本发明专利技术涉及一种应用于黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠培养基灭菌的方法。(1)利用淀粉双酶制糖工艺过程中的形成的无菌环境，将制取的葡萄糖溶液直接输送至发酵罐内，不再经过配料、连消等工序，节省培养基灭菌用蒸汽95％以上，同时也简化了配料工序。(2)本发明专利技术淀粉制糖后的葡萄糖液过滤后直接输送至发酵罐，不再经过配料、灭菌工序，避免了一次高温处理过程，减少了高温对葡萄糖的破坏，提高了料液质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种发酵培养基灭菌方法，具体的涉及。
技术介绍
葡萄糖酸钠又称五羟基己酸钠，是一种白色或淡黄色结晶粉末，易溶于水，微溶于醇，不溶于醚，其分子式为C6H11O7Na,相对分子量为218.14，葡萄糖酸钠是一种用途极广的多羟基有机酸盐，在化工、食品、医药等行业具有广泛用途。葡萄糖酸钠生产方法主要有生物发酵法和催化氧化法，现在普遍采用的是黑曲霉发酵生产工艺。该工艺是以葡萄糖为原料并添加少量无机盐加水制成培养料液，料液经加热灭菌后接入黑曲霉菌种进行深层通风发酵，通过流加液体氢氧化钠控制适当的pH。当料液中的葡萄糖完全消耗后发酵结束，进入提取工艺。目前，生产企业一般以淀粉或淀粉乳为原料，先将淀粉原料经双酶制糖工艺制取葡萄糖(溶液)，然后再添加其他辅料配制发酵培养基，培养基经灭菌后接入黑曲霉菌种进行发酵。目前发酵培养基灭菌主要采用连消灭菌工艺:将配制好的发酵培养基经喷射器喷射瞬间与蒸汽混合升温至121°C后进入维持罐保温10-15min，再利用薄板换热器将培养基降温至37°C送入发酵罐，接种后进行发酵。这种培养基灭菌工艺需将全部物料加热至121°C，并维持一定时间，蒸汽消耗量较大(工艺过程参见附图1)。上述葡萄糖酸钠生产中淀粉双酶制糖普遍采用的工艺为:将商品淀粉加水调浆或淀粉乳加水稀释至适当浓度，调节PH值后加入液化酶。加酶后的淀粉浆经喷射液化器瞬时升温至105-108°C后再进入高温维持罐105°C维持5min，后经闪蒸罐进入中温维持罐950C _98°C维持lh-1.5h，然后进行二次喷射，二次喷射温度125°C _130°C，进入高温维持罐1250C -130°C维持5min后经换热器将物料冷却至60°C _62°C进入糖化罐，调节pH，加入糖化酶糖化。糖化结束后，将制得的淀粉糖液过滤，得到的澄清糖液栗送至配料罐进行发酵培养基配料。上述淀粉制糖过程中淀粉浆经过高温处理，特别是二次喷射温度较高，可以达到灭菌要求，后续糖化也在较高温度进行，获得的葡萄糖溶液可以满足发酵培养基的无菌要求。
技术实现思路
为进一步压缩葡萄糖酸钠生产成本，提高产品竞争力，本专利技术结合淀粉制糖工艺特征，提出一种可以大幅消减葡萄糖酸钠生产中发酵培养基灭菌蒸汽消耗的新方法。针对现有葡萄糖酸钠发酵工艺的工艺特征，本专利技术提供了一种应用于以淀粉为原料黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠培养基灭菌的方法，可显著降低发酵培养基灭菌工序的蒸汽消耗，并减少对培养基营养成分的破坏(工艺流程参加附图2)。本专利技术的技术方案如下:—种应用于黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠培养基灭菌的方法，I)将淀粉原料加水调浆后，进行液化、糖化，得糖化液；2)在无菌条件下，将步骤I)得到的糖化液经过滤后直接输送至发酵罐；3)将发酵培养基所需辅料成分加水溶解，灭菌后转入发酵罐中，与糖液混合均匀后，进行接种发酵。优选的是，步骤I)中，所述液化处理的具体步骤为:将淀粉原料加水稀释至质量浓度为32-35 %，调节pH值5.5-5.8，加入液化酶12-14U/g，瞬时升温至105-108°C后，维持5-10min，然后经闪蒸后于95°C _98°C维持lh-1.5h，再升温至125-130°C，维持5_10min，冷却至60_62°C进入预先灭菌的糖化罐。优选的是，步骤I)中，所述糖化的具体步骤是:将液化处理后的浆液加糖化酶100-300U/g淀粉干基，于60-62 °C保温至糖化结束，即得糖化液。优选的是，步骤2)中，所述的无菌条件通过对糖化罐到发酵罐之间的料液通道灭菌获得。优选的是，所述糖化罐到发酵罐之间设置有抗生素阀门。优选的是，所述糖化罐到发酵罐之间设置有耐高温管道栗。优选的是，步骤2)中，所述过滤处理采用密闭板式过滤机。优选的是，步骤3)中，所述辅料成分的溶解发酵在符合料液灭菌要求的辅料罐中进行。本专利技术的设计思路:本专利技术是依据当前葡萄糖酸钠生产工艺现状提出的。利用黑曲霉以葡萄糖为原料发酵生产葡萄糖酸钠、发酵初始糖浓度高、发酵速度快、周期短，相比其他发酵产品发酵过程不易发生染菌现象，无菌条件要求相对较低。同时，生产中所用葡萄糖来源是淀粉通过双酶制糖工艺制备的葡萄糖溶液，淀粉制糖过程中有125°C -130°C的高温处理过程，对淀粉料液起到灭菌作用，后续糖化工序在60°C以上的进行，可以保持淀粉糖液的无菌状态。本专利技术糖液过滤选用密闭过滤装置，过滤前后糖液均在密闭管道中输送，如果对糖化罐以及后续过滤、输送设备预先进行灭菌处理，就能保证糖液在糖化、过滤和输送过程中的无菌状态。另外，葡萄糖酸钠发酵培养基主要成分是葡萄糖(含量25-30% )，其他辅料累计添加量只有0.1% (w/v)，以300m3发酵培养基计算，辅料的添加量总计为300kg，配制成10-20%的溶液体积约为1.5-3m3，只占总料液的0.5-1.0%，不会对糖液浓度造成影响。本专利技术的主要优点包括:(1)利用淀粉双酶制糖糖工艺过程中的无菌环境，将制取的葡萄糖溶液直接输送至发酵罐内，不再经过配料、连消等工序，节省培养基灭菌用蒸汽95%以上，同时也简化了配料工序。(2)本专利技术淀粉制糖后的葡萄糖液过滤后直接输送至发酵罐，不再经过配料、灭菌工序，避免了 I次高温处理过程，减少了高温对葡萄糖的破坏，有利于提高发酵效率，降低发酵液残糖。发酵料液质量改善，可以进一步降低提取工艺消耗，提尚广品收率。【附图说明】图1原发酵培养基配制、灭菌工艺图，其中，1、糖化罐2、栗3、板框过滤机4、配料罐5、栗6、发酵罐图2本专利技术发酵培养基配制、灭菌工艺图，其中，2-1、糖化罐2-2、栗2_3、密闭过滤机2-4、发酵罐2-5辅料灭菌罐。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术进行详细的说明。实施例1 300m3发酵培养基连消灭菌工艺I)将淀粉乳加水稀释至质量浓度为32.8 % (w/v)，调节pH值5.5，按比例加入液化酶，经喷射器瞬时升温至105-108°C后，进入维持罐，105°C维持5min，然后经闪蒸罐进入中温维持罐，95°C -98°C维持lh-1.5h，然后经二次喷射升温至125°C _130°C，125°C维持5min，经换热器将物料冷却至62°C，进入糖化罐内，加酸调节pH至4.5，按比例加入糖化酶制剂，60 0C -62 0C保温糖化至糖化结束。2)糖化结束后，糖化液经过滤机过滤，所得澄清糖液栗送至配料罐中。3)按照发酵培养基配方比例，将培养基中的其他辅料成分加入配料罐中。4)将培养基灭菌用连消系统(喷射器、换热器、维持罐等)以及连接至发酵罐的管道阀门等通过入蒸汽，120-125°C维持15min灭菌。5)将配料罐中的料液搅拌混合均匀，连续栗入连消系统经喷射器瞬时升温至118-120°C，进入维持罐，118°C维持灭菌lOmin，经换热器降温至37°C后输送至预先灭菌的发酵罐中。6)调整发酵罐搅拌、通风等工艺参数，接种发酵。经计量300m3发酵培养基连消消耗蒸汽18m 3。实施例2 300m3发酵培养基本专利技术灭菌工艺I)将商品淀粉加水调浆或淀粉乳加水稀释至质量浓度为33.5% (w/v)，调节pH值5.6，按比例加入液化酶，经喷射器瞬时升温至105-108°C后，进入维持罐，105°C维持5min，然后经闪蒸罐进入中温维持罐，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠培养基灭菌的方法，其特征在于，1)将淀粉原料加水调浆后，进行液化、糖化，得糖化液；2)在无菌条件下，将步骤1)得到的糖化液经过滤后直接输送至发酵罐；3)将发酵培养基所需辅料成分加水溶解，灭菌后转入发酵罐中，与糖液混合均匀后，进行接种发酵。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田延军，赵祥颖，刘建军，赵晨，张家祥，韩丽，
申请(专利权)人：山东省食品发酵工业研究设计院，
类型：发明
国别省市：山东;37
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