本发明专利技术提供了一种连续循环发酵生产柠檬酸的方法，该方法包括如下步骤：调浆、喷射液化、连消灭菌、连续发酵。该工艺配备高效组合式管道输送设备，由梯级式发酵罐组成，采用每条线8～10个发酵罐单线连续生产。在一个发酵周期内，根据终端发酵罐流出发酵液残糖消耗及产酸情况而调控返流和流量，控制最终残还原糖在0.1％以下、产酸接近或超过种后总糖，使发酵进入连续发酵状态。本发明专利技术解决了原传统分批间歇单罐发酵存在的不足，更有效地实现机械化和自动化，降低了劳动强度，提高了设备利用率和发酵转化率，而且发酵过程环境污染零排放，可适用于柠檬酸发酵的工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于生物发酵
技术介绍
柠檬酸，又名枸橼酸，化学名称是2羟基丙烷三羧酸。因其具有令人愉悦的酸味，入口爽快，无后酸味，安全无毒，已成为当前世界上生产量和消费量最大的食用有机酸。我国柠檬酸产量和出口量已连续多年居世界第一，占世界总量的70%左右，其中70% 80%用于生产饮料、食品，其余用于医药、化工、环保、化妆品、纺织、印染、建筑等各个领域。目前，柠檬酸工业化发酵生产主要有表面(浅盘)发酵法、深层液体发酵法和固体发酵法。随着我国选育的耐高糖、耐高柠檬酸并具抗金属离子的黑曲霉高产柠檬酸菌株被成功应用于深层液体发酵，采用黑曲霉柠檬酸产生菌进行深层液体发酵逐渐成为当今世界柠檬酸生产的主流技术。但是，柠檬酸传统间歇单罐发酵工艺就显得不足，其主要存在发酵自动化程度低，劳动强度大，易染菌，发酵液质量波动大，转化率低，设备利用率低，发酵设备投资大，环境污染严重等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，利用该方法提高了发酵效率、发酵质量和发酵的技术水平，发酵过程环境污染零排放，适应于柠檬酸发酵的工业化生产。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现:，其步骤是: a、调浆:将淀粉乳8 10%、玉米粉3 5%与高温淀粉酶0.5 0.6L/T混合投入调浆罐，开启搅拌，加温度为40 50°C的热水定容，用氧化钙调PH值为6.0 6.5 ;b、喷射液化:先预热喷射器和层流罐，再开启喷射器，将调好浆液用泥浆泵打入喷射加热器与蒸汽混合，温度控制在85 95°C，保持蒸汽压力为0.3 0.4MPa，进入层流罐保温，保温时间30 40min，DE值控制在18 24，以完成液化；C、连消灭菌:用连续泵将液化液送至连消塔，控制塔温为125°C、压力0.3MPa，控制料液滞留时间为70 80s，出料进入维持罐，控制维持罐温度在120°C 130°C，工作压力0.1MPa，保温时间20min后，直接送入发酵罐；d、连续发酵:首先消洗和灭菌第一个发酵罐，然后采用泵将连消后的培养基连续进入第一个发酵罐，将种子罐中的种子按8-10%接种量连续转接到发酵罐，开启所有控制，控制发酵系统温度为35 土 1°C，罐压0.03 0.05Mpa，无菌空气300 600m3/min。同时对第二个发酵罐进行消洗灭菌，当第一个发酵罐满后并继续培养至一定程度后，进入第二发酵阶段，此时开启组合式管道输送设备，控制其流量为4 8m3/h，当第二个发酵罐满时，开启组合式管道输送设备进入第三个发酵罐，以此类推逐个进入第四、第五、第六…第十个发酵罐，调整发酵罐风量为300 600m3/min、罐压为0.03 0.05Mpa、温度为35土 TC在工艺要求范围内，根据终端发酵罐(包括第七、第八、第九、第十个发酵罐)流出发酵液残糖消耗及产酸情况而调控返流及流量，控制最终残还原糖在0.1 %以下、产酸接近或超过种后总糖，使发酵进入连续发酵状态，30 40天为一个发酵周期，而后完成设备检修和发酵罐清洗，再从第一个发酵罐重复上述过程进行连续循环发酵。本专利技术与传统分批发酵相比具有以下几方面的优势:1、采用罐与罐间发酵醪的输送采用高效组合式管道输送设备，确保菌体在管道中不缺氧，保证菌体溶氧充分和正常生长；2、各工艺段可以维持稳定的操作条件，有利于微生物的生长代谢，有效地提高发酵产率5 8%，同时使产品质量也相应地得以提升；3、减少设备清洗、准备和灭菌等非生产占用时间约3 5小时，设备利用率达到100%，节省劳动力约30 50% ;4、由于灭菌次数减少，使测量仪器探头的寿命得以延长；5、本专利技术解决了原传统分批间歇单罐发酵存在的不足，罐与罐梯级式连接，更有效地实现机械化和自动化，提高了设备利用率和发酵转化率，而且发酵过程环境污染零排放，可适用于朽1檬酸发酵的工业化生产。附图说明 图1为本专利技术连续循环发酵生产柠檬酸的工艺流程图。具体实施例方式本专利技术配备高效组合式管道输送设备，由梯级式发酵罐组成，采用每条线8 10个发酵罐单线连续生产。其步骤如下:a、调浆:将4t淀粉乳与2t玉米粉混合投入调浆罐，加高温淀粉酶24L，开启搅拌，加温度为45°C的热水定容至40m3，用氧化钙调PH值为6.0 ;b、喷射液化:先预热喷射器和层流罐，再开启喷射器，将调好的浆用泥浆泵打入喷射加热器与蒸汽混合，温度控制在90°C，保持蒸汽压力为0.35MPa，然后进入层流罐保温，保温时间35min完成液化；C、连消灭菌:先用连续泵将液化液送至连消塔，控制塔温为125°C、压力0.3MPa，控制料液滞留时间为7 5 s，再将出料打入维持罐，控制维持罐温度在12 5 °C，工作压力0.1MPa，保温时间20min后，直接送入发酵罐；d、连续发酵:首先消洗和灭菌第一个发酵，然后采用泵将连消后的培养基连续进入第一个发酵罐，将种子罐中的种子按10%接种量连续转接到发酵罐，开启所有控制，控制发酵系统温度为35°c，罐压0.04Mpa，无菌空气500m3/min。同时对第二个发酵罐进行消洗灭菌，当第一个发酵罐满后并继续培养至一定程度后，进入第二发酵阶段，此时开启组合式管道输送设备，控制其流量为6m3/h，当第二个发酵罐满时，开启组合式管道输送设备进入第三个发酵罐，以此类推逐个进入第四、第五、第六…第十个发酵罐，调整发酵罐风量为500m3/min、罐压为0.04Mpa、温度为35°C在工艺要求范围内，根据终端发酵罐(包括第七、第八、第九、第十个发酵罐)流出发酵液残糖消耗情况和产酸情况而调控返流及流量，控制最终残还原糖在0.1 %以下、产酸接近或超过种后总糖，连续发酵35天停止生产，而后完成设备检修和发酵罐清 洗，再从第一个发酵罐重复上述过程进行连续循环发酵。权利要求1.，其特征在于，该方法包含以下步骤: a、调浆:将淀粉乳8 10%、玉米粉3-5%和高温淀粉酶0.5 ·0.6L/T混合投入调浆罐，开启搅拌，加温度为40 50°C的热水定容，用氧化钙调PH值为·6.0 6.5 ; b、喷射液化:先预热喷射器和层流罐，再开启喷射器，将调好浆液用泥浆泵打入喷射加热器与蒸汽混合，温度控制在85 95°C，保持蒸汽压力为0.3 0.4MPa，进入层流罐保温，保温时间30 40min，DE值控制在18 24，以完成液化； C、连消灭菌:用连续泵将液化液送至连消塔，控制塔温为125°C、压力0.3MPa，控制料液滞留时间为70 80s，出料进入维持罐，控制维持罐温度在120°C 130°C，工作压力·0.1MPa，保温时间20min后，直接送入发酵罐； d.连续发酵，将罐与罐间发酵醪的输送采用高效组合式管道输送设备； 首先消洗和灭菌第一个发酵罐，然后采用泵将连消后的培养基连续进入第一个发酵te，将种子te中的种子按8 ο %接种量连续转接到发酵 ρ,开启所有控制，控制发酵系统温度为35土 l°C，罐压0.03 0.05Mpa，无菌空气300 600m3/min。同时对第二个发酵罐进行消洗灭菌，当第一个发酵罐满后并继续培养至一定程度后，进入第二发酵阶段，此时开启组合式管道输送设备，控制其流量为4 8m3/h，当第二个发酵罐满时，开启组合式管道输送设备进入第三个发酵罐，以此类推逐个进入第四、第五、第六…第十个发酵罐，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种连续循环发酵生产柠檬酸的方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：a、调浆：将淀粉乳8～10％、玉米粉3‑5％和高温淀粉酶0.5～0.6L/T混合投入调浆罐，开启搅拌，加温度为40～50℃的热水定容，用氧化钙调PH值为6.0～6.5；b、喷射液化：先预热喷射器和层流罐，再开启喷射器，将调好浆液用泥浆泵打入喷射加热器与蒸汽混合，温度控制在85～95℃，保持蒸汽压力为0.3～0.4MPa，进入层流罐保温，保温时间30～40min，DE值控制在18～24，以完成液化；c、连消灭菌：用连续泵将液化液送至连消塔，控制塔温为125℃、压力0.3MPa，控制料液滞留时间为70～80s，出料进入维持罐，控制维持罐温度在120℃～130℃，工作压力0.1MPa，保温时间20min后，直接送入发酵罐；d.连续发酵，将罐与罐间发酵醪的输送采用高效组合式管道输送设备；首先消洗和灭菌第一个发酵罐，然后采用泵将连消后的培养基连续进入第一个发酵罐，将种子罐中的种子按8～10％接种量连续转接到发酵罐，开启所有控制，控制发酵系统温度为35±1℃，罐压0.03～0.05Mpa，无菌空气300～600m3/min。同时对第二个发酵罐进行消洗灭菌，当第一个发酵罐满后并继续培养至一定程度后，进入第二发酵阶段，此时开启组合式管道输送设备，控制其流量为4～8m3/h，当第二个发酵罐满时，开启组合式管道输送设备进入第三个发酵罐，以此类推逐个进入第四、第五、第六…第十个发酵罐，调整发酵罐风量为300～600m3/min、罐压为0.03～0.05Mpa、温度为35±1℃在工艺要求范围内，根据终端第七、第八、第九、第十个发酵罐流出发酵 液残糖消耗及产酸情况而调控返流及流量，控制最终残还原糖在0.1％以下、产酸接近或超过种后总糖，使发酵进入连续发酵状态，30～40天为一个发酵周期，而后完成设备检修和发酵罐清洗，再从第一个发酵罐重复上述过程进行连续循环发酵。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：甘柏林，刘发宏，夏学鹏，王顺刚，周民，崔建设，
申请(专利权)人：甘肃雪晶生化有限责任公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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