一种利用黄曲霉发酵L-苹果酸的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用黄曲霉发酵L-苹果酸的方法，本发明专利技术以黄曲霉为出发菌株，研究了碳源、氮源、温度、CaCO3对菌株L-苹果酸发酵的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发酵
，具体涉及一种利用黄曲霉发酵L-苹果酸的方法。
技术介绍
苹果酸，又名羟基琥珀酸或羟基丁二酸，分子式为C4H6O5,分子量134. 09，结构式为hoocchohch2cooh。主要有三种苹果酸:z-型苹果酸，比较广泛的存在于自然界中，密度I. 595，熔点100°C，分解点140°C,比旋光度-2. 3° (8. 5克/100毫升水)，易溶于水、甲醇、丙酮等，不溶于苯；而型苹果酸和规-混合型苹果酸则主要为化学合成，前者密度I.595，熔点lore，分解点140°〇，比旋光度+2.92° (甲醇)，溶于水、甲醇、乙醇、丙酮。等 量的左旋体和右旋体混合得外消旋体，密度I. 601，熔点131-132°C，分解点150°C ;溶于水、 甲醇、乙醇、丙酮等，不溶于苯。由于Z-苹果酸分子中含有羟基和羧基，因此对极性溶剂的溶解度大，化学性质较为活泼。在常温下它极易溶于乙醇及乙醚中，在水中其溶解度随水温的升高而增大，呈强酸性。其酸性随浓度的升高而增加，可进行两步解离(1=3.9\10_4，Κ2=7. 5Χ1(Γ6)。L-苹果酸是生物体代谢过程TCA循环中产生的一种重要有机酸，作为优良的酸味剂和保鲜剂，在食品、医药、化工、日化和保健等领域具有广泛用途。由于Z-苹果酸口感接近天然苹果的酸味，且与柠檬酸相比具有酸度大、味道柔和、滞留时间长等特点，具有特殊的香味并且不损伤口腔和牙齿等特点，已被广泛用于高档饮料、食品等行业。有研究表明苹果酸有可能替代柠檬酸成为新一代食品添加。苹果酸与柠檬酸配合使用，可以模拟天然果实的酸味特征，使口感更自然、协调、丰满。清凉饮料、粉末饮料、乳酸饮料、乳饮料、果汁饮料中均可添加苹果酸改善其口感和风味，苹果酸常与人工合成的二肽甜味剂阿斯巴甜(ASPARTME)配合使用，作为软饮料的风味固定剂。也可用作天然果子露保色剂、蛋黄酱乳稳定剂、果酱调整剂、甜味辅助剂、酵母生长促进剂等。在欧美各国及日本的食品饮料生产中，苹果酸已成为不可缺少的基本原料之一。目前，美国年消耗在1500万磅以上，其中90%用于食品和饮料加工。另外，苹果酸可形成许多衍生物，日本近几年已成功地将苹果酸盐应用于减糖、减盐食品中，应用苹果酸某些盐类代替食盐浸溃咸菜时，其咸味仅有食盐1/5- 1/7情况下，而浸溃效果却是食盐的两倍，同时可以做为肾炎患者的食盐代用品；在豆浆中添加苹果酸钙盐，可有效地改善其口感和风味；利用苹果酸的抗疲劳、护肝、肾、心脏作用可以开发保健饮料。食品中添加Z-苹果酸可使pH得到调整，加上其本身所具有的抗菌作用苹果酸亦被广泛应用于其他食品工业，如用作水产品的保鲜剂等。苹果酸的生产方法主要有化学合成法、发酵法、转化法。化学合成法生产的苹果酸在应用上受到限制。转化法主要是固定化酶和固定化细胞转化。20世纪80年代末以来，对转化工艺的研究获得突破，并成功地应用于工业化生产。而发酵法生产苹果酸的研究还未有重大进展，非糖质原料发酵法尚处于实验室水平。糖质原料发酵法工艺中，一步发酵法和混合发酵法都有较大进展，但有关的研究报道尚少。而混合发酵法由于涉及到两种微生物，培养条件要求比较严格，发酵周期较长，产酸率较低，副产物较多。因此，本专利技术采用米曲霉发酵糖质原料生产苹果酸，通过对发酵温度、接种量、起始糖浓度及碳酸钙加入量的优化，以淀粉水解液为原料，其产酸水平最高可达90 g/L
技术实现思路
本专利技术提供了一种利用黄曲霉发酵L-苹果酸的方法，本专利技术以黄曲霉为出发菌株，研究了碳源、氮源、温度、CaCO3对菌株L-苹果酸发酵的影响。一种利用黄曲霉发酵L-苹果酸的方法，其特征在于发酵时，500 mL三角瓶中放入100 mL发酵培养基，接入10%的孢子悬液，加入一定量的CaCO3，在一定温度下，以一定转速的培养。步骤I所述的发酵培养基(％):—定量碳源、一定量氮源、KH2PO4 0.01、K2HPO4O. 05,MgSO4 ·7Η20 O. OUCaCl2 · 2Η 20 O. OUFeSO4 · 7Η20 O. 05、MnSO4 O. OUNaCl 5X10'pH自然。步骤I所述的孢子悬液的制备过程为将黄曲霉菌株斜面菌种接入种子培养基，30°C, 200 rpm 培养 30 h。步骤3 所述的种子培养基(％):葡萄糖 10、(NH4)2SO4 O. 2、KH2PO4 O. 01、K2HPO4O.05,MgSO4 ·7Η20 O. OUCaCl2 · 2Η 20 O. OUFeSO4 · 7Η20 O. 05、MnSO4 O. OUNaCl 5X10'步骤2所述的最佳碳源为葡萄糖。步骤2所述的最佳氮源为(NH4) 2S04。步骤I所述的最佳发酵温度为32°C。步骤I所述的最佳CaCO3浓度为40 g/L。本专利技术的有益效果在于本专利技术所用的菌株黄曲霉属于发酵糖质原料的L-苹果酸产生菌。由于糖质原料价格相对低廉，因此，在发酵法生产L-苹果酸中糖质原料发酵工艺具有重要的经济地位。附图说明图I不同温度对黄曲霉生产L-苹果酸产量的影响。具体实施例方式下面的实施例对本专利技术作详细说明，但对本专利技术没有限制。本专利技术所用的菌株为黄曲霉，购买于ACCC，编号为ACCC31913。实施例I 本实施案例说明不同碳源对黄曲霉生产L-苹果酸产量的影响，分别添加淀粉、葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、果糖、甘露醇和山梨醇做碳源，温度30°C，250 r/min转速下，发酵6 d。结果如表I所示。由表I可见，除山梨糖外，各类糖类都能作为较好的碳源，其中以葡萄糖作为碳源，其产酸量最高。表I不同碳源对黄曲霉生产L-苹果酸产量的影响 爾^类I浓度(g/L) I残糖(g/L) |L-苹果酸(g/ 淀粉 60_13. 4_32. 5_ 葡萄糖丨60\7.6KO. 8权利要求1.一种利用黄曲霉发酵L-苹果酸的方法，其特征在于发酵时，500 mL三角瓶中放入100 mL发酵培养基，接入10%的孢子悬液，加入一定量的CaCO3，在一定温度下，以一定转速的培养。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，发酵培养基一定量碳源、一定量氮源、KH2PO4 O. 01%, K2HPO4 O. 05%, MgSO4 · 7H20 O. 01%、CaCl2 · 2H 20 O. 01%、FeSO4 · 7H20 0.05%、MnSO4 O. 01%、NaCl 5Χ1(Γ6%;ρΗ 自然。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，孢子悬液的制备过程为将黄曲霉菌株斜面菌种接入种子培养基，30°C，200 rpm培养30 h。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，种子培养基葡萄糖10%、(NH4)2SO4O. 2%、KH2PO4 O. 01%, K2HPO4 O. 05%, MgSO4 · 7H20 O. 01%、CaCl2 · 2H 20 O. 01%、FeSO4 · 7H20 0.05%、MnSO4 O. 01%、NaCl 5Χ1(Γ6%。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，碳源为葡萄糖。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，氮源为(NH4)2S04。7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，发酵温度为32°C。8.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，CaCO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用黄曲霉发酵L？苹果酸的方法，其特征在于发酵时，500？mL？三角瓶中放入100？mL发酵培养基，接入10%的孢子悬液，加入一定量的CaCO3，在一定温度下，以一定转速的培养。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金雅新，
申请(专利权)人：太仓市茂通化建有限公司，
类型：发明
国别省市：