一種利用甜菜發酵生產乳酸的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及乳酸的制備方法，具體涉及到一種利用甜菜發酵生產乳酸的方法。
【背景技術】
[0002]乳酸是以農副產品為原料，經微生物發酵提取而制得的一種有機酸，是可降解環保材料聚乳酸單體的原材料，被廣泛運用于食品、飲料、醫藥和保健品中。乳酸的生產方法主要有化學合成法，酶法合成和發酵法。乳酸的發酵生產法的發酵底物多為能夠直接被乳酸菌降解的葡萄糖或者蔗糖，配以其他的營養物質，不能夠直接利用生物原料，使得生產成本增加。同時現有的發酵方法工藝指標不成熟，發酵周期長，產酸低。
[0003]為了解決現有技術中的上述不足，本發明提出了一種新的解決方案。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種利用甜菜發酵生產乳酸的方法。
[0005]為達上述目的，本發明所采用的技術方案是:提供一種利用甜菜發酵生產乳酸的方法，包括以下步驟:
發酵底物的制備:取新鮮去莖葉的甜菜，將其切塊壓榨，壓榨液過100目篩，濾液加熱至85°C，保溫40分鐘后過150目篩，然后加入活性炭脫色過濾，冷卻至常溫得到甜菜營養液；在甜菜營養液中加入發酵培養基和水，得到發酵底物；發酵底物中甜菜營養液、發酵培養基與水的重量比例為10:1:10 ;發酵培養基包括酵母膏10份、硫酸銨2份、磷酸氫鉀I份；
菌種的選育:選取三種能夠發酵生產乳酸的嗜熱鏈球菌、賴氏乳桿菌和腸膜明串珠菌；將三種發酵菌分別活化，并分別在種子培養基中生成種子培養液；
發酵過程:在發酵罐內加入發酵底物和嗜熱鏈球菌，混合發酵9小時，得到第一次發酵液，然后在第一次發酵液中加入賴氏乳桿菌和發酵底物重量0.01%的促進劑A大豆磷酯，再混合發酵10小時，得到第二次發酵液，然后在第二次發酵液中加入腸膜明串珠菌和發酵底物重量0.01%的促進劑B丙酮酸鈣，混合發酵至發酵結束。
[0006]其中，在發酵過程中，嗜熱鏈球菌、賴氏乳桿菌和腸膜明串珠菌的接種量分別為5%、7% 和 9% ο
[0007]其中，種子培養基是以蒸餾水為溶劑，包括牛肉膏10g/L，酵母粉20 g/L，葡萄糖15g/L，乙酸鈉5 g/L，檸檬酸二胺I g/L，硫酸鎂0.2 g/L和硫酸錳0.05 g/L, PH5.5 ;分別將活化的三種發酵菌加入種子培養基內，在37°C條件下培養10小時獲得種子培養液。
[0008]其中，發酵結束條件為發酵時間總長大于60小時或者入發酵罐內可溶性總糖濃度的質量百分比低于1%。
[0009]綜上所述，本發明具有以下優點:
本發明的公開的方法可以利用糖用甜菜發酵生產乳酸。
【具體實施方式】
[0010]實施例1
制備發酵底物:取新鮮去莖葉的糖用甜菜，將其切塊壓榨，壓榨液過100目篩，濾液加熱至85 °C，保溫40分鐘后過150目篩，然后加入活性炭脫色過濾，冷卻至常溫得到甜菜營養液。在10kg甜菜營養液中加入1kg發酵培養基和10kg水，得到發酵底物。發酵培養基包括酵母膏10kg、硫酸錢2kg、磷酸氫鉀1kg、梓檬酸二胺1kg。
[0011]菌種的選育:選取三種能夠發酵生產乳酸的嗜熱鏈球菌、賴氏乳桿菌和腸膜明串珠菌。將三種發酵菌分別活化，并分別在種子培養基中生成種子培養液。
[0012]其中種子培養基是以蒸餾水為溶劑，包括牛肉膏10g/L，酵母粉20 g/L，葡萄糖15g/L,乙酸鈉5 g/L，檸檬酸二胺I g/L，硫酸鎂0.2 g/L和硫酸錳0.05 g/L, PH5.5 ;分別將活化的三種發酵菌加入種子培養基內，在37°C條件下培養10小時獲得種子培養液。
[0013]發酵過程:在500L的發酵罐內加入220kg的發酵底物和接種量5%嗜熱鏈球菌，混合發酵9小時，得到第一次發酵液。然后在第一次發酵液中加入接種量為7%的賴氏乳桿菌和2.2g的促進劑A大豆磷酯，再混合發酵10小時，得到第二次發酵液。然后在第二次發酵液中加入接種量9%的腸膜明串珠菌和2.2g促進劑B混合發酵至發酵結束。
[0014]在發酵過程中對發酵罐內的總糖濃度和乳酸濃度進行檢測，當發酵時間超過60小時后結束發酵。同時檢測發酵結束后乳酸的含量。
[0015]實施例2
制備發酵底物:取新鮮去莖葉的糖用甜菜，將其切塊壓榨，壓榨液過100目篩，濾液加熱至85 °C，保溫40分鐘后過150目篩，然后加入活性炭脫色過濾，冷卻至常溫得到甜菜營養液。在10kg甜菜營養液中加入1kg發酵培養基和10kg水，得到發酵底物。發酵培養基包括酵母膏10kg、硫酸錢2kg、磷酸氫鉀1kg、梓檬酸二胺1kg。
[0016]菌種的選育:能夠發酵生產乳酸的嗜熱鏈球菌，將發酵菌分別活化，并在種子培養基中生成種子培養液。
[0017]發酵過程:在500L的發酵罐內加入220kg的發酵底物和接種量5%的嗜熱鏈球菌，混合發酵9小時，得到第一次發酵液。然后在第一次發酵液中加入接種量為7%的嗜熱鏈球菌和2.2g的促進劑A大豆磷酯，再混合發酵10小時，得到第二次發酵液。然后在第二次發酵液中加入接種量9%的嗜熱鏈球菌和2.2g促進劑B混合發酵至發酵結束。
[0018]在發酵過程中對發酵罐內的總糖濃度和乳酸濃度進行檢測，當發酵時間超過60小時后結束發酵。
[0019]實施例3
制備發酵底物:取新鮮去莖葉的糖用甜菜，將其切塊壓榨，壓榨液過100目篩，濾液加熱至85 °C，保溫40分鐘后過150目篩，然后加入活性炭脫色過濾，冷卻至常溫得到甜菜營養液。在10kg甜菜營養液中加入1kg發酵培養基和10kg水，得到發酵底物。發酵培養基包括酵母膏10kg、硫酸錢2kg、磷酸氫鉀1kg、梓檬酸二胺1kg。
[0020]菌種的選育:選取三種能夠發酵生產乳酸的嗜熱鏈球菌、賴氏乳桿菌和腸膜明串珠菌。將三種發酵菌分別活化，并分別在種子培養基中生成種子培養液。
[0021]發酵過程:在500L的發酵罐內加入220kg的發酵底物和接種量5%嗜熱鏈球菌，混合發酵9小時，得到第一次發酵液。然后在第一次發酵液中加入接種量為7%的賴氏乳桿菌，再混合發酵10小時，得到第二次發酵液。然后在第二次發酵液中加入接種量9%的腸膜明串珠菌混合發酵至發酵結束。
[0022]在發酵過程中對發酵罐內的總糖濃度和乳酸濃度進行檢測，當發酵時間超過60小時后結束發酵。同時檢測發酵結束后乳酸的含量。
[0023]實驗結果及分析
實施例1的發酵過程使用了三種發酵菌進行復合發酵，同時加入了促進劑A和促進劑B，實施例2的發酵過程采用了單種發酵菌發酵，同時加入了促進劑A和促進劑B，實施例3的發酵過程采用了三種發酵菌進行復合發酵，但是沒有添加促進劑A和促進劑B。實施例1至實施例3中的乳酸含量分別為98g/L，72 g/L和82 g/L，由此可見，采用復合發酵菌進行發酵相比單一的發酵菌的發酵方式，具有明顯的優勢，同時，促進劑A和促進劑B的作用明顯，能夠在同等條件下大幅提高乳酸菌的轉化率和轉化程度，獲得更高產量。
【主權項】
1.一種利用甜菜發酵生產乳酸的方法，包括以下步驟: 發酵底物的制備:取新鮮去莖葉的甜菜，將其切塊壓榨，壓榨液過100目篩，濾液加熱至85°C，保溫40分鐘后過150目篩，然后加入活性炭脫色過濾，冷卻至常溫得到甜菜營養液；在甜菜營養液中加入發酵培養基和水，得到發酵底物；發酵底物中甜菜營養液、發酵培養基與水的重量比例為10:1:10 ;發酵培養基包括酵母膏10份、硫酸銨2份、磷酸氫鉀I份； 菌種的選育:選取三種能夠發酵生產乳酸的嗜熱鏈球菌、賴氏乳桿菌和腸膜明串珠菌；將三種發酵菌分別活化，并分別在種子培養基中生成種子培養液； 發酵過程:在發酵罐內加入發酵底物和嗜熱鏈球菌，混合發酵9小時，得到第一次發酵液，然后在第一次發酵液中加入賴氏乳桿菌和發酵底物重量0.01%的促進劑A大豆磷酯，再混合發酵10小時，得到第二次發酵液，然后在第二次發酵液中加入腸膜明串珠菌和發酵底物重量0.01%的促進劑B丙酮酸鈣，混合發酵至發酵結束。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于:在發酵過程中，嗜熱鏈球菌、賴氏乳桿菌和腸膜明串珠菌的接種量分別為5%、7%和9%。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述種子培養基是以蒸餾水為溶劑，包括牛肉膏10g/L，酵母粉20 g/L，葡萄糖15 g/L，乙酸鈉5 g/L，梓檬酸二胺I g/L，硫酸鎂0.2 g/L和硫酸錳0.05 g/L, PH5.5 ;分別將活化的三種發酵菌加入種子培養基內，在37°C條件下培養10小時獲得種子培養液。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述發酵結束條件為發酵時間總長大于60小時或者入發酵罐內可溶性總糖濃度的質量百分比低于1%。
【專利摘要】本發明公開了一種利用甜菜發酵生產乳酸的方法，包括發酵底物的制備，菌種的選育，在甜菜營養液中加入發酵培養基，在不同的發酵時間加入不同的發酵菌，并加入促進劑促進發酵。本發明公開的方法能夠將甜菜發酵生產乳酸，具有良好的轉化效率。
【IPC分類】C12R1-01, C12P7-56, C12R1-225, C12P39-00, C12R1-46
【公開號】CN104630321
【申請號】CN201510118502
【發明人】余波
【申請人】成都東唐金開科技有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年3月18日