黑曲霉麸曲的制备方法技术

本发明专利技术提供一种黑曲霉麸曲的制备方法，所述方法是先对麸曲制作原料麸皮或玉米芯进行淘洗，淘洗后的麸皮或玉米芯经离心脱水，使原料含水量降至55％‑70％，然后将麸皮或玉米芯装入黑曲霉麸曲专用培养钢瓶中，灭菌后接入黑曲霉，将钢瓶置于摇瓶机上进行培养，将培养合格的黑曲霉麸曲直接接入种子罐中进行扩大培养。本发明专利技术通过使用自动化/半自动化机械设备以及配套的培养钢瓶进行黑曲霉麸曲的生产，改变了传统麸曲制备过程中使用大量三角瓶，制备过程劳动量大，工艺繁琐，无法实现标准化生产的固有模式。采用本方法进行黑曲霉麸曲培养，有利于大规模工业化生产，降低劳动强度，提高了生产效率，在产酸持平的情况下，节约劳动力成本，具有良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
黑曲霉麸曲的制备方法
本专利技术涉及发酵工程
，具体地说，涉及一种制备黑曲霉麸曲的方法。
技术介绍
柠檬酸是一种重要的有机酸，由于物理、化学等方面的优异性能，广泛应用于医药、化学、电子、纺织、石油、皮革、建筑、摄影、塑料、铸造和陶瓷等工业领域。近年来，柠檬酸的世界总产量急剧上升，我国柠檬酸产量达80多万吨，出口60多万吨，出口创汇5亿多美元，产量及出口量居世界第一，目前已成为世界上最大的柠檬酸生产和出口的国家。目前，黑曲霉利用糖类发酵生产柠檬酸是重要的生物合成途径。优良的菌种对于柠檬酸发酵起着决定性的作用，我国柠檬酸发酵生产达到了相当高的水平，但不容忽视的问题是，我国柠檬酸生产行业制备黑曲霉麸曲还是采用传统工艺，一批发酵的种子需要制备很多三角瓶麸曲，三角瓶麸曲由斜面直接接种，制备过程劳动量大，且在接种前需要进行抽查，检验其发酵能力，工艺繁琐，无法形成标准化生产。而采用固体罐制备麸曲又存在设备投资过大且无法均分固体麸曲接入种子罐，一旦染菌则浪费大等弊端，工业化生产可行性较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用自动/半自动化机械设备制备黑曲霉麸曲的方法，这种生产方式可直接将培养合格的麸曲接入种子罐，简化了麸曲制备的工艺，改变了传统以手工操作为主的制作麸曲的固有模式。为了实现本专利技术目的，本专利技术首先提供一种黑曲霉麸曲专用培养钢瓶(图1和图2)，所述培养钢瓶为圆柱体，容积20-30L，包括钢瓶主体、出料口、设置在钢瓶顶部中央的进料口(也是通气口)、设置在钢瓶肩部的接种进气口，以及与进料口相匹配、可拆卸的瓶盖；其中，出料口可设置于钢瓶底部或钢瓶肩部，当出料口设置于钢瓶肩部时，从出料口向钢瓶内部连有一条伸入钢瓶底部的管道，出料口连有一个可拆卸的接头，所述接头通过螺纹(螺纹可拆卸基座)旋拧固定在钢瓶肩部。伸入钢瓶内部的管道可以采用卡箍式连接，将伸入罐底的弯管部分与顶部直管部分连接，可分别拆卸取下，方便清洗。接种进气口和出料口可分别连接软管。所述培养钢瓶为304不锈钢材质，内径和高度比为1:1.2～1.5。工作温度：20℃～50℃，工作压力：0.02-0.1MPa。灭菌温度：115℃～121℃。所述瓶盖采用通气内盖和密封外盖双盖结构；内盖(图3和图4)采用上下双层支撑骨架结构；两层支撑骨架之间为过滤通气介质，用上层支撑骨架将所述过滤通气介质通过内盖内壁螺纹旋紧固定于下层支撑骨架上；优选地，所述支撑骨架采用“井”字形或田字格设计；外盖(图5)通过内丝螺纹与内盖上相匹配的外丝螺纹旋紧固定，在麸曲转种过程中起到密封作用。优选地，内盖、外盖之间设有密封垫圈。其中，所述过滤通气介质包括无纺布、超细玻璃纤维纸、静电纺纳米纤维网等。例如，可将所述过滤通气介质通过内盖内壁螺纹旋紧固定在下层支撑骨架上，达到通气隔菌的目的，且这种设计便于取下所述过滤通气介质进行更换。本专利技术还提供一种黑曲霉麸曲的制备方法，先对麸曲制作原料麸皮或玉米芯进行淘洗，淘洗后的麸皮或玉米芯经离心脱水，使原料含水量降至55％-70％，然后将麸皮或玉米芯装入本专利技术的培养钢瓶中，灭菌后接入黑曲霉，将钢瓶置于摇瓶机上进行培养，将培养合格的黑曲霉麸曲直接接入种子罐中进行扩大培养。前述的方法，每只钢瓶接入1200g～1500g麸皮或玉米芯(玉米芯粉碎后过孔径4-6mm的筛板)，然后在进料口上仅盖内盖，并用纱布包扎好接种进气口和出料口，于115℃～121℃灭菌50～70min。前述的方法，将黑曲霉制成孢子悬液，活菌数0.5×107～1×108个/mL，然后按料液比1000～2000g：10～20mL将孢子悬液从接种进气口接入灭菌后的钢瓶中。前述的方法，可以将4～8个接种完成的钢瓶，横卧放置在摇瓶机上，采用钢卡固定；摇瓶机设定频率为20～30Hz，培养间温度35℃～37℃，培养时间6～8天；培养过程中，钢瓶进料口上仅盖内盖，并将接种进气口、出料口包扎好纱布。优选地，本专利技术所用摇瓶机为独轴旋转式摇瓶机，最大转速为500rpm且变频可调，偏心距为30～50mm。前述的方法，将钢瓶中培养合格的麸曲直接接入种子罐中进行扩大培养，具体操作步骤为：①取下钢瓶接种进气口处的纱布，接上无菌软管，并用喉箍固定；②取下钢瓶出料口处的纱布，接上无菌软管，将软管连接种子罐接种口，并用喉箍固定；③打开无菌空气管阀门，使无菌空气从接种进气口进入钢瓶内，并用无菌空气将培养钢瓶内的麸曲从出料口吹入种子罐内，持续5～10min；④取下接种进气口处无菌软管，换接无菌水管道，并用喉箍固定；⑤打开无菌水管阀门，用无菌水冲洗培养钢瓶内部，持续5～10min，将钢瓶内残余麸曲冲洗进入种子罐，进行扩大培养；⑥冲洗完成后，取下空钢瓶，进行灭菌处理，备用。在本专利技术的一个具体实施方式中，制备所述黑曲霉麸曲的具体步骤如下：(1)将黑曲霉接种于PDA斜面培养基上活化，在35-37℃下培养4-7天，得到黑曲霉斜面菌种；(2)将步骤(1)中培养好的斜面菌种使用适量无菌水将孢子洗下，制得孢子悬液待用；(3)将麸皮或玉米芯放入洗面筋机中，加入清水，开启洗面筋机，功率2～5kw，运行5～10min后，打开洗面筋机的放水口，放出洗水；再加入清水，反复操作4～5次，完成原料淘洗；(4)将步骤(3)中洗完的原料转入离心机，设定离心机转速频率30～40Hz，运行2～5min，此时原料中水分含量为55％～70％，然后将脱水后的麸皮或玉米芯装入钢瓶中进行灭菌；(5)灭菌结束后，待钢瓶温度降至室温，用无菌针管或吸管，将步骤(2)中制作的孢子悬液，通过接种进气口在火焰下接入钢瓶内，并包扎好纱布；(6)将步骤(5)中接种完成的钢瓶横卧放置在摇瓶机上培养；(7)待麸曲培养结束，将培养合格的麸曲钢瓶从摇瓶机上取下，旋紧进料口上的外盖后，准备下一步接种种子罐用于扩大培养。可将采用本专利技术工艺制得的黑曲霉麸曲用于工业化发酵生产柠檬酸。本专利技术通过使用自动化/半自动化机械设备以及配套的培养钢瓶进行黑曲霉麸曲的生产，改变了传统麸曲制备过程中使用大量三角瓶，制备过程劳动量大，工艺繁琐，无法实现标准化生产的固有模式。采用本方法进行黑曲霉麸曲培养，有利于大规模工业化生产，降低劳动强度，提高了生产效率，在产酸持平的情况下，节约劳动力成本，具有良好的经济效益。附图说明图1为本专利技术黑曲霉麸曲专用培养钢瓶的结构示意图。图2为所述培养钢瓶上部的放大结构示意图。图3为所述培养钢瓶的瓶盖内盖结构示意图。图4为所述培养钢瓶的瓶盖内盖俯视图。图5为所述培养钢瓶的瓶盖外盖结构示意图。图中，①-进料口，②-接种进气口，③-出料口，④-螺纹可拆卸基座，⑤-卡箍式连接，⑥-内盖上层支撑骨架，⑦-过滤通气介质，⑧-内盖下层支撑骨架，⑨-内盖内外丝螺纹，⑩-密封垫圈。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。以下实施例中使用的洗面筋机为小型卧式双螺旋结构，底部带有过滤排水口。离心机容量为30～50kg，转速变频可调。摇瓶机为独轴旋转式摇瓶机，最大转速为500rpm且变频可调，偏心距为30～50mm。在本专利技术的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“内”、“外本文档来自技高网...

【技术保护点】
黑曲霉麸曲专用培养钢瓶，其特征在于，所述培养钢瓶为圆柱体，容积20‑30L，包括钢瓶主体、出料口、设置在钢瓶顶部中央的进料口、设置在钢瓶肩部的接种进气口，以及与进料口相匹配、可拆卸的瓶盖；其中，出料口可设置于钢瓶底部或钢瓶肩部，当出料口设置于钢瓶肩部时，从出料口向钢瓶内部连有一条伸入钢瓶底部的管道，出料口连有一个可拆卸的接头，所述接头通过螺纹旋拧固定在钢瓶肩部。

【技术特征摘要】
1.黑曲霉麸曲专用培养钢瓶，其特征在于，所述培养钢瓶为圆柱体，容积20-30L，包括钢瓶主体、出料口、设置在钢瓶顶部中央的进料口、设置在钢瓶肩部的接种进气口，以及与进料口相匹配、可拆卸的瓶盖；其中，出料口可设置于钢瓶底部或钢瓶肩部，当出料口设置于钢瓶肩部时，从出料口向钢瓶内部连有一条伸入钢瓶底部的管道，出料口连有一个可拆卸的接头，所述接头通过螺纹旋拧固定在钢瓶肩部。2.根据权利要求1所述的培养钢瓶，其特征在于，所述培养钢瓶为304不锈钢材质，内径和高度比为1:1.2～1.5。3.根据权利要求1或2所述的培养钢瓶，其特征在于，所述瓶盖采用通气内盖和密封外盖双盖结构；内盖采用上下双层支撑骨架结构；两层支撑骨架之间为过滤通气介质，用上层支撑骨架将所述过滤通气介质通过内盖内壁螺纹旋紧固定于下层支撑骨架上；优选地，所述支撑骨架采用“井”字形或田字格设计；外盖通过内丝螺纹与内盖上相匹配的外丝螺纹旋紧固定；其中，所述过滤通气介质包括无纺布、超细玻璃纤维纸、静电纺纳米纤维网。4.黑曲霉麸曲的制备方法，其特征在于，先对麸曲制作原料麸皮或玉米芯进行淘洗，淘洗后的麸皮或玉米芯经离心脱水，使原料含水量降至55％-70％，然后将麸皮或玉米芯装入权利要求1-3任一项所述的培养钢瓶中，灭菌后接入黑曲霉，将钢瓶置于摇瓶机上进行培养，将培养合格的黑曲霉麸曲直接接入种子罐中进行扩大培养。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，每只钢瓶接入1200g～1500g麸皮或玉米芯，然后在进料口上仅盖内盖，并用纱布包扎好接种进气口和出料口，于115℃～121℃灭菌50～70min。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，将黑曲霉制成孢子悬液，活菌数0.5×107～1×108个/mL，然后按料液比1000～2000g：10～20mL将孢子悬液从接种进气口接入灭菌后的钢瓶中。7.根据权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，将4～8个接种完成的钢瓶，横卧放置在摇瓶机上，采用钢卡固定；摇瓶机设定频率为20～30Hz，培养间温度35℃～37...

【专利技术属性】
技术研发人员：李维理，穆晓玲，陈思弘，王芳，马德金，杨为华，张雪锋，许鹏，杨金环，
申请(专利权)人：安徽丰原发酵技术工程研究有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34