z1):1619[2] 潘碌亭,肖锦,赵建夫,等.天然高分子改性阳离子絮凝剂的合成及对工业废水的处理[J].环境污染与防治,2002,24(3):159 161[3] 黄少斌,肖锦,叶振华.氮杂环季铵盐絮凝-缓释剂的研究[J].华南理工大学学报(自然科学版),1996,24(2):107 112[4] 尹华,彭辉,肖锦.喹啉季铵盐絮凝-缓蚀剂FNG-C的制备及其性能研究[J].环境化学,1999,18(1):7076[5] 潘碌亭,肖锦.天然高分子改性多功能水处理剂FIQ-C的制备及应用[J].工业水处理,2001,21(1):13 17 [6] 李琼,肖锦,肖晶.接枝共聚型天然高分子絮凝剂的性能及应用研究[J].工业水处理,1997,17(4):27 31 [7] 尹华,彭辉,肖锦.天然高分子改性阳离子絮凝剂的合成及其性能与机理的研究[J].重庆环境科学,1999,21(6):30 33[8] 王杰,肖锦,詹怀宇.两性高分子絮凝剂的制备及其应用研究[J].环境化学,2001,20(2):185 190[9] 祝静贞.磷酸淀粉酯取代度的测定[J].淀粉与淀粉糖,1989,(3):33 44。
玉米生产柠檬酸生产工艺改进
玉米生产柠檬酸生产工艺改进作者:吴玉熙来源:《科技创新导报》2011年第30期摘要:近年来,随着农业的发展和生化发酵工艺研究的深入,以玉米作为新兴原料生产柠檬酸的工艺受到柠檬酸生产企业的青睐。
与以薯干为原料的传统的柠檬酸生产工艺相比,以玉米为原料除了能产出高质量的柠檬酸,还具有减少有害物的排放和大大降低柠檬酸的生产成本等诸多优点。
所以,研究和改进以玉米为原料的柠檬酸生产工艺是有重要意义的。
关键词:玉米柠檬酸发酵黑曲霉中图分类号:TQ921.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)10(c)-0133-011 玉米生产柠檬酸工艺介绍柠檬酸是世界上产量较大的一种有机酸,且是一种无水物,柠檬酸的生产工艺主要有生物发酵法、水果提取法和化学合成法这三种。
采用玉米粉为原料生产柠檬酸利于实现低能耗、低污染、高效益的目标。
过滤玉米渣和过剩的蛋白质后转向发酵程序,将菌种和糖液混合通入无菌空气进行深层发酵,发酵罐保持适宜的温度35~37℃环境下生长,相对于传统以薯干为原料而言,以玉米作为新兴原料生产柠檬酸具有产酸快、发酵周期短、成本低、溶氧能力强等优点。
一般来说,产酸收益整体上能提高10%左右。
2 玉米粉发酵生产工艺的改进传统的柠檬酸生产都是以薯干作为原材料,经过生物发酵和钙盐提取工艺制作的,这种方法生产的产品质量差而且成本高,环境污染严重,为了进一步扩大经济效益,提高生产效率,实现清洁无污染的生产,需要对柠檬酸生产提取工艺加以改进。
在原料方面,目前研究出了玉米粉、稻米以及秸秆等,工艺上采用工业离子色谱法、母液净化处理以及循环利用废糖液技术,这样不仅有效地降低了成本,而且对于柠檬酸生产剩余的副产物,要通过优化工艺的方式加以合理的利用,废物排放量少有利于环境保护。
2.1 对玉米中的其他营养物质的开发玉米生产柠檬酸时,用到的只是玉米中的淀粉。
可以在生产过程中对玉米中的其他营养物质进行回收、提纯和开发,生产出玉米蛋白粉、纤维饲料和高附加值的玉米油等副产品,这样的“吃干榨尽”的生产思想有效提高了经济效益。
黑曲霉产柠檬酸最适发酵条件的探讨
I0 )1
Cu S04 hS 1 Od 83 5 05 5
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1材料与方法 .
1 1 验 材 料 .实 1 1 1 验 菌 种 .. 实
黑 曲霉 (s e g 1u n g t 2 6 A p r i l s ie ) 0 0
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Mu 2 CI
p H值调整 为 6 7 发酵温度 为 3 ℃左右 , ., 4 最佳碳源 为蔗糖 , 最佳氮源为 (H ) S 4 大多数 金属离子在低浓度和高浓度具有不 同的影响作用。以上各条件的 N420 , 确 定 对柠 檬 酸 的大 规 模 工业 生产 有 重 要 意 义 。
【 键词 】 黑 曲霉 关 柠檬酸 发 酵 条件 添 加 剂 , 50×14个 / l接 入 菌 种 , 床 转 速 3 0 按 . 0 m 摇 0 r/m n 温 度 3 ℃ i, 4 培 养 4 h后 记 录产 酸情 况 。 8
FeS 2 O4
8l l
1 5
80 2
65 6
91 1
75 0
90 3
83 5
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86 5
82:
795
Fe 0d s
94 5
96 8
93 1
91 4
83 3
82 5
1 12培 养 基 .. 斜 面 种 子 培 养 基 ( 糖 3 gN N 。g M S 7 2 0 5 ,C 0 5 , 蔗 0 , aO3 ,g O H0 . g K 1 . g F S 7 2 00 g ,2P4g 琼 脂 1g 蒸 馏 水 l0 m , H .) P A液 eO.H0 . l 4 KH Ol , 3, O 0 l p 7 2 ,D 体 培养 基 ( 铃 薯 20克 , 萄 糖 2 马 0 葡 0克 , 脂 2 琼 O克 , 水 至 10 加 0 0毫 升 ) 发 ,
实验24黑曲霉发酵生产柠檬酸
实验24⿊曲霉发酵⽣产柠檬酸⿊曲霉发酵⽣产柠檬酸柠檬酸(citric acid )⼜名枸橼酸,学名2-羟基丙烷三羧酸(2-hydroxytricarboxylic acid )、2--羟基丙烷-1,2,3-三羧酸(2-hydroxy propane-1,2,3-tricarboxylic acid )。
商品柠檬酸有两种形式:⼀种为⽆⾊透明,有光泽的含⼀个结晶⽔的晶体,其分⼦式为C 6H 807·H 2O,相对分⼦质量为210.14。
另⼀种为⽆⾊半透明全对称晶体的⽆⽔柠檬酸,分⼦式为C 6H 8O 7,相对分⼦质量192.13。
柠檬酸因⽆毒、⽔溶性好、酸味适度、易被吸收和价格低廉等优点,被⼴泛应⽤于⾷品、医药、化⼯、化妆品、清洗(洗涤)、建筑等⼯业部门。
1893年前,⼈们主要从柑橘、菠萝和柠檬等果实中制取柠檬酸。
1893年后发现微⽣物可产⽣柠檬酸,1951年美国Miles 公司⾸先采⽤深层发酵法⽣产柠檬酸。
我国在20世纪40年代初期开始浅盘发酵⽣产柠檬酸,60年代开始采⽤薯⼲粉直接深层发酵法⽣产柠檬酸。
能够产⽣柠檬酸的微⽣物很多,青霉、⽑霉、⽊霉、曲霉、葡萄孢菌及酵母中的⼀些菌株都能够利⽤淀粉质原料或烃类⼤量积累柠檬酸。
⾄今世界上消费的柠檬酸主要采⽤发酵法,⽽最具商业竞争优势的是采⽤⿊曲霉(Asp.niger )、⽂⽒曲霉(Asp.Wentii )和解脂假丝酵母等菌种的深层液体发酵。
⽬前国内外普遍采⽤⿊曲霉的糖质原料发酵⽣产柠檬酸。
本实验以薯⼲粉或⽟⽶粉为原料,采⽤⿊曲霉,通过深层液体(摇瓶)发酵产⽣柠檬酸。
柠檬酸发酵液经过滤除去菌丝体和残存杂质,过滤液中加⼊碳酸钙中和,⽣成柠檬酸钙沉淀。
将获得柠檬酸钙再⽤稀硫酸酸解⽣成柠檬酸和硫酸钙沉淀⽽制得粗制柠檬酸液,粗制柠檬酸液再经活性碳脱⾊、离⼦交换脱盐制得精制柠檬酸液。
精制柠檬酸液经真空浓缩、结晶制得符合英国药典BP-98版标准的⽆⽔或⼀⽔柠檬酸。
玉米液化清液发酵生产柠檬酸工艺研究
玉米液化清液发酵生产柠檬酸工艺研究张鸿飞;秦郦;蒋水星;毕付提;刘玲;张建华;王德培【摘要】以玉米液化清液为原料,黑曲霉为发酵菌株,通过单因素筛选以及正交试验对玉米清液发酵培养基进行优化研究.通过测定产酸量及菌丝球形态的观察,最终确定最优的培养基配方为:玉米浆0.7%,(NH4)2SO41.0 g/L,MgSO40.1g/L,CuSO40.8 mg/L,ZnSO40.02 g/L,CaCl22.0 g/L,KCl 0.1 g/L,FeSO40.34 mg/L,肌醇0.07 g/L.通过30 L发酵罐放大试验确定发酵液初糖浓度为18%、种龄27 h,分段通风转速控制,发酵60 h,柠檬酸产量达到18.33 g/100 mL,糖酸转化率达到100.3%,与带渣发酵方式相比,产酸量和转化率有较大幅度提高.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2019(040)002【总页数】8页(P155-161,202)【关键词】黑曲霉;玉米液化清液发酵;柠檬酸;单因素试验;转化率【作者】张鸿飞;秦郦;蒋水星;毕付提;刘玲;张建华;王德培【作者单位】工业发酵微生物教育部重点实验室,天津300457;省部共建食品营养与安全国家重点实验室,天津300457;天津科技大学生物工程学院,天津300457;工业发酵微生物教育部重点实验室,天津300457;省部共建食品营养与安全国家重点实验室,天津300457;天津科技大学生物工程学院,天津300457;山东日照金禾博源生化有限公司,山东日照276800;工业发酵微生物教育部重点实验室,天津300457;省部共建食品营养与安全国家重点实验室,天津300457;天津科技大学生物工程学院,天津300457;工业发酵微生物教育部重点实验室,天津300457;省部共建食品营养与安全国家重点实验室,天津300457;天津科技大学生物工程学院,天津300457;天津科技大学生物工程学院,天津300457;工业发酵微生物教育部重点实验室,天津300457;省部共建食品营养与安全国家重点实验室,天津300457;天津科技大学生物工程学院,天津300457【正文语种】中文柠檬酸是一种重要的有机酸,在食品工业、精细化工洗涤和化妆品行业,医药业[1-4]等市场需求大,并以每年3%~5%需求量递增。
(完整word版)黑曲霉发酵柠檬酸
黑曲霉发酵生产柠檬酸(中北)生物技术18083108 陈园园摘要:黑曲霉,半知菌亚门,丝孢纲,丝孢目,丛梗孢科,曲霉属真菌中的一个常见种。
广泛分布于世界各地的粮食、植物性产品和土壤中,是重要的发酵工业菌种。
大多数曲霉菌如泡盛曲霉、米曲霉、温氏曲霉、绿色木霉和黑曲霉都具有产柠檬酸的能力,而黑曲霉的产酸能力更强。
黑曲霉从土壤中分离培养,土壤来源有要求。
黑曲霉和黑根霉菌种用于发酵产柠檬酸,了解产物发酵生产的机理,柠檬酸发酵的发酵条件,掌握发酵过程步骤,了解产物提取的几种方法,学习利用沉淀法提取柠檬酸的原理,掌握沉淀法提取柠檬酸的方法是本次实验的目的要求。
关键词:黑曲霉、黑根霉、柠檬酸实验材料和试剂:样品:新鲜土壤样品(来源于食堂垃圾堆处)培养基:查氏培养基、马铃薯培养基无菌水:带有玻璃珠装有20mL无菌水三角瓶试剂:400U/mL庆大霉素液、10%苯酚、酚酞指示剂、碳酸钙、0。
1M NaOH 、0.1M H2SO4实验器材:无菌培养皿、培养箱、无菌吸管、无菌离心管、电子天平、记号笔、玻璃涂棒、酒精灯、火柴、圆底烧瓶、抽滤瓶、玻璃棒、抽滤设备、冰箱实验步骤一.黑曲霉、黑根霉菌种的分离和培养1。
黑曲霉的分离培养①土壤样品的采集用取样铲,将表层5cm左右的浮土除去,取5~25cm处的土样10~25g,装入事先准备好灭菌容器内扎好。
编号并记录地点、土壤质地、植被名称、时间及其他环境条件。
一般样品取回后应马上分离,以免微生物死亡。
②制平板:在融化好的查氏培养基中加入链霉素0。
2mL/瓶制3块PDA培养基、3块查氏培养基平板。
③制备土壤稀释液:1。
称取土壤2g,放入18mL带有玻璃珠的无菌水三角瓶中,同时加入3滴10%苯酚溶液,振荡5min,即为稀释10-1的土壤悬液。
2。
另取无菌离心管2支,用记号笔编上10-2、10-3、10-4,再加入0.9mL无菌水.取10-1的土壤稀释液,吸取0。
1mL加入第一只离心管中,并在试管内轻轻吹吸数次,使之充分混匀,即成10-2土壤稀释液。
一种提高黑曲霉发酵生产柠檬酸产量的方法
一种提高黑曲霉发酵生产柠檬酸产量的方法在工业生产中,柠檬酸是一种重要的有机酸,广泛应用于食品、医药、化工等领域。
而黑曲霉是目前最主要的柠檬酸生产微生物,因其高效、高产等优点而备受青睐。
然而,对于黑曲霉发酵生产柠檬酸的方法,如何提高其产量一直是一个备受关注的问题。
本文将从深度和广度的角度,探讨一种提高黑曲霉发酵生产柠檬酸产量的方法。
一、原理解析在进行黑曲霉发酵生产柠檬酸时,关键的生产环节是发酵过程。
而要提高柠檬酸的产量,需要从以下几个方面进行优化:发酵菌株的选取、培养基的配方、发酵条件的控制等。
1. 发酵菌株的选取在选择发酵菌株时,需要考虑其对柠檬酸产量的影响。
一般来说,通过筛选高产菌株,可以有效提高柠檬酸的产量。
选择某些高柠檬酸产量的黑曲霉菌株,能够在一定程度上提高发酵产酸量。
2. 培养基的配方培养基的配方是影响柠檬酸产量的重要因素之一。
通过优化培养基的氮源、碳源、矿物盐等成分比例,可以为黑曲霉提供更适宜的生长环境,从而增加柠檬酸的产量。
添加适量的葡萄糖、氨基酸等营养物质,可以刺激黑曲霉的生长,提高柠檬酸的产量。
3. 发酵条件的控制发酵过程中的温度、pH值、氧气供应等条件的控制对柠檬酸产量也有着重要的影响。
合理的温度和pH值可以促进黑曲霉的生长和柠檬酸的产生,而充足的氧气供应则能提高发酵效率,进而增加柠檬酸的产量。
二、实践应用上述原理虽然看似简单,但在实际应用中却需要综合考虑各个因素,并进行合理的优化。
在进行黑曲霉发酵生产柠檬酸时,可以通过以下方法来提高产量:1. 优化菌株选取首先需要对已有的黑曲霉菌株进行筛选,选择出高产柠檬酸的菌株。
这需要借助研究机构或者实验室的支持,通过采用分子生物学技术等手段进行筛选和改良。
2. 调整培养基配方针对不同菌株、不同生产条件,可以优化培养基的配方,以满足黑曲霉生长和柠檬酸产量的需求。
在生产实践中,可以根据具体情况进行调整,以获得最佳效果。
3. 控制发酵条件在实际生产过程中,通过精确控制发酵过程中的温度、pH值和氧气供应,可以更好地满足黑曲霉生长和柠檬酸产量的需求。
黑曲霉生产柠檬酸的发酵工艺流程
黑曲霉生产柠檬酸的发酵工艺流程1.首先,选择适当的黑曲霉菌种作为发酵的起始种。
First, choose the appropriate Aspergillus Niger strain as the starting culture for fermentation.2.将黑曲霉菌种接种到含有适量碳源和氮源的发酵基质中。
Inoculate the Aspergillus Niger strain into a fermentation medium containing suitable amounts of carbon and nitrogen sources.3.确保发酵基质的pH值在合适的范围内,通常为3.0至6.0。
Ensure that the pH of the fermentation medium is within the appropriate range, typically between 3.0 and 6.0.4.控制发酵温度在25°C至35°C之间,提供适宜的温度条件。
Control the fermentation temperature between 25°C and 35°C to provide suitable conditions for growth.5.确保发酵过程中的通气充足,以促进微生物的生长和代谢活动。
Ensure adequate aeration during the fermentation processto promote microbial growth and metabolic activity.6.在发酵过程中定期监测黑曲霉的生长情况和产酸量。
Regularly monitor the growth of Aspergillus Niger and the production of citric acid during the fermentation process.7.当黑曲霉的生长达到高峰并且产酸量稳定时,进行收获。
微生物发酵制柠檬酸论文
柠檬酸合成酶是TCA环的起始酶,只对CoA和ATP的调节敏感,ATP-Mg螯合物只起微弱的抑制作用,而其它调节物则无影响,因细胞内ATP是以Mg螯合物形式出现,所以ATP对他影响不太重要,该酶对乙酰CoA的亲和力取决于草酰乙酸的浓度,在柠檬酸积累条件下会使该酶对乙酰CoA亲和力增强。
1.磷酸果糖激酶(PFK)活性调节
在黑曲霉的EMP途径中,PFK是个调节酶,是柠檬酸合成中的主要调节点。在正常生理条件下,该酶被柠檬酸和ATP抑制,而被无机磷、AMP和铵离子激活,铵离子的存在可有效地解除PFK对胞内柠檬酸积累的敏感性。为了使PFK不受柠檬酸的抑制,则必须变更营养成分的限制与氧的供给。
发酵微生物:
能够产生柠檬酸的微生物有很多,在石油原料发酵中主要使用酵母菌,特别是解脂假丝酵母和涎沫假丝酵母,但在工业生产上,以糖质或淀粉质原料直接发酵的主要是曲霉属,有黑曲霉、泡盛酒曲霉、米曲霉、灰绿曲霉最为重要,特别是黑曲霉。
微生物的育种:
(1)为提高葡萄糖进入细胞的代谢活力,进一步增强EMP的代谢流,采用60Coγ射线或EMS等诱变剂诱变育种(致死率为70%-80%)。通过高糖(蔗糖)14%的培养基平板筛选分离出比原株生长更好的突变株,有可能获得己糖激酶和6-磷酸果糖激酶活性更高的菌株;在纤维二糖培养基的平板筛选具有2-脱氢葡萄糖抗性的突变株,有可能获得以淀粉为原料的高产柠檬酸突变株;亦可进一步选育抗金属锰离子、锌离子能力强的突变株。
(2)为降低副产物有机酸如葡萄糖酸和草酸的能力,采用基因工程的手段,构建葡萄糖氧化酶和草酰乙酸水解酶丧失的工程菌。
生物合成途径:
普遍认为柠檬酸糖质原料发酵是经EMP途径、丙酮酸羧化和三羧酸循环而形成的。
1954年,Shu提出葡萄糖80%经EMP途径代谢。虽然也存在HMP酶系,但HMP途径主要在孢子阶段活跃,应为它提供了核酸合成等所需的前体物质。Shu的研究表明约有40%的柠檬酸是通过柠檬酸循环中的二羧酸形成的。Cleland等则认为TCA循环受到强烈干扰。还有一种意见认为,当乌头酸酶和异拧香酸脱氢酶消失时,就出现柠檬酸。而有人却证明柠檬酸酶或需要NAD和NADP的异柠檬酸脱氢酶受到阻断。从黑曲霉的老菌丝体中分离的线粒体可以看到,在柠檬酸大量形成时,TCA循环中其呼吸作用略有减弱。因此可以证明,在柠檬酸形成的主要阶段,存在着乌头酸酶、需NAD和NADP的异柠檬酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、富马酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶,并对α-氧-戊二酸脱氢酶有抑制作用。
利用黑曲霉发酵产生柠檬酸
利用黑曲霉发酵生产柠檬酸摘要:柠檬酸是目前以微生物发酵生产的重要有机酸之一,它的用途非常广泛,需求日益增长。
目前国内柠檬酸年产量约2.5×105吨,其中半数以上供出口之用。
80年代,我国国内的柠檬酸消费急剧上升,速度远远超过了西方发达国家。
随着人民生活水平的提高,对食品和饮料等含柠檬酸制品的需求量猛增,但就人均消费量来看,我国的柠檬酸消费还是很低的,以用于食品和饮料的柠檬酸为例,我国的人均消费量远低于美国和日本,市场潜力巨大,因此增加柠檬酸生产不仅可以满足国内日益增长的需要,也是换取外汇的重要手段之一。
柠檬酸是葡萄糖经柠檬酸循环而形成的最有代表性的代谢产物,早已发展成大规模的商用生产。
常用的菌种是黑曲霉,产酸浓度在每升发酵液中>150g。
关键词:黑曲霉,柠檬酸,三羧酸循环1、柠檬酸用途柠檬酸被称为第一食用酸味剂,极广泛地用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂等,用于饮料、糖果、酿造酒、冰淇淋、酸奶、罐头食品、豆制品与调味品等的生产中。
另外,在药物、美容品、化妆品工业上也有着重要的应用。
它是香料和饮料的酸化剂,在食品和医学上用作多价螯合剂,同时是化学中间体,用于制造药物,也可用于金属清洁剂、媒染剂等。
柠檬酸的盐类、酯类和衍生物也各具特点,用途极为广泛而有良好的发展前景。
2、黑曲霉黑曲霉,子囊菌亚门,丝孢目,丛梗孢科中的一个常见种。
广泛分布于世界各地。
食品工业上用作发酵菌种,如用于食醋生产制曲、麸曲法白酒生产制曲、柠檬酸发酵等,主要是利用此黑曲霉分泌产生淀粉酶、糖化酶、柠檬酸、葡萄糖酸、五倍子酸等的功能;在生物肥料工业上,黑曲霉具有裂解大分子有机物和难溶无机物,便于作物吸收利用,改善土壤结构,增强土壤肥力,提高作物产量的效果。
3、柠檬酸循环(citric acid cycle,CAC)又称三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA),Krebs循环,由诺贝尔获奖者(1953年)、德国学者H.A.Krebs于1937年提出。
玉米生产柠檬酸生产工艺改进
玉米生产柠檬酸生产工艺改进作者:吴玉熙来源:《科技创新导报》2011年第30期摘要:近年来,随着农业的发展和生化发酵工艺研究的深入,以玉米作为新兴原料生产柠檬酸的工艺受到柠檬酸生产企业的青睐。
与以薯干为原料的传统的柠檬酸生产工艺相比,以玉米为原料除了能产出高质量的柠檬酸,还具有减少有害物的排放和大大降低柠檬酸的生产成本等诸多优点。
所以,研究和改进以玉米为原料的柠檬酸生产工艺是有重要意义的。
关键词:玉米柠檬酸发酵黑曲霉中图分类号:TQ921.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)10(c)-0133-011 玉米生产柠檬酸工艺介绍柠檬酸是世界上产量较大的一种有机酸,且是一种无水物,柠檬酸的生产工艺主要有生物发酵法、水果提取法和化学合成法这三种。
采用玉米粉为原料生产柠檬酸利于实现低能耗、低污染、高效益的目标。
过滤玉米渣和过剩的蛋白质后转向发酵程序,将菌种和糖液混合通入无菌空气进行深层发酵,发酵罐保持适宜的温度35~37℃环境下生长,相对于传统以薯干为原料而言,以玉米作为新兴原料生产柠檬酸具有产酸快、发酵周期短、成本低、溶氧能力强等优点。
一般来说,产酸收益整体上能提高10%左右。
2 玉米粉发酵生产工艺的改进传统的柠檬酸生产都是以薯干作为原材料,经过生物发酵和钙盐提取工艺制作的,这种方法生产的产品质量差而且成本高,环境污染严重,为了进一步扩大经济效益,提高生产效率,实现清洁无污染的生产,需要对柠檬酸生产提取工艺加以改进。
在原料方面,目前研究出了玉米粉、稻米以及秸秆等,工艺上采用工业离子色谱法、母液净化处理以及循环利用废糖液技术,这样不仅有效地降低了成本,而且对于柠檬酸生产剩余的副产物,要通过优化工艺的方式加以合理的利用,废物排放量少有利于环境保护。
2.1 对玉米中的其他营养物质的开发玉米生产柠檬酸时,用到的只是玉米中的淀粉。
可以在生产过程中对玉米中的其他营养物质进行回收、提纯和开发,生产出玉米蛋白粉、纤维饲料和高附加值的玉米油等副产品,这样的“吃干榨尽”的生产思想有效提高了经济效益。
玉米柠檬酸生产中的污染排放
玉米柠檬酸生产中的污染排放以玉米为原料的柠檬酸生产总的流程为:原料——发酵——提取——精制。
以四个不同的生产工序分别命名为四个车间,现将各个车间的生产工艺和污染排放情况进行详述如下:原料:以玉米为原料的柠檬酸生产厂家收购玉米的标准为:淀粉含量不低于65%,水分一般不高于14%,杂质要求不高于5%。
贮存玉米的仓库为钢板仓,附有鼓风系统,定期鼓风。
首先经刮板、提升等设备输入至粉碎机进行粉碎,加工成60目以上的细颗粒,通过引风机引风将粉碎过的玉米提升至玉米粉刮板机,然后进入调浆槽。
粉碎机采用布袋除尘器,一则提高粉碎收率,二则降低玉米粉对大气的污染。
粉碎所得的颗粒越细在后续的糖化工序中越容易将淀粉转变成单糖或双糖。
调浆用的水质要求不高,蒸汽冷凝水、地面冲洗水都可以,所加工的玉米粉中10% 供给发酵小糖化,90%供给原料大糖化。
调好浆后泵入配料罐内加上循环水、蒸汽冷凝水等定容至规定的要求,添加氢氧化钙,将PH调到7左右即可,钙的作用主要是激活酶,提高们的效果。
最后添加耐高温α淀粉酶。
通过泵和加压蒸汽的作用使配好料的玉米浆在层流罐里升至75度左右,同时进行充分的糊化,最后进入维持罐,再加热至95度左右开启搅拌维持4 0分钟,之后取样加碘液若显原色即代表玉米中绝大部分的淀粉转化为糖类,若显深蓝色则说明糖化不够彻底,需继续延长时间维持。
否则不仅会增加粮耗,还会影响发酵周期和产酸。
所以在原料车间最主要的是要保证淀粉转变彻底,当然影响其原因的也很多:1、粉碎的颗粒低于60目以下糊化不充分;2、糊化和维持的温度和时间不够;3、糊化进料不够均匀等等。
维持好的混合液进板框进行压滤,压成饼状后进一步烘干,变成蛋白饲料,清液即变成糖。
在烘干过程中,引风机将干燥时产生的二次蒸汽给排到大气中,但极易引出部分蛋白饲料,为减轻对环境的污染,在引风机前装有湿式除尘器,产生的废水同样用于玉米粉调浆。
连续使用的滤布定期清洗,清洗的废水也用于玉米粉调浆。
黑曲霉发酵生产柠檬酸生产工艺的优化
黑曲霉发酵生产柠檬酸生产工艺优化摘要柠檬酸(2-羟基丙烷三羧酸),是重要的工业原料。
可从植物原料中提取,也可由糖进行发酵制得。
实验研究了不同硫酸铵浓度分别对黑曲霉摇瓶发酵和实罐发酵生产柠檬酸的影响。
在菌浓度、发酵过程PH、酸度、残糖、温度在发酵过程中的变化几个方面对实罐和摇瓶发酵进行了相关比较。
结果表明:1)摇瓶发酵的最适硫酸铵浓度为0.4%;实罐发酵最适硫酸铵浓度为0.5%,实罐发酵时硫酸铵浓度过高将产生大量泡沫不利发酵;2)实罐发酵与摇瓶发酵在起始含糖量、菌浓度及发酵温度相同的情况下,随发酵进行,摇瓶发酵的温度更稳定,两者的菌浓度、残糖、PH值变化规律高度一致,酸度变化规律基本一致。
另外实验还就温度对黑曲霉发酵生产柠檬酸的影响作用进行了探讨,结果表明实罐发酵的最适温度约为35℃,温度过高会导致发酵液水分流失过多而使发酵失败。
关键词:黑曲霉,柠檬酸,硫酸铵,实罐,摇瓶AbstractCitric acid(2-hydroxytricarboxylic acid), is an important industrial raw material. It can be extracted from plant materials or be obtained by fermentation of sugar. In this treatise, we studied the different impacts to the fermentations in erlenmeyers and fermenters which were made by the different concentration of the ammonium sulfate. We compared the differences between the fermentation in erlenmeyers and fermenters by analyzing the concentration of the bacteria, the PH during the fermentation process, acidity, residual sugar and the temperature changes during the fermentation process. The results showed that: 1) the optimum concentration of ammonium sulfate for the fermentation in erlenmeyer is 0.4% while the optimum concentration of ammonium sulfate for the fermentation in fermenters is 0.5%.when the concentration of ammonium sulfate is too high, the fermentation cannot be succeed for the large number of foam. 2) when the initial sugar content, bacteria concentration and fermentation temperature are under the same circumstances, the fermentation in the erlenmeyer has more stable fermentation temperature. Both the two methods of fermentations have the same variation in the concentration of the bacteria ,residual sugar, PH value and changes of acidity. Another experiment also studied the influence to the fermentation in the fermenter made by temperature. The result showed that the production of citric acid from the fermentation of Aspergillus niger is the highest when the temperature is 35℃,when the temperature is too high , fermentation will fail for the excessive loss of water. Keywords:citric acid, Aspergillus niger, fermentation, erlenmeyer, fermenter, ammonium sulfate1. 课题背景1.1柠檬酸简介[1]柠檬酸(citric acid)是生物体主要代谢产物之一,在自然界中分布很广,主要存在于柠檬、柑橘、菠萝、梅、李、梨、桃、无花果等果实中,尤以未成熟者含量居多。
发酵法生产柠檬酸的研究进展
檬酸是一类三元羧酸,3-羟基-3-羧基戊二酸,即枸橼酸。
作为生物体代谢的主要产物之一,柠檬酸大多存在于生物体果实中,目前逐渐被应用于医药、食品及化工领域。
柠檬酸全球消耗量正以每年7%的增长率增长,已跃居世界发酵产品产量的第二位。
伴随现代化生物技术的不断发展与成熟,采用发酵法生产柠檬酸的技术及工艺条件已不断成熟,并逐渐体现出简单便捷、生产效率高等优势,因此文章主要对柠檬酸的发酵工艺技术及其应用做了系统化的研究。
柠檬酸的发酵过程柠檬酸的发酵生产用到了多种类型的微生物,如曲霉类、酵母类、细菌类等,其中酵母类生产柠檬酸可利用不同类型的碳源微生物,尤其是利用解脂亚罗酵母生产柠檬酸已得到广泛的应用。
然而,由于柠檬酸是一类能量代谢产物,因此需满足代谢不平衡条件。
其中,黑曲霉生产柠檬酸工艺以其产量高、操作简便、副产物少被得到广泛的应用,同时,对其发酵底无进行了优化,并将传统诱变技术应用于生产中,使得柠檬酸产量大大提升。
黑曲霉柠檬酸代谢途径见下图1所示,在EMP作用下可将六碳糖转化为丙酮酸,可进一步被氧化脱羧生成乙酰或被脱二氧化碳生成草酰乙酸,二者进一步可合成柠檬酸。
作为TCA循环的代谢产物,柠檬酸的合成需借助酶的活性,而PEK受ATP及柠檬酸的抑制作用较强,但柠檬酸逐渐积累时,柠檬酸合成酶对乙酰的亲和力也在逐步提升,因此,抑制乌头酸水解酶的活性、破坏诱导机制是提升柠檬酸积累的关键措施。
孙福新 江苏国信协联能源有限公司发酵法生产柠檬酸的研究进展发酵法生产柠檬酸的关键技术柠檬酸发酵的方法。
总体上讲,柠檬酸的发酵方式包括了浅盘发酵工艺、固态及液态发酵工艺等类型,其中浅盘发酵工艺是柠檬酸发酵中最早的应用形式,而固态发酵工艺可充分利用农产品加工残料,可降低生产成本并降低环境污染,但其肥料成分复杂,需进一步研究相关提取工艺;液态发酵工艺具有产量大、自控性能好、效率高等优势,被广泛应用。
柠檬酸发酵的工艺条件。
柠檬酸发酵过程中,菌种类型、环境条件均对其有着重要影响,一般地,柠檬酸发酵菌种多由腐烂水果中提取而来,经过生物培养获得优良菌种,并严格控制发酵过程中的温湿度、PH条件,以营造利于发酵的最佳条件。
黑曲霉利用红薯粉生产柠檬酸的发酵条件研究
黑曲霉利用红薯粉生产柠檬酸的发酵条件研究徐艳【摘要】对黑曲霉利用红薯粉生产柠檬酸的发酵条件进行优化.采用单因素试验考察发酵时间、培养基红薯粉含量、摇床转速、初始pH对柠檬酸产量的影响.在单因素试验的基础上,利用正交试验确定黑曲霉利用红薯粉生产柠檬酸的发酵条件为:发酵时间60 h、培养基红薯粉含量40 g/L,摇床转速200 r/min,初始pH值6.0.在此条件下,柠檬酸产量达4.81 g/L.%The fermentation conditions of citric acid production by Aspergillus niger using sweet potato powder were optimized.The effects of fermentation time,sweet potato powder content in medium,shaking rotate speed and initial pH on citric acid yield were investigated by single factor experiments.On the basis of single factor experiments,the fermentation conditions were determined as time 60h,sweet potato powder content 40 g/L,shaking rotate speed 200 r/min and initial pH 6.0 by orthogonal experiments.Under the conditions,the citric acid yield was up to 4.81 g/L.【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2017(036)004【总页数】4页(P127-130)【关键词】黑曲霉;柠檬酸;发酵条件【作者】徐艳【作者单位】荆楚理工学院生物工程学院,湖北荆门448000【正文语种】中文【中图分类】TS261.12柠檬酸被称为第一食用酸味剂,在食品工业上极广泛地用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂、除腥脱臭剂、螯合剂等[1]。
黑曲霉发酵玉米淀粉生产柠檬酸
黑曲霉发酵玉米淀粉生产柠檬酸() 清华大学学报自然科学版15ƒ34 ()Jo u rna l o f T singh ua U n ive r sity Sc i & T ech 第 6 期第 52, 55 页 1998 年第 38 卷黑曲霉发酵玉米淀粉生产柠檬酸石忆湘,刘祖同清华大学生物科学与技术系, 北京 100084文摘用紫外线和亚硝基胍诱变相结合的方法, 从野生黑使得一些柠檬酸生产企业无法承受。
而玉米粉资源曲霉菌株出发, 经多次诱变筛选, 得到一株能够较好地利用丰富、价格低廉, 完全可能代替薯干进行发酵。
用玉玉米淀粉生产柠檬酸的黑曲霉菌株. 95。
对. A n ig e r A n ig e r 米淀粉生产柠檬酸受到各方面的密切关注。
95 在摇瓶和发酵罐上用玉米淀粉发酵产生柠檬酸的适宜条1 材料和方法件作了详细研究。
经过比较, 认为摇瓶产生柠檬酸的适宜培( 养基配方及发酵条件为: 玉米淀粉 20% 均为质量分数, 下1. 1 材料)() 同、2% 、012% 、70. r N H 4 SO 4 KH 2PO 4 M gSO 4 H 2O 出发菌株本实验室保存的野生黑曲霉0. 05% , 甲醇 3% , 初始。
接种液体种子 5% , 30? 200 3. 0pH () 菌株。
其柠檬酸产酸率不超过 A sp e rg illu s n ige r发酵 7 , 柠檬酸产量 1018% 。
在 6. 6 的2 型ƒ?rm in dL B io f lo 2% 。
发酵罐上设定30 ?, 500, 600 ƒ, 2. 5, 4. 0, 1. 2rm in pH 培养基斜面培养基、种子培养基: 麦芽汁培ƒ的通气量, 发酵 132 , 柠檬酸产量为 913% 。
可用价格 L m in h)(养基。
其他培养基的配方见表 1 为质量分数。
w 低廉、来源丰富的玉米淀粉代替传统的薯干, 作为发酵生产柠檬酸的原料, 为实际生产奠定了基础。
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to o l e o t i e y t e me i m d fc r a l i i e y a a y a e i cu i g i n c u d b b a n d b h d u ma e o o n me lfu d f d b - m l s n l d n i
1 2 2 液体种子 培 养基 -.
马铃 薯蔗糖 ( DA) P 液体 培养基口 。 ]
方 向。近年 来 以玉米 粉作为 柠檬酸 发酵生产 的替 代 原料 1益 受到 关注[ ] 3 3 。 目前 国内外 以淀粉质原料发酵生产柠檬酸的微 生物 主要是黑 曲霉[ , 文 以玉 米粉作 为柠檬酸 发 5本 ]
Ab tac :Ef e t ir a i o c i n by As r lusni r 0 0 i d fe e t f r nt - sr t f c son ct i cd pr du to pe gil ge 7 01 n if r n e me a to o ii s we e s ud d i e a l. The r s t h i n c nd ton r t e n d t is e uls s owe ha he p r e tct ia i r uc d t tt e f c ir cd p od —
E e t n cti cd p o u t n b pe g lu i e tl ig f c i i r d c i yAs r il sn g r u izn o ra o i
c r o n mea s r w la a mat i n di e e tf men a i n c n to s erali f r n er t to o dii n
7 左 右 , 以 得 到 比 较 理 想 的发 酵 结 果 。 2h 可
关 键词 : 曲霉 ; 檬酸 ; 米粉 ; 黑 柠 玉 发酵条件
中图分类 号 : 2 1 1 TS 6. 2
文献标识 码 : B
文章 编号 :0 0 9 7 (o 80 一o8 —0 10 - 932 0)6 04 3
3 n , 0 后 继续加热至 10℃煮沸 (~1 n , 0 5 0mi) 趁热
柠檬 酸 (i i c ) 又 称枸 橼酸 , 泛用 做食 c r ai , t d 广
尔大学 微生 物遗传 工程研究 室保 藏 。 1 2 培养基 . 1 2 1 斜 面种 子培 养基 .. C ae zp k培 养基[ 。 6 ]
品 酸 化 剂 、 物 添 加 剂 、 妆 品和 洗 涤 用 品 添加 药 化
摘要 : 究 了不同发 酵条件 对黑 曲霉 0 0 1生产柠檬 酸 的影 响 。结果表 明 , 研 70 以经过 a淀粉 酶液 一
化后 的玉 米粉作 为主要 原料 , 始糖含 量调 整为 1 ( / , 充 0 9 ( v) 初 5 w v) 补 . w/ 尿素 作 为 氮
源 , 入 KH2 . ( / 、 S . 5 ( / , 始 p 值 调 整 为 6 7 3 ℃ 发 酵 加 PO40 1 w v) Mg O40 2 w v) 初 H . ,4
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第 6期 2 0 年 6月 08
CH I NA CONDI ENT M
中
国 调
味
品
NO 6 . Jn.08 e2 0 不同发酵条件对黑曲霉利用玉米粉生产柠檬酸的影响
孙 剑秋 , 威 , 赛 男 , 臧 姜 李金 , 国才 吴
( 齐齐 哈尔 大学 生命 科学 与工程学 院 , 龙江 齐齐 哈尔 1 1 0 ) 黑 6 0 6
剂[ , 1 是发 酵行业 的重要 商业 产 品 , 球 的年 产量 ] 全 超过 7 0万 吨 , 且 年 需 求 量 仍 在 以 3 5 ~4 而 .% % 的速 度增 长[ 。寻 找来 源 广泛 、 2 ] 价格 低 廉 的 生产 原 料 一直是 生产 企业 和研究 人员 的一个重 要研究
1 ( / 5 w v)o i ia u a ,0 9 ( / rg n ls g r . w v)u e ,0 ( / ra .1 w v)KH2 O4 . 5 ( / P ,0 2 W V)
Mg SO4, tpH . a 6 7,f r e a i n t mpe a u e 3 ℃ ,f r n a i n tme 2 h. e m nt to e rtr 4 e me t to i s 7 Ke y wor s: pe gil i r; ir i c n me l f r n a i o ii d As r lusn ge ctiacd; or a ;e me t ton c nd ton
S UN in qu ANG W e ,JANG a- a Ja - i ,Z i I S i n,L i n IJn,W U Oc i GU —a
( l g fL f ce c n gn e ig,Qii a rUnv riy Col e o ieS in ea d En i e rn e qh e ie st ,Qiia r1 1 0 ,Chn ) qh e 6 0 6 i a
酵的主要原料 , 以黑 曲霉 0 01 为研究 菌株 , 影 70 作 对
1 2 3 摇 瓶发 酵培养基 ..
将市售玉米粉经 5 0目标 准分样筛过筛处理后 , 取 30g 人 20 L烧 杯 中, 0 装 00m 加人 10 00mL水 和 1 0U 淀 粉 酶 ( 温 酶 ) g玉 米 粉 , 7 高 / 于 0℃液 化