木薯清液發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸的工藝范文

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《科技創(chuàng)新與應(yīng)用雜志》2014年第二十五期

1分析方法

pH測定：采用pH計(jì)測定。產(chǎn)酸測定：發(fā)酵液經(jīng)普通濾紙過濾后，用0.1429mol/LNaOH滴定,每消耗1mlNaOH為1%酸度?？偺菧y定：經(jīng)6mol/L硫酸水解后，用費(fèi)林法測定[1]。還原糖測定：直接用費(fèi)林法測定[1]。蛋白質(zhì)測定：用凱氏定氮法[2]。

2結(jié)果與分析

2.1接種量對木薯清液發(fā)酵檸檬酸產(chǎn)酸的影響檸檬酸發(fā)酵接種量的多少，直接決定于進(jìn)入培養(yǎng)系統(tǒng)的孢子數(shù)量[3]。菌絲球接種數(shù)一般與孢子數(shù)成正比。從表1中可以看出，菌絲球接種量大小對產(chǎn)酸率有一定的影響，在一定的范圍內(nèi)，接種量越大，產(chǎn)酸越高。但接種量過大會影響發(fā)酵的有效體積，本實(shí)驗(yàn)條件下，接種量在10~12%較為合適。

2.2起始pH對木薯清液發(fā)酵檸檬酸產(chǎn)酸的影響接種量10%，考察不同起始pH對玉米清液發(fā)酵的影響。從表2可以看出，pH值控制在4.5~5.0較為合適。起始pH較低（4.5以下），可能會影響糖化酶活力而使原料不能充分糖化。而pH值為大于5.5時(shí)，可能由于接近中性的條件下，細(xì)胞表面電荷減少，菌體間的斥力減弱而使菌球聚集，致使發(fā)酵產(chǎn)酸很慢[4]。

2.3發(fā)酵溫度控制對木薯清液發(fā)酵檸檬酸的影響從表3可以看出，溫度低于35℃高于39℃時(shí)，菌體產(chǎn)酸水平較低。菌體最佳發(fā)酵溫度為37~39℃。溫度低于35℃時(shí)可能影響菌體生長從而導(dǎo)致產(chǎn)酸緩慢，發(fā)酵周期較長。溫度高于39℃時(shí)，發(fā)酵周期雖然縮短，但轉(zhuǎn)化率偏低，可能由于溫度過高導(dǎo)致菌體及雜酸產(chǎn)生過量，菌體易早衰，影響糖酸轉(zhuǎn)化率。

2.4罐壓控制對木薯清液發(fā)酵檸檬酸的影響發(fā)酵罐通風(fēng)時(shí)還要維持一定的罐壓，在一定范圍內(nèi)，氣體的溶解度與罐壓成正比。從表4可以看出罐壓在0.1Mpa時(shí)，平均每小時(shí)產(chǎn)酸可以達(dá)到0.25%，隨著罐壓的降低，產(chǎn)酸速率也在降低，當(dāng)罐壓降至0.02Mpa時(shí)，平均每小時(shí)產(chǎn)酸僅為0.08%。在檸檬酸發(fā)酵中，較高的罐壓不僅增加菌體產(chǎn)酸所需的溶解氧，還可以增加二氧化碳的溶解度，促進(jìn)二氧化碳的固定。

2.5尿素的添加量對木薯清液發(fā)酵檸檬酸產(chǎn)酸的影響發(fā)酵培養(yǎng)基中氮源含量過于豐富，菌生長代謝加快，雖對縮短發(fā)酵周期有利，但不利于檸檬酸積累，產(chǎn)酸率不高；但是氮源含量過少又不利于菌體生長發(fā)育[5]。本實(shí)驗(yàn)控制發(fā)酵起始pH5.0~5.5，發(fā)酵溫度37~39℃，罐壓0.1Mpa，接種量10%，以木薯清液為基料，加入不同量的尿素以調(diào)整發(fā)酵培養(yǎng)基的氮源含量，確定尿素的最適添加量。其產(chǎn)酸結(jié)果如圖1所示。圖1顯示，尿素添加量在0.6%時(shí)產(chǎn)酸最高。尿素添加量低于此值，則氮源偏低而影響產(chǎn)酸，尿素添加量超過此值可能會對菌體產(chǎn)生一定的毒性從而影響菌體生長代謝。

3結(jié)束語

以木薯清液為原料，用50L發(fā)酵罐進(jìn)行檸檬酸發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，接種量10~12%，發(fā)酵起始pH值控制為4.5~5.0，發(fā)酵溫度37~39℃，罐壓0.1Mpa，尿素添加量為0.6%，發(fā)酵68h產(chǎn)酸可達(dá)16.5%(w/v)，殘總糖≤1.0%(w/v)，糖酸轉(zhuǎn)化率≥98.1%。

作者：汪磊單位：中糧生物化學(xué)（安徽）股份有限公司