利用甘薯粗淀粉作柠檬酸发酵研究

米根霉薯渣固态发酵产L（＋）-乳酸的研究沈寿国;刘献文;张洁;潘仁瑞;葛春梅;蔡敬民【摘要】以甘薯渣为原料,对米根霉PW352固态发酵产L（＋）-乳酸的发酵条件进行了研究。

采用单因素试验、均匀设计、正交设计等方法确定最优固态发酵培养基组成为：干薯渣10g/250ml三角瓶、（NH4）2SO41. 5%、MgSO40. 2%、Zn SO40. 05%、MnCl20. 05%、葡萄糖0. 5%、吐温80 0. 05%,在接种量为1. 0×10^7个孢子/10g干培养基、湿度70%、中和剂碳酸钙30%、36℃条件下,发酵72h产L（＋）-乳酸达38. 36（±0. 51）%（w/w）,对淀粉糖的转化率为62. 5%。

【期刊名称】《合肥学院学报》【年(卷),期】2018(035)005【总页数】6页(P60-64)【关键词】米根霉;L-乳酸;甘薯渣;固态发酵【作者】沈寿国;刘献文;张洁;潘仁瑞;葛春梅;蔡敬民【作者单位】[1]合肥学院生物与环境工程系,合肥230601;;[1]合肥学院生物与环境工程系,合肥230601;[2]安徽农业大学生命科学学院,合肥230036;;[1]合肥学院生物与环境工程系,合肥230601;;[1]合肥学院生物与环境工程系,合肥230601;;[1]合肥学院生物与环境工程系,合肥230601;;[1]合肥学院生物与环境工程系,合肥230601;[2]安徽农业大学生命科学学院,合肥230036;【正文语种】中文【中图分类】Q557乳酸是一种重要的有机酸，广泛存在于人体、动植物及微生物中。

乳酸是世界公认的三大有机酸之一，是一种多用途的生物化工产品，乳酸、乳酸盐及其衍生物广泛用于食品、医药、饲料、化工、环保、农业等领域中。

[1]特别是用L一乳酸生产的聚乳酸(PLA)，除具有聚苯乙烯相似的光泽度和加工性能外，还具有生物可降解性，可用于生产生物降解塑料，可望解决世界性的“白色污染”问题。

作者简介 :陈小真 (1947～) ,女 ,讲师 。
(3) 总糖测定 :经 6 mol/ L 硫酸水解后 , 用斐林法测定[1 ] 。
(4) 还原糖测定 :直接用斐林法测定[1 ] 。 (5) 蛋白质测定 :用克氏定氮法[2 ] 。 1. 5 液化条件 每升 30 %的玉米粉浆加高温α- 淀粉酶 酶液 0. 7 ml (酶液室内放置 1 年 ,原来酶活为 1 万 u/ ml) 和 0. 1 % 氯化钙 。
放置温度
冰箱 37 ℃ 55 ℃
pH 0 ( h) 22 ( h)
放置 22 h 后 摇瓶产酸 ( %)
5. 8 5. 8 12. 0
5. 8 4. 3～3. 8 8. 15
5. 8 5. 5 10. 3
图 3 玉米粉柠檬酸发酵产酸曲线 2. 6 关于玉米粉液化滤液和滤渣的防腐问 题
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表 3 不同原料培养基黑曲 霉菌丝球形态比较
培养基
菌丝球形态 发酵周期 ( h)
山芋粉 玉米粉
球细 ,无伸展菌丝 94 球细 ,有伸展菌丝 94
玉米粉加增稠剂 球细 ,无伸展菌丝 94
产酸 ( %)
17. 4 16. 2 15. 5
2. 5 玉米粉檬酸发酵产酸曲线
图 3 为玉米粉发酵柠檬酸的产酸情况 ,
发酵 24 h 发酵 48 h 发酵 96 h
图 2 玉米粉柠檬酸发酵过程中菌丝球形态变化
为了探索这个问题 ,我们用同一斜面接 种山芋粉 、玉米粉和玉米粉加增稠剂的培养 基 ,试验结果表明 (见表 3) :玉米粉培养基的 菌丝球菌丝伸展 ,而加入增稠剂后则与山芋 粉培养基相同 ,但产酸却与玉米粉培养基相 近 。我们认为山芋粉培养基固形物多 ,粘稠 , 而玉米粉滤液培养基固形物少 ,流动性大 ,加 少量增稠剂改变了此性状 。因此除菌种特性 外 ,玉米粉液化滤液发酵柠檬酸时黑曲霉出 现菌丝球松散和伸展菌丝可能与发酵液的物 理性质有关 。

器 （ 海 医疗设 备 厂生产 ） 上 ．
１ ２ 方 法 ．
１ 材 料 与方 法
１ １ 材料 ．
１ ２ １ 原料 水分含 量 的测 定 ．．
恒重 干燥 法 Ｊ ．
１ ２ ２ 淀粉含 量 的测 定 ．．
１ １ １ 菌种 ． ．
分两步进行 ： ①进行淀粉水解 ； 直接滴定 ②
第 ７卷 第 ５期
２０ ０８ 证 １ ０月
广 州大 学学 报 （ 自然科 学版 ）
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｕｎｚｏ ｎｖｒｔ（ ａ ｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） ｏ ｒａ ｏ Ｇ ａｇｈｕＵ ｉ ｓｙ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ ｄ ｉ ｅｉ ｕ ｅ ｔｎ
Ｖｏ ． Ｎｏ ５ １７ ．
０ ９ ２ 、． ７ ％ 、． ６ ％ 、． ６ ％ 、．２ ） ．４ ％ ０５２ ０ ６８ ０９３ １１％ ．
发酵率 ， 即淀粉利用率．通过酒精比重与百分
含量 对 照表 ， 出 ２ 时 的酒度 １０ｍ 查 ０ ０ Ｌ所 含 的酒
精克数 ， 进而求出发酵液纯酒精质量． 计算公式如
量、 料水 比、 酵时间 ， 发 是甘薯淀粉 直接发 酵生产 酒精 的 ４大主要 影响 因素．其 中， 用生料酒 曲菌种 ， 选 以酒精
产 量为指标 ， 通过单 因素试验 、０ ３ ） 交试验 ， Ｌ （ 正 最终筛选 出甘薯直接发 酵最佳工 艺条件．结 果表 明， 最佳发 酵
条件 ： 发酵 温度 为 ３ ℃ ， ２ 用曲量为 １ ， ％ 料水 比为 １ ３５ 发酵时 间为 ５ｄ ：． ， ．发 酵成 熟醪酒分为 ９ １ ｖｖ ， 酵 ． ％（ ／ ） 发
Ｓ 一５ ＨＰ２ ０型 生化 培 养 箱 （ 海 森 信 实 验 仪 器 有 限 上

关键 词 ： 酿酒酵母 ； 甜高粱 ； 甘薯淀粉 ；乙醇发酵 中图分类号 ： Ｑ ２ ． Ｔ ９ ０６ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： ０ １ ２—１０ （０ ２ ０ ０ ４ ０ ０ ３２ ２ １， 汽油 中添 加 清 在
琼脂 。
１３ 发 酵醪 液 的 制备 ．
的意义重大 。其 中甘薯是 一种非粮食作 物 ， 在我 国各 地均有 种植 ， 其淀粉 含量 在 ３ ％ 左右 ， ０ 甘薯来 源 广泛 ， 植成 本 种 低， 价格不会大 幅度提高 ， 因此作 为生产燃料乙醇的原料有较
大优势 。但用甘薯淀粉浓 醪发酵乙醇存在 固形物浓度增大 、
采用 同步糖 化发酵 （ Ｓ ）９方法 ， 将甘薯 淀粉 和甜高 ＳＦ ［ ３ 先
粱汁以一定的料液比进行混合 ，Ｈ值 调至 ５ ５左右 ； ｐ ． 再加入
１ ／ ０Ｕ ｇ耐高温淀粉酶 ， 迅速加热到 ８ ９ ５～ Ｏ℃ ， 液化 ４ ｉ 后 ０ｍ ｎ 降温到 ３ ７℃ ， 冷却后调节 ｐ Ｈ值 至 ４ ５ 再加入 １０Ｕ ｇ ．； ５ ／ 糖化 酶、 适量无机盐 、 氮源等进行接种发 酵。
１２ 培 养基 配方 ．
等地试用 。燃料乙醇在我 国主要利用粮食 作物玉米 、 小麦 进行生产 ， 原料紧缺 ， 并且 容易引起粮食价格上涨 ， 因此利用 非粮食的淀粉生物质或非淀粉的纤维素生物质如甘薯 、 木薯 、
甜高梁 、 甘蔗作为原料
， 进行大规模生产生 物质 燃料乙醇
种子培养基 （ Ｐ Ｙ Ｄ）配方 （ ） 葡萄糖 ２ ， １Ｌ ： ０ｇ酵母粉１ ， ０ｇ 蛋白胨 ２ ， ０ｇ琼脂 ２ ， ０ｇ蒸馏水 １０ ０ｍ ｐ ０ Ｌ，Ｈ值 ６ ０ ．。 斜面培养 基 （ Ｐ Ｄ） 方 ： Ｙ Ｄ基 础 上 添加 ２ 的 ＹＥ 配 在 Ｐ ％