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1、10申请公布号CN104263765A43申请公布日20150107CN104263765A21申请号201410458362522申请日20140910CCTCCNOM201426820140618C12P7/56200601C12R1/22520060171申请人湖北艾尔生物科技有限公司地址441300湖北省随州市北郊星光村一组12号72发明人刘锋明晓东雷滟敏74专利代理机构武汉宇晨专利事务所42001代理人王敏锋54发明名称一种直接发酵生产L乳酸钠的方法及发酵培养基配方57摘要本发明公开了一种直接发酵生产L乳酸钠的方法及发酵培养基配方，将灭菌的发酵培养基的温度降至5060，按510的接种。
2、量接种乳酸菌进行发酵，维持罐压002MP003MP，用20食品级的氢氧化钠维持PH5055，发酵温度5055。发酵结束指标为残糖为0，发酵终了乳酸钠产量为150G/L经过8040型膜脱去糖及二价以上的金属，浓缩检验完全符合国标GB255372010。本发明公开的方法减少了废水排放，无潜在的食品安全问题，能源消耗量较低，减少了生产步骤，降低生产成本，具备显著的应用前景。83生物保藏信息51INTCL权利要求书1页说明书7页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图1页10申请公布号CN104263765ACN104263765A1/1页21一种直接发酵生。
3、产L乳酸钠的方法，包括将灭菌的发酵培养基的温度降至5060，按510的接种量接种乳酸菌进行发酵，在发酵的过程中，维持罐压002MP003MP，用20食品级的氢氧化钠维持PH5055，发酵温度控制在4555，发酵结束指标为残糖为0，按常规方法进行纯化浓缩，即获得L乳酸钠。2一种用于权利要求1所述方法的发酵培养基，其配方为葡萄糖230G/L，酵母粉006G/L,磷酸二氢钠004G/L,磷酸氢二钠004G/L，15103G/L核黄素，10103G/L蛋氨酸，硫酸铵15G/L。3一种用于权利要求1所述方法的发酵培养基，为以下二种发酵培养基之一玉米发酵培养基200目的玉米粉230G/L；淀粉发酵培养基淀。
4、粉230G/L，1玉米浆。4根据权利要求1所述的方法，所述的乳酸菌为德式乳杆菌LACTOBACILLUSDELBRUECKIISZ01，CCTCCNOM2014268。权利要求书CN104263765A1/7页3一种直接发酵生产L乳酸钠的方法及发酵培养基配方技术领域0001本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种直接发酵生产L乳酸钠的方法，还涉及一种适用于直接发酵生产L乳酸钠的方法的发酵培养基。背景技术0002L乳酸钠可做乳化剂、保湿剂、风味改进剂、品质改进剂、抗氧化增效剂和PH调节剂被广泛应用于肉禽食品加工业，能增强风味、抑制食物内致病细菌的生长、延长产品货架期。0003乳酸钠作为食品保鲜剂、调。
5、味剂、防冻剂、保湿剂等，已在部分国家替代苯甲酸钠作防腐剂应用于食品行业，它被美国食品与药品局认为“安全无毒物质”。0004现有乳酸钠的生产有二种一种是直接用乳酸合成，也就拿食品级乳酸直接和离子膜碱反应，生成乳酸钠，这样成本较高；另外一种，就是酯化法生产乳酸钠，把粗乳酸与甲醇经酯化精馏得到乳酸甲酯，再把离子膜碱和乳酸甲酯反应，生成乳酸钠和甲醇，精馏出甲醇；一方面，能源消耗较高，另外一方面，有甲醇分离不尽的潜在危险。0005用葡萄糖直接发酵生产L乳酸钠，是用葡萄糖做为发酵原料，通过调整辅料配方，用食品级氢氧化钠做为中和剂；发酵控制温度55度,PH控制在55；发酵终了产酸150G/L；经过8040型。
6、膜脱去糖及二价以上的金属，浓缩检验完全符合国标GB255372010。用玉米或是淀粉制糖液发酵，同样用食品级氢氧化钠做中和剂，经8040膜脱糖，除二价以上金属离子，发现易炭化合物及色度均不合格，考虑可能是淀粉或玉米中蛋白及其玉米浆中的其它成份导致。发明内容0006本发明的目的在于提供一种直接发酵生产L乳酸钠的方法，该方法缩短了目前生产乳酸钠的生产工序，降低了工业生产成本，同时可以减少污水排放。0007本发明的另一个目的在于提供了一种适用于直接发酵生产L乳酸钠方法的葡萄糖发酵培养基，利用该培养基进行发酵生产，获得的产品质量好，产量高。0008为了实现以上目的，本发明采用如下技术措施0009一种直。
7、接发酵生产L乳酸钠的方法，包括将灭菌的发酵培养基的温度降至5060，按510的接种量接种乳酸菌进行发酵，在发酵的过程中，维持罐压002MP003MP，用20质量体积比食品级的氢氧化钠维持PH5055，发酵温度控制在4555。发酵结束指标为残糖为0，按常规方法进行纯化浓缩，即获得L乳酸钠。0010如上所述的方法，选用的发酵培养基为以下三种发酵培养基之一0011葡萄糖发酵培养基葡萄糖230G/L，酵母粉006G/L,磷酸二氢钠004G/L,磷酸氢二钠004G/L，15103G/L核黄素，10103G/L蛋氨酸，硫酸铵15G/L；0012玉米发酵培养基200目的玉米粉230G/L；0013淀粉发酵培。
8、养基淀粉230G/L，1质量体积比玉米浆。说明书CN104263765A2/7页40014所选的发酵培养基需经连消灭菌。所述连消灭菌室工业化生产中的一种灭菌方式，即将发酵培养基在115120的温度下维持2030MIN进行灭菌。0015优选葡萄糖发酵培养基。0016如上所述的方法，商品化的菌株均可完成本发明。0017如上所述的方案中，乳酸菌优选德式乳酸杆菌LACTOBACILLUSDELBRUECKIISZ01，CCTCCNOM2014268。00180019如上所述的方案中，优选的L乳酸钠的纯化浓缩方法具体如下00201陶瓷膜过滤将发酵液用陶瓷膜进行过滤，除去发酵液中的菌体、多糖胶体及蛋白等大。
9、分子杂质，过滤陶瓷膜孔径为00110M。得到L乳酸钠的清液。00212脱色过滤将含有乳酸钠的发酵液经过活性炭过滤、脱色。00223PH调节用20的氢氧化钠调节PH值为70，以获得中性产品。002348040超滤膜过滤料液在压力为1020MPA，频率为3050HZ，温度为1828的条件下进行超滤膜过滤。00246、浓缩降低压强，蒸馏除去多余水分，即得到乳酸钠产品。0025本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果00261、本发明减少了废水排放，无潜在的食品安全问题，能源消耗量较低，产品符合或高于GB255372010标准。0027002800292、本发明明显的简化了L乳酸钠的生产方法0030合。
10、成法工艺玉米粉碎淀粉调浆制糖灭菌发酵氢氧化钙中和剂接乳酸菌种发酵结束脱色过滤硫酸酸解离子交换浓缩加氢氧化钠合成浓缩至客户需要浓度。0031酯化法工艺玉米粉碎淀粉调浆制糖灭菌发酵氢氧化钙中和剂接乳酸菌种发酵结束脱色过滤硫酸酸解离子交换脱水加甲醇酯法精馏甲酯加氢氧化钠水解脱醇浓缩乳酸钠至客户需说明书CN104263765A3/7页5求。0032葡萄发酵直接生产工艺葡萄糖调浆氢氧化钠中和剂灭菌发酵脱色过滤8040膜过滤浓缩乳酸钠至客户需求浓度。00333、与传统工艺相比，生产成本更低0034以生产1吨乳酸钠对比成本消耗0035附图说明0036图1为一种利用葡萄糖直接发酵生产L乳酸钠的工艺流程图。具体。
11、实施方式0037下面结合具体实例，进一步阐述本发明。下述实施例中所用的实验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到，下列实施例中未注明具体实验条件和方法，通常按照常规培养与分离方法得到。0038实施例10039一种直接发酵生产L乳酸钠的方法，其步骤如下00401发酵培养基0041选择葡萄糖发酵培养基0042发酵液配方为葡萄糖230G/L，酵母粉006G/L,磷酸二氢钠004G/L,磷酸氢二钠004G/L，15103G/L核黄素，10103G/L蛋氨酸，硫酸铵15G/L。0043葡萄糖采为西王集团生产的食品级结晶糖；0044氢氧化钠为天源化工生产的离子膜烧碱达到食品级；0045酵母粉为。
12、安琪酵母股份有限公司的安琪酵母浸粉；0046硫酸铵购自南京帝斯曼东方化工有限公司；0047蛋氨酸和核黄素为试剂级。00482发酵0049待葡萄糖配料的温度降至55，按10的接种量接种乳酸菌进行发酵，在发酵的说明书CN104263765A4/7页6过程中，维持罐压002MP，用20的氢氧化钠维持PH5055，发酵温度控制在55。发酵结束指标为残糖为0，发酵周期为32H，发酵完成后L乳酸钠的浓度是15质量体积比。0050所述的乳酸菌为德式乳酸杆菌SZ01，该德式乳酸杆菌LACTOBACILLUSDELBRUECKIISZ01于2014年6月18日已在武汉大学中国典型培养物保藏中心保藏，保藏号CCT。
13、CCNOM2014268，分类命名德式乳酸杆菌LACTOBACILLUSDELBRUECKIISZ01，地址中国武汉武汉大学。0051德式乳酸杆菌LACTOBACILLUSDELBRUECKIISZ01为申请人从糖蜜中筛选，通过紫外诱变驯化得到，可以在温度为55，糖浓度为23的条件下进行发酵生产L乳酸，高温高糖条件下进行发酵能严格杜绝杂菌的污染，在工业化生产中具有很大的优势。以常规方案利用德式乳酸杆菌生产的L乳酸，产量高达180200G/L，光学纯度可以达到9986，发酵时间为3035H，糖酸转化率达到9598。0052活化过程如下0053德式乳酸杆菌SZ01的活化将德式乳酸杆菌SZ01置于L。
14、B的培养平板上，于55条件下培养8H，活化；0054德式乳酸杆菌的摇瓶种子培养将活化的德式乳酸杆菌SZ01菌株取直径在1CM左右的菌落分别接种于装有100ML的种子培养基的250ML的三角瓶中，于150R/MIN，55条件下震荡培养，培养10H，摇瓶种子培养的PH达到45，菌体OD值可达到13，即可用于发酵罐接种；0055所述种子培养基组分及配方为葡萄糖130G/L，硫酸铵4G/L，磷酸二铵2G/L。00563纯化浓缩00571陶瓷膜过滤将发酵液用陶瓷膜进行过滤，除去发酵液中的菌体、多糖胶体及蛋白等大分子杂质，过滤陶瓷膜孔径为10M。得到L乳酸钠的清液。00582脱色过滤将含有乳酸钠的发酵液经。
15、过活性炭过滤、脱色。00593PH调节用20的氢氧化钠调节PH值为70以获得中性产品。006048040超滤膜过滤料液在压力为20MPA，频率为50HZ，温度为28的条件下进行超滤膜过滤。00616浓缩降低压强，蒸馏除去多余水分，即得到乳酸钠产品。0062按上述步骤制得的60浓度的乳酸钠溶液其质量标准如下0063性状无色或近乎无色的透明粘稠液体0064旋光度左旋|B25为99860065含量600066液性PH700067确认试验呈钠盐、乳酸盐的定性反应0068色号20APHA0069氯化物0030070砷以AS计2PPM0071重金属以PB计8PPM0072镁1PPM说明书CN1042637。
16、65A5/7页70073铁1PPM0074醛5MIN内不呈暗褐色0075甲醇、甲酯00250076苹果酸盐、酒石酸盐及柠檬酸盐液体澄明0077挥发性脂肪酸盐无脂肪酸味的臭气发生0078实施例20079利用不同的发酵培养基直接生产乳酸钠0080按照实施例1所述方法，检测以玉米粉为发酵原料，淀粉为发酵原料和本发明所述葡萄糖培养基为发酵原料，最终的产品情况。0081玉米粉的培养基配方200目的玉米粉230G/L0082淀粉培养基配方为淀粉230G/L，1质量体积比玉米浆。0083所述乳酸菌为德式乳杆菌SZ01。0084其他条件或方法与实施例1相同。0085检测发酵完成后L乳酸钠的产量及产品质量。00。
17、86发酵完毕后，利用玉米粉发酵得到的发酵液中L乳酸钠的产量为13054G/L，发酵周期为40H；利用淀粉发酵得到的发酵液中L乳酸钠的产量为14237G/L，发酵周期为40H；利用葡萄糖发酵的发酵液中L乳酸钠的产量为14965G/L，发酵周期为32H。0087表1为将发酵后的乳酸钠溶液经过脱色过滤、8040超滤膜过滤脱糖和盐，然后浓缩至国标60后进行检测得到的数据。0088表1利用不同发酵培养基发酵获得的L乳酸钠的产品质量指标0089说明书CN104263765A6/7页800900091在试验过程中，用玉米粉发酵生产乳酸钠产品时，菌种生长状况良好，在经过了脱色过滤，8040膜过滤、浓缩后，经检。
18、验得到乳酸钠产品色度类似褐色；可能玉米中蛋白水解产生小分子氨基酸，浓缩受热产生美拉德反应。0092用淀粉作为发酵原料时，菌种生长状况不佳；添加1玉米浆做为营养补充，长势很好，但料液颜色发红，脱色，8040膜滤；依旧色度和钾离子超标、金属离子招标，可能是淀粉中的蛋白及玉米浆中的其他成分导致。0093以葡萄糖为唯一原料做实验时，菌种几乎不生，可能缺乏生长因子。在经过两年的研究和实验，满足添加菌种营养成分不含有影响产品最终检测不合格物，获得了适用于本方法的发酵培养基配方葡萄糖230G/L，酵母粉006G/L,磷酸二氢钠004G/L,磷酸氢二钠004G/L，15103G/L核黄素，10103G/L蛋氨。
19、酸，硫酸铵15G/L。0094实施例3说明书CN104263765A7/7页90095利用常规乳酸菌以葡萄糖发酵培养基直接发酵生产乳酸钠0096按照实施例1所述方法，检测以本发明所述葡萄糖培养基为发酵原料，最终的产品情况。0097所述乳酸菌为重庆三恒生物公司菌株。在温度为45的发酵条件下进行发酵生产L乳酸钠。发酵完毕后，发酵液中L乳酸钠的产量为11884G/L，发酵周期为40H。0098其他条件或方法与实施例1相同。0099检测发酵完成后L乳酸钠的产量及产品质量。0100按实施例1的步骤脱色、过滤、浓缩后制得的60浓度的乳酸钠溶液其质量标准如下0101性状无色或近乎无色的透明粘稠液体0102旋。
20、光度左旋|B25为99520103含量600104液性PH700105确认试验呈钠盐、乳酸盐的定性反应0106色号45APHA0107氯化物0050108砷以AS计5PPM0109重金属以PB计10PPM0110镁2PPM0111铁2PPM0112醛5MIN内不呈暗褐色0113甲醇、甲酯00250114苹果酸盐、酒石酸盐及柠檬酸盐液体澄明0115挥发性脂肪酸盐无脂肪酸味的臭气发生0116美拉德反应出现美拉德反应0117由上述乳酸钠溶液的标准可以看出，用一株普通乳酸菌利用本发明所述葡萄糖培养基进行发酵直接生产L乳酸钠，所得的乳酸钠的质量标准基本符合国标。但是相比于利用德式乳杆菌进行发酵时，生产的L乳酸钠的旋光度低，色号也较高。但都符合乳酸钠的生产标准。说明书CN104263765A1/1页10图1说明书附图CN104263765A10。