一种以薯干为原料发酵生产乳酸钙的工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种以薯干为原料发酵生产乳酸钙的工艺，采用薯干为原料，制成淀粉水解糖发酵液，接入经优化选育的乳酸菌种，以碳酸钙为中和剂，发酵48～72小时制成乳酸钙发酵液，经脱色、过滤、浓缩、制片、烘干、粉碎制成乳酸钙产品，工艺包括菌种选育、菌种扩大培养、薯干发酵液的制备、发酵及精制过程。本发明专利技术的有益效果是：采用高转化率的菌种并进行优化选育，以薯干为原料制取乳酸钙，整个生产过程中没有母液和固体废弃物排放，减少了将发酵液制成乳酸后再制取乳酸钙的过程，生产过程不使用粮食为原料，避免了工业生产与人争粮，其工艺简单、节能减排、产品收率高、生产成本低，适合大规模化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于乳酸钙生产
，具体涉及一种以薯干为原料发酵生产乳酸钙的生产工艺。
技术介绍
乳酸钙是一种钙营养强化剂，分子式为(C6HltlO6 · Ca)，由于乳酸钙分子中有一个不对称碳原子，所有存在左旋L-乳酸钙和右旋D-乳酸钙两种异构，工业品一般为L-乳酸钙 (左旋)和DL-乳酸钙(消旋)，其外观均为白色粉末或颗粒，略苦味，易溶于水，用于食品、 饮料、医药、饲料等领域，主要用作补充钙质，具有含钙高、易吸收、安全性好、适用范围广等优点，现有乳酸钙的生产主要方法有1、发酵结晶法。即先将大米或玉米等淀粉质原料经发酵制成乳酸钙发酵溶液，发酵液经过滤后，浓缩至20 40%浓度，然后在结晶槽中冷却，静置M小时以上，乳酸钙结晶后排放母液，将乳酸钙晶体后取出，然后经洗晶、烘干、粉碎，制成乳酸钙成品。这种方法制得的乳酸钙成本较低，但存与人争粮、质量不稳定、母液污染环境、结晶取晶费时费力、不便于连续生产等不足。2、乳酸合成法。即先将大米或玉米等淀粉质原料发酵精制成乳酸产品，再用成品乳酸和碳酸钙中和反应，制成乳酸钙溶液，浓缩至50 65%浓度，过滤后在结晶槽中冷却， 乳酸钙与母液形成整体结晶，将晶体取出，然后将乳酸钙结晶进行破碎、烘干、粉碎，制成乳酸钙成品。这种方法制取乳酸钙投资较省，但由于需要先将发酵液制成乳酸成品，而在乳酸生产过程中会产生大量废硫石膏固体废弃物，且乳酸钙结晶、取晶不能连续生产，存在成本较高、费时费力等不足。目前国内外乳酸钙传统生产方法在节能、减排、降耗及提高品质方面都有显著缺陷。要满足生产力发展要求并提高产品的市场竞争力，乳酸钙生产须解决三方面的问题一是选取高转化率的菌种，提高发酵收率；二是要采用新的工艺技术，促进节能减排增效；三是要提高产品品质，使乳酸钙质量符合先进标准要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述乳酸钙生产所存在的质量较差、费时费力、污染环境、成本高等问题和不足之处，而提供一种高效、经济、适应大规模生产的以薯干为原料发酵生产乳酸钙的工艺。本专利技术技术方案是乳酸钙生产工艺采用薯干为原料，薯干经液化、糖化后制成淀粉水解糖发酵液，然后接入经优化选育的乳酸菌种，以碳酸钙为中和剂发酵48 72小时制成乳酸钙发酵液，再经脱色、过滤、浓缩、制片、烘干、粉碎制成乳酸钙产品，乳酸钙生产工艺包括菌种选育、菌种扩大培养、薯干发酵液的制备、发酵及精制过程，实现本专利技术方法和步骤如下1、菌种选用。本专利技术所述技术方案在生产L-乳酸钙时，选用的菌种为一种嗜酸乳3杆菌(Lactobacillus acidophilus，菌种编号kaif6006)，菌种培养基组成为5° Β 麦芽汁中加入酵母膏0. 5%，无菌碳酸钙0. 6%，琼脂1. 5 2. 0%,ρΗ6. 8 ；本专利技术所述技术方案在生产DL-乳酸钙时，选用的菌种为一种德氏乳杆菌(LactcAacillus delbrueckii subsp， 菌种编号kaif6004)，菌种培养基组成为酪蛋白胨10. 0g，牛肉膏10. 0g，酵母粉5. 0g，葡萄糖 5. Og,乙酸钠 5. Og,柠檬酸二胺 2. 0g, Tween801. 0g, Κ2ΗΡ042· 0g, MgSO4 · 7Η20 0. 2g， MnSO4 · H2O 0. 05g, CaC0320. Og,琼脂 15. Og,蒸馏水 1. 0L, pH 6· 8。2、菌种扩大培养。将_18°C以下低温下保藏好的乳酸菌种取出，在室温下解冻，接入100ml乳酸菌种培养基中，在培养箱中保持温度48 50°C，发酵培养6小时后，加入适量 CaCO3，使培养液pH值保持在5. 5 6. 0，发酵M 观小时，然后按以上步骤将菌种逐步扩大培养至500mL、3000mL、25L直至2000L菌种罐备用。3、薯干发酵液的制备。将薯干原料粉碎至80目，在一定条件下进行液化、糖化，制成淀粉水解糖，水解糖浓度为10 15%，控制温度48 50°C，加入5%麦麸或豆粕，制成薯干发酵液。4、乳酸钙发酵。将上述扩大培养制备的菌种接入上述发酵液中，接种量为15 20%,发酵温度为48 50°C，搅拌均勻，先静置发酵6 8小时，然后适量添加CaCO3中和， 搅拌均勻，控制发酵液的PH值在5. 5 6. 0之间，发酵48 60小时，还原糖低于0. 视为发酵终点，制得乳酸钙发酵溶液，发酵结束。5、精制和浓缩。发酵结束后的制得的乳酸钙发酵液，用活性炭脱色后再经200nm 级超滤膜过滤分离出菌体和大分子蛋白，再进行吸附、脱色、交换净化后，经5nm纳滤膜分离出残留的还原糖、色素和高价离子，制得乳酸钙溶液，然后将乳酸钙溶液浓缩至45 55%浓度。6、制片、烘干和粉碎。将上述乳酸钙浓缩溶液在制片机上制成薄片，经带式烘干机干燥后进行粉碎制成乳酸钙成品。根据本专利技术方法制成的乳酸钙符合以下质量指标权利要求1.一种以薯干为原料发酵生产乳酸钙的工艺，其特征是乳酸钙生产工艺采用薯干为原料，薯干经液化、糖化后制成淀粉水解糖发酵液，然后接入经优化选育的乳酸菌种，以碳酸钙为中和剂发酵48 72小时制成乳酸钙发酵液，再经脱色、过滤、浓缩、制片、烘干、粉碎制成乳酸钙产品，乳酸钙生产工艺包括菌种选育、菌种扩大培养、薯干发酵液的制备、发酵及精制过程。2.根据权利要求1所述的方案，其特征是在生产L-乳酸钙时，选用的菌种为一种嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus，菌种编号kaif6006)，菌种培养基组成为5° Β 麦芽汁中加入酵母膏0. 5 %，无菌碳酸钙0. 6%，琼脂1. 5 2. 0%，ρΗ6. 8 ；本专利技术所述技术方案在生产DL-乳酸钙时，选用的菌种为一种德氏乳杆菌(LactcAacillus delbrueckii subsp，菌种编号kaif6004)，菌种培养基组成为酪蛋白胨10. 0g，牛肉膏10. 0g，酵母粉 5. Og,葡萄糖 5. Og,乙酸钠 5. Og,柠檬酸二胺 2. 0g, Tween801. 0g, K2HPO4 2. 0g, MgSO4 · 7H20 0. 2g, MnSO4 · H2O 0. 05g, CaCO3 20. Og,琼脂 15. Og,蒸馏水 1. 0L, pH 6· 8。3.根据权利要求1所述方案，其特征是将_18°C以下低温下保藏好的乳酸菌种取出，在室温下解冻，接入IOOml乳酸菌种培养基中，在培养箱中保持温度48 50°C，发酵培养6小时后，加入适量CaCO3,使培养液pH值保持在5. 5 6. 0，发酵M 观小时，然后按以上步骤将菌种逐步扩大培养至500mL、3000mL、25L直至2000L菌种罐备用。4.根据权利要求1所述的方案，其特征是将薯干原料粉碎至80目，在一定条件下进行液化、糖化，制成淀粉水解糖，水解糖浓度为10 15%，控制温度48 50°C，加入5%麦麸或豆粕，制成薯干发酵液。5.根据权利要求1所述的方案，其特征是将扩大培养制备的菌种接入薯干发酵液中， 接种量为15 20%，发酵温度为48 50°C，搅拌均勻，先静置发酵6 8小时，然后适量添加CaCO3中和，搅拌均勻，控制发酵液的pH值在5. 5 6.0之间，发酵48 60小时，还原糖低于0. 视为发酵终点，制本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种以薯干为原料发酵生产乳酸钙的工艺，其特征是乳酸钙生产工艺采用薯干为原料，薯干经液化、糖化后制成淀粉水解糖发酵液，然后接入经优化选育的乳酸菌种，以碳酸钙为中和剂发酵４８～７２小时制成乳酸钙发酵液，再经脱色、过滤、浓缩、制片、烘干、粉碎制成乳酸钙产品，乳酸钙生产工艺包括菌种选育、菌种扩大培养、薯干发酵液的制备、发酵及精制过程。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐柏朝，金海勇，黄小波，
申请(专利权)人：孝感凯风生物工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：42