本發(fā)明涉及一種檸檬酸的制備方法，屬于發(fā)酵技術領域。

背景技術：

檸檬酸是一種重要的有機酸，又名枸櫞酸，無色晶體，常含一分子結晶水，無臭，有很強的酸味，易溶于水。其鈣鹽在冷水中比熱水中易溶解，此性質(zhì)常用來鑒定和分離檸檬酸。結晶時控制適宜的溫度可獲得無水檸檬酸。在工業(yè)，食品業(yè)，化妝業(yè)等具有極多的用途。檸檬酸主要用作酸味劑、增溶劑、緩沖劑、抗氧化劑、除腥脫臭劑、風味增進劑、膠凝劑、調(diào)色劑等。此外，檸檬酸還有抑制細菌、護色、改進風味、促進蔗糖轉化等作用。檸檬酸還具有螯合作用，能夠清除某些有害金屬。檸檬酸能夠防止因酶催化和金屬催化引起的氧化作用，從而阻止速凍水果變色變味。

1940年H.A.克雷伯斯提出三羧循環(huán)學說以來，檸檬酸的發(fā)酵機理逐漸被人們所認識。已經(jīng)證明，糖質(zhì)原料生成檸檬酸的生化過程中，由糖變成丙酮酸的過程與酒精發(fā)酵相同，亦即通過E-M途徑(二磷酸己糖途徑)進行酵解。然后丙酮酸進一步氧化脫羧生成乙酰輔酶A，乙酰輔酶A和丙酮酸羧化所生成的草酰乙酸縮合成為檸檬酸并進入三羧循環(huán)途徑。

檸檬酸是代謝過程中的中間產(chǎn)物。在發(fā)酵過程中，當微生物體內(nèi)的烏頭酸水合酶和異檸檬酸脫氫酶活性很低、而檸檬酸合成酶活性很高時，才有利于檸檬酸的大量積累。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種檸檬酸的制備方法。

本發(fā)明的技術方案包括如下：

本發(fā)明檸檬酸的制備方法為：在通入空氣和CO₂氣體的條件下，將黑曲霉接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中進行發(fā)酵，通入的CO₂氣體的通氣量為空氣通氣量的0.05-5％，發(fā)酵溫度為30-40℃，空氣通氣量為0.02-1體積：體積·分鐘，發(fā)酵時間為50-80小時；再將第二檸檬酸發(fā)酵種子接入培養(yǎng)基中進行第二發(fā)酵培養(yǎng)至發(fā)酵培養(yǎng)基中的還原糖為1-3g/L時，停止發(fā)酵培養(yǎng)。

第二檸檬酸發(fā)酵種子為在不停空氣和攪拌狀態(tài)下對檸檬酸發(fā)酵液進行固液分離得到的菌體殘渣，接入量為所述發(fā)酵培養(yǎng)基重量的7.5-15％?，F(xiàn)有檸檬酸發(fā)酵中，在發(fā)酵終點的檸檬酸菌體黑曲霉菌體并沒有完全衰老，仍然還具有充分的活性，將其接入到發(fā)酵罐中時，還可以繼續(xù)發(fā)揮其檸檬酸合成能力，被直接烘干成飼料是一種很大的浪費。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明在黑曲霉進行檸檬酸發(fā)酵過程中，合成檸檬酸所需的草酰乙酸由丙酮酸和磷酸烯 醇式丙酮酸經(jīng)催化作用固定CO₂生成，草酸乙酰的濃度是檸檬酸合成速度的關鍵，而這與CO₂的固定量相關。因此，適當?shù)奶岣甙l(fā)酵過程中CO₂的通入量能夠增加草酸乙酰的濃度進而提高檸檬酸的轉化率。本發(fā)明原料利用率高，檸檬酸產(chǎn)率高，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實施方式

以下結合技術方案詳細敘述本發(fā)明的具體實施方式。

實施例1

在通入空氣和CO₂氣體的條件下，將黑曲霉接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中進行發(fā)酵，通入的CO₂氣體的通氣量為空氣通氣量的1％，發(fā)酵溫度為37℃，空氣通氣量為0.2體積：體積·分鐘，發(fā)酵時間為65小時；再將第二檸檬酸發(fā)酵種子接入培養(yǎng)基中進行第二發(fā)酵培養(yǎng)至發(fā)酵培養(yǎng)基中的還原糖為2g/L時，停止發(fā)酵培養(yǎng)。

第二檸檬酸發(fā)酵種子為在不停空氣和攪拌狀態(tài)下對檸檬酸發(fā)酵液進行固液分離得到的菌體殘渣，接入量為所述發(fā)酵培養(yǎng)基重量的10％。