柠檬酸发酵生产中玉米原料预处理工艺的条件优化

柠檬酸发酵生产中玉米原料预处理工艺的条件优化
满㊀ 云１ ，陶惟一１ ，郭东升１ ，李秀娟１ ，彭㊀ 钢１ ，俞亚东２ ，黄㊀ 和３
２． 国家 江苏先进生物与化学制造协同创新中心 ，江苏 南京 ２１０００９； ３． 南京工业大学 药学院，江苏 南京 ２１１８００）
摘㊀ 要： 为了获得发酵生产柠檬酸中玉米粉原料预处理最佳的工艺条件， 采用单因素试验和正交试验， 系统分析 了液化温度㊁液化 ｐＨ㊁加酶量等因素对残渣淀粉含量㊁ 清液总糖含量㊁ＤＥ 值㊁ 酶解效率等的影响㊂ 结果表明： 随着 液化温度的上升，ＤＥ 值㊁残渣淀粉含量的变化呈现显著下降趋势，过滤速度呈现加快的趋势㊂ ９５ ħ 液化温度对改 善 ＤＥ 值㊁过滤速度和残渣淀粉含量最有利，９０ ħ 时酶解效率最高㊂ 正交试验结果显示发酵产柠檬酸玉米原料预 处理最佳条件为液化温度 ９５ ħ ㊁调浆 ｐＨ ５������ ４㊁淀粉酶加量 ０������ ５ ｋｇ ／ ｔ，该预处理条件能有效提高粮食利用率㊂ 关键词： 柠檬酸；发酵预处理；液化温度；淀粉酶量 中图分类号： ＴＱ８１５㊀ ㊀ ㊀ ㊀ ㊀ ㊀ 文章编号： １６７１－７６２７（２０１７）０４－００１８－０８
收稿日期：２０１６－０３－２３
ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ＤＥ ｖａｌｕｅ，ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｔａｒｃｈ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ｒａｔｅ．９５ ħ ｌｉｑｕｅｆｙｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ｐｏｗｄｅｒ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ９５ ħ ｆｏｒ ｌｉｑｕｅｆｙｉｎｇ， ｐＨ ５������ ４ ｆｏｒ ｐｕｌｐ⁃ｍｉｘｉｎｇ， ａｎｄ ０������ ５ ｋｇ ／ ｔ ｆｏｒ
ＭＡＮ Ｙｕｎ１ ，ＴＡＯ Baidu Nhomakorabeaｅｉｙｉ１ ，ＬＩ Ｘｉｕｊｕａｎ１ ，ＰＥＮＧ Ｇａｎｇ１ ，ＹＵ Ｙａｄｏｎｇ２ ，ＨＵＡＮＧ Ｈｅ３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｒｎ ｐｏｗｄｅｒ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｃｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ， ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｌｉｑｕｅｆｙｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ｌｉｑｕｅｆｙｉｎｇ ｐＨ ａｎｄ ａｍｙｌａｓｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｎ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｔａｒｃｈ ｃｏｎｔｅｎｔ， ｔｏｔａｌ ｓｕｇａｒ ｃｏｎｔｅｎｔ， ｄｅｘｔｒｏｓｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ （ ＤＥ） ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｌｉｑｕｅｆｙｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｏｐｔｉｍａｌ ｆｏｒ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ＤＥ ｖａｌｕｅ，ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ｒａｔｅ ａｎｄ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｔａｒｃｈ ｃｏｎｔｅｎｔ．Ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｓｔ ｗｈｅｎ ｌｉｑｕｅｆｙｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ９０ ħ ．Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｃｏｒｎ ａｍｙｌａｓｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｇｒａｉｎ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ； ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ； ｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ； ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ａｍｙｌａｓｅ
基金项目：国家自然科学基金（２１５０６０９６，２１４７６１１１） ；国家高技术研究发展计划（２０１３ＡＡ０２０３０２） ；江苏省自然科学基金 （ ＢＫ２０１３１４０５） ； 农业部 作者简介：满㊀ 云（１９７６ （４） ：１８－２５． 农产品加工重点实验室开放课题（２０１５０１１） ；江苏高校优势学科建设工程 ） ，女，安徽蚌埠人，博士生，主要研究方向为生物化工；黄㊀ 和（ 联系人） ，教授，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｂｉｏｔｅｃｈ＠ ｎｊｔｅｃｈ．ｅｄｕ．ｃｎ．
引用本文：满云，陶惟一，郭东升， 等． 柠檬酸发酵生产中玉米原料预 处理工艺的条件优化 ［ Ｊ］ ． 南京工业大学学报 （ 自然科学 版 ） ，２０１７，３９
２０１７ 年 ７ 月
第 ３９ 卷第 ４ 期
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＡＮＪＩＮＧ ＴＥＣＨ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ （ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ）
南㊀ 京㊀ 工㊀ 业㊀ 大㊀ 学㊀ 学㊀ 报㊀ （ 自 然 科 学 版）
Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．４ Ｊｕｌｙ ２０１７
ｄｏｉ：１０．３９６９ ／ ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７６２７．２０１７．０４．００４
（１． 南京工业大学 生物与制药工程学院，江苏 南京 ２１１８００；
Ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃｏｒｎ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｆｏｒ ｃｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１８００，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｊｉａｎｇｓｕ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｎｅｒｇｅｔｉｃ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ （ ＳＩＣＡＭ） ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００９，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１８００，Ｃｈｉｎａ）