本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種淀粉質(zhì)原料的酶解方法，所述方法包括：（1）將淀粉質(zhì)原料粉碎后的產(chǎn)物調(diào)漿，然后在淀粉酶的存在下進行酶解，得到第一液化液；（2）將步驟（1）得到的第一液化液進行固液分離得到濾渣；（3）將步驟（2）得到的濾渣調(diào)漿后在淀粉酶和纖維素酶的存在下進行酶解，得到第二液化液。還公開了一種發(fā)酵制備檸檬酸的方法，所述方法包括將黑曲霉接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中并發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸，所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物，所述淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物為如上所述的方法制備得到的淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物。本發(fā)明專利技術(shù)的淀粉質(zhì)原料的酶解方法制得的酶解產(chǎn)物用于檸檬酸發(fā)酵，可提高終點檸檬酸含量，提高轉(zhuǎn)化率，從而降低檸檬酸的生產(chǎn)成本。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸
，具體地，涉及一種淀粉質(zhì)原料的酶解方法，及采用含有該酶解方法得到的淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物的發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵制備檸檬酸的方法。
技術(shù)介紹
檸檬酸是一種廣泛應用于飲料、食品及醫(yī)藥等行業(yè)的有機酸。目前，檸檬酸主要通過發(fā)酵法制備，例如，一般需要先將淀粉質(zhì)原料粉碎，將粉碎后的產(chǎn)物與水混合調(diào)漿，調(diào)漿后與酶接觸進行酶解，得到酶解產(chǎn)物，并將黑曲霉接種至含有所述酶解產(chǎn)物的發(fā)酵培養(yǎng)基 中發(fā)酵產(chǎn)生朽1檬酸。在上述工藝中，淀粉質(zhì)原料的酶解至關(guān)重要。目前的淀粉質(zhì)原料酶解工藝，大多采用二次噴射液化工藝。即淀粉調(diào)漿后與淀粉酶接觸，然后經(jīng)過兩次噴射，噴射后降溫再與淀粉酶進行接觸，從而得到液化液。但是，由現(xiàn)有的淀粉質(zhì)原料酶解工藝得到的酶解產(chǎn)物中的殘淀粉含量偏高，因此，檸檬酸發(fā)酵的終點檸檬酸含量較低，轉(zhuǎn)化率較低，檸檬酸的生產(chǎn)成本較高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了克服現(xiàn)有淀粉質(zhì)原料酶解工藝造成檸檬酸發(fā)酵的終點檸檬酸含量較低，轉(zhuǎn)化率較低，檸檬酸的生產(chǎn)成本較高的問題，提供一種新的淀粉質(zhì)原料的酶解方法以及一種發(fā)酵制備檸檬酸的方法。本專利技術(shù)的專利技術(shù)人在研究中意外發(fā)現(xiàn)，將現(xiàn)有的二次噴射液化工藝得到的液化液進行固液分離，對所得濾渣進行調(diào)漿，調(diào)漿后與淀粉酶和纖維素酶接觸再次進行酶解，在淀粉酶總用量相同的情況下，采用含有該淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物的發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵制備檸檬酸，可提高終點檸檬酸含量，提高轉(zhuǎn)化率，從而降低檸檬酸的生產(chǎn)成本。因此，為了實現(xiàn)上述目的，一方面，本專利技術(shù)提供了一種淀粉質(zhì)原料的酶解方法，所述方法包括( I)將淀粉質(zhì)原料粉碎后的產(chǎn)物調(diào)漿，然后在淀粉酶的存在下進行酶解，得到第一液化液；(2)將步驟(I)得到的第一液化液進行固液分離得到濾渣；(3)將步驟(2)得到的濾渣調(diào)漿后在淀粉酶和纖維素酶的存在下進行酶解，得到第二液化液。優(yōu)選地，以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計，步驟(I)和步驟(3)中所述淀粉酶的總用量為4-50酶活力單位，步驟(I)中淀粉酶的用量與步驟(3)中的淀粉酶的用量的比為8-10:1。優(yōu)選地，以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計，步驟(3)中纖維素酶的用量為2-10酶活力單位，進一步優(yōu)選為6-8酶活力單位。第二方面，本專利技術(shù)提供了一種發(fā)酵制備檸檬酸的方法，所述方法包括將黑曲霉接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中并發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸，所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物，其特征在于，所述淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物為如上所述的方法制備得到的淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物。優(yōu)選地，所述淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物由第一液化液，以及由將步驟(2)中的第一液化液進行固液分離得到的液化清液和將步驟(3)中得到的第二液化液進行固液分離得到的液化清液組成的液化清液混合物組成。優(yōu)選地，以淀粉質(zhì)原料酶解產(chǎn)物為100重量份為基準，所述第一液化液為15-20重量份，所述液化清液混合物為80-85重量份。 將本專利技術(shù)的淀粉質(zhì)原料的酶解方法制得的酶解產(chǎn)物用于檸檬酸發(fā)酵，可提高終點檸檬酸含量，提高轉(zhuǎn)化率，從而降低檸檬酸的生產(chǎn)成本。本專利技術(shù)的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。具體實施例方式以下對本專利技術(shù)的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本專利技術(shù)，并不用于限制本專利技術(shù)。一方面，本專利技術(shù)提供了一種淀粉質(zhì)原料的酶解方法，該方法包括( I)將淀粉質(zhì)原料粉碎后的產(chǎn)物調(diào)漿，然后在淀粉酶的存在下進行酶解，得到第一液化液；(2)將步驟(I)得到的第一液化液進行固液分離得到濾渣；(3)將步驟(2)得到的濾渣調(diào)漿后在淀粉酶和纖維素酶的存在下進行酶解，得到第二液化液。本專利技術(shù)中，淀粉酶是指能夠分解淀粉糖苷鍵的一類酶的總稱，所述淀粉酶一般包括α -淀粉酶、β -淀粉酶、糖化酶和異淀粉酶。α -淀粉酶又稱淀粉1，4-糊精酶，它能夠任意地、不規(guī)則地切開淀粉鏈內(nèi)部的α -I, 4-糖苷鍵，將淀粉水解為麥芽糖、含有6個葡萄糖單位的寡糖和帶有支鏈的寡糖。β -淀粉酶又稱淀粉1，4-麥芽糖苷酶，能夠從淀粉分子非還原性末端切開1，4-糖苷鍵，生成麥芽糖。此酶作用于淀粉的產(chǎn)物是麥芽糖與極限糊精。糖化酶又稱淀粉α -I, 4-葡萄糖苷酶，此酶作用于淀粉分子的非還原性末端，以葡萄糖為單位，依次作用于淀粉分子中的α-1，4-糖苷鍵，生成葡萄糖。糖化酶作用于支鏈淀粉后的產(chǎn)物有葡萄糖和帶有α -I, 6-糖苷鍵的寡糖；作用于直鏈淀粉后的產(chǎn)物幾乎全部是葡萄糖。異淀粉酶又稱淀粉α -I, 6-葡萄糖苷酶、分枝酶，此酶作用于支鏈淀粉分子分枝點處的α -I, 6-糖苷鍵，將支鏈淀粉的整個側(cè)鏈切下變成直鏈淀粉。根據(jù)本專利技術(shù)，優(yōu)選使用α -淀粉酶和/或異淀粉酶。更優(yōu)選使用α _淀粉酶。本專利技術(shù)中，根據(jù)GB 8275-2009定義Ig固體酶粉(或Iml液體酶)，于70°C、pH=6. O條件下，Imin內(nèi)液化Img可溶性淀粉所需要的酶量,即為I個酶活力單位，以u/g(或u/ml)表示，本專利技術(shù)中淀粉酶的酶活力單位沿用此定義。本專利技術(shù)中，纖維素酶是一種復合酶，主要由外切葡聚糖酶、內(nèi)切葡聚糖酶和葡萄糖苷酶等組成。內(nèi)切葡聚糖酶隨機切割纖維素多糖鏈內(nèi)部的無定型區(qū)，產(chǎn)生不同長度的寡糖和新鏈的末端。外切β_葡聚糖酶作用于還原性和非還原性的纖維素多糖鏈的末端，釋放葡萄糖或纖維二糖。β -葡萄糖苷酶水解纖維二糖產(chǎn)生兩分子的葡萄糖。本專利技術(shù)中，纖維素酶的酶活力單位的定義為lg酶粉或Iml酶液在50°C、pH4. 8的條件下，I小時水解羧甲基纖維素鈉溶液產(chǎn)生Img葡萄糖的酶量為I個酶活力單位，以u/g(或u/ml)表示。根據(jù)本專利技術(shù)，盡管采用上述方法即可實現(xiàn)本專利技術(shù)的目的，即在淀粉酶總用量相同的情況下，將上述方法制得的酶解產(chǎn)物用于檸檬酸發(fā)酵，可提高終點檸檬酸含量，提高轉(zhuǎn)化率，且降低檸檬酸的生產(chǎn)成本。本專利技術(shù)的專利技術(shù)人在上述方法的基礎上，意外發(fā)現(xiàn)當步驟(I)中淀粉酶的用量與步驟(3)中的淀粉酶的用量的比為8-10:1時，更有利于終點檸檬酸含量和轉(zhuǎn)化率的提高，可進一步降低檸檬酸的生產(chǎn)成本。因此，優(yōu)選情況下，以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計，步驟(I)和步驟(3)中淀粉酶的總用量為4-50酶活力單位，優(yōu)選為20-40酶活力單位，步驟(I)中淀粉酶的用量與步驟(3)中的淀粉酶的用量的比為8-10:1。 另外，本專利技術(shù)的專利技術(shù)人經(jīng)過大量實驗研究發(fā)現(xiàn)，以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計，步驟(3)中纖維素酶的用量為2-10酶活力單位，優(yōu)選為6-8酶活力單位，更有利于將濾渣中的由纖維素包裹的殘淀粉充分釋放出來，而提高終點檸檬酸含量和轉(zhuǎn)化率，可進一步降低檸檬酸的生產(chǎn)成本。因此，以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計，步驟(3)中纖維素酶的用量優(yōu)選為2-10酶活力單位，進一步優(yōu)選為6-8酶活力單位。本專利技術(shù)中，步驟(I)中，酶解的方法為本領(lǐng)域的公知常識，可以采用本領(lǐng)域常用的各種方法，例如，可以采用常用的一次噴射液化工藝或者二次噴射液化工藝，優(yōu)選情況下，所述二次噴射液化工藝包括( i )將淀粉質(zhì)原料粉碎后的產(chǎn)物調(diào)漿后與淀粉酶接觸，得到混合物，將所述混合物與蒸汽接觸，一次噴射至75-95°C，并在該溫度下保持30-90分鐘；再將一次噴射得到的產(chǎn)物與蒸汽接觸，二次噴射至100-120°C，并在該溫度下保持1-10分鐘；(ii)將步驟(i )得到的產(chǎn)物降溫至80_90°C，并與淀粉酶接觸，得到第一液化本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種淀粉質(zhì)原料的酶解方法，所述方法包括：（1）將淀粉質(zhì)原料粉碎后的產(chǎn)物調(diào)漿，然后在淀粉酶的存在下進行酶解，得到第一液化液；（2）將步驟（1）得到的第一液化液進行固液分離得到濾渣；（3）將步驟（2）得到的濾渣調(diào)漿后在淀粉酶和纖維素酶的存在下進行酶解，得到第二液化液。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種淀粉質(zhì)原料的酶解方法，所述方法包括 (1)將淀粉質(zhì)原料粉碎后的產(chǎn)物調(diào)漿，然后在淀粉酶的存在下進行酶解，得到第一液化液； (2)將步驟(I)得到的第一液化液進行固液分離得到濾渣； (3)將步驟(2)得到的濾渣調(diào)漿后在淀粉酶和纖維素酶的存在下進行酶解，得到第二液化液。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計，步驟(I)和步驟(3)中所述淀粉酶的總用量為4-50酶活力單位，步驟(I)中淀粉酶的用量與步驟(3)中的淀粉酶的用量的比為8-10:1。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計，步驟(3)中纖維素酶的用量為2-10酶活力單位。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計，步驟(3)中纖維素酶的用量為6-8酶活力單位。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，步驟(I)中，所述酶解的方法包括 (i )將淀粉質(zhì)原料粉碎后的產(chǎn)物調(diào)漿后與淀粉酶接觸，得到混合物，將所述混合物與蒸汽接觸，一次噴射至75-95°C，并在該溫度下保持30-90分鐘；再將一次噴射得到的產(chǎn)物與蒸汽接觸，二次噴射至100-120°C，并在該溫度下保持1-10分鐘； (ii)將步驟(i )得到的產(chǎn)物降溫至80-90°C，并與淀粉酶接觸，得到第一液化液。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，步驟(i)中淀粉酶的用量與步驟(ii)中的淀粉酶的用量的比為1:0. 5-0.8。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，步驟(i)中，與淀粉酶接觸的條件包括溫度為4...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周勇，滿云，張夕紅，章輝平，朱繼成，
申請(專利權(quán))人：中糧生物化學安徽股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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