现代食品发酵技术教案----柠檬酸

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1、第四章柠檬酸教研室：生物工程教师姓名：陆步诗、余有贵课程名称现代食品发酵技术授课专业及班次07级食品质量与安全方向授课内容柠檬酸授课方式及学时讲授、2H目的要求熟悉柠檬酸发酵生产的一般流程和技术要点。重点与难点1、柠檬酸发酵生产的一般流程和技术要点2、生产技术要点的理解讲授内容及时间分配4.1生产流程4.2原料预处理4.3菌种4.4发酵4.5提取4.6浓缩、结晶与干燥参考资料1、王福源.现代食品发酵技术（第二版）中国轻工业出版社.20072、宋东安.调味品发酵工艺学.化学工业出版社,2009教学过程4.1生产流程4.2原料预

2、处理薯干经粉碎，以16％～20％的比例在调浆罐中加水调浆，pH自然5.5；添加0.1％中温型α-淀粉酶，0.070MPa液化10～15min；过滤除渣；通过(NH4)2S04计量罐控制并调节培养基中含氮量为0.2％～0.4％；连续灭菌后，泵入已灭菌的发酵罐中，装料量为发酵罐体积的85％～90％。4.3菌种及其扩大培养1、菌种采用薯干原料进行液体深层通气发酵的菌株主要有黑曲霉Co827(上海工业微生物研究所选育)和黑曲霉T419(天津工业微生物研究所选育)，此二菌株具有糖化力高、产酸力强、发酵周期短、产物单一的特点，同时还具有

3、营养要求低、耐高浓度柠檬酸、遗传性状稳定等优良性状，发酵60～90h，产酸率可达15％～20％，糖化率在97％以上，已被大多数厂家采用。2、扩大培养根据黑曲霉在实验室扩大培养阶段获得的是孢子还是菌丝体，其扩大培养分为孢子扩大培养和麸曲扩大培养2种方式。孢子扩大培养是利用液体或固体表面培养，收集黑曲霉孢子，再进行种子罐扩大培养或直接进行发酵盘液体浅层发酵生产柠檬酸；麸曲扩大培养是利用固体醅培养出黑曲霉菌丝体，再进行种子罐扩大培养或直接进行曲盘固体浅层发酵生产柠檬酸。目前，我国普遍采用麸曲扩大培养方式，其工艺流程如下：试管斜面固

4、体菌种的表面培养→250～500mL茄子瓶固体表面培养→1000～2000mL三角瓶麸曲固体表面培养→种子罐液体菌种通气培养。1)试管斜面固体菌种的表面培养察氏琼脂培养基或麦芽汁琼脂培养基(10。Be/的无酒花麦汁，琼脂2％)或米曲汁琼脂培养基(1份米曲加4份水，55℃糖化3～4h，滤液用水调至10。Be/，用碱调pH6.O，加琼脂2％)，加热溶化，分装试管，121℃30min灭菌后，摆放斜面，冷却后，以无菌操作接人已活化好的黑曲霉试管斜面菌种1～2白金耳或0.1mL孢子悬液，32℃培养4～5d，待长满茂盛的黑曲霉孢子即可使

5、用。2)250～500mL茄子瓶固体表面培养与试管斜面固体培养基相同，加热溶化，分装250～500mL茄子瓶，每瓶4～5cm厚，121℃30min灭菌、冷却后，采用无菌操作，在试管斜面培养物中加入5mL无菌水，制成孢子悬液，将lmL孢子悬液接人茄子瓶固体培养基中，32℃培养6～7d，待长满茂盛的黑曲霉孢子即可使用。3)1000～2000ml三角瓶麸曲固体表面培养按麸皮(过60目筛)：水=l：(1.O～1.3)比例混合后分装1000～2000mL三角瓶，每瓶50～lOOg，121℃30min灭菌、冷却后，采用无菌操作，在250

6、～500mL茄子瓶固体培养物中加入无菌水，制成孢子悬液，将孢子悬液接入1000～2000mL三角瓶固体培养基中，进行麸曲固体表面培养。30～32℃培养14～16h后，菌丝长满曲料表面，翻曲1次，疏松结块；继续培养1d，翻曲2次；再培养3～4d，待长满孢子，制成麸曲即可使用。4)种子罐液体菌种通气培养薯干经粉碎，以16％～20％的比例在调浆罐中加水调浆，pH自然5.5；添加0.1％中温型α-淀粉酶，0.070MPa液化10～15min；过滤除渣；泵入O.15MPa15min灭菌的种子罐中，装料量为种子罐的70％；通过(NH4)

7、2S04计量罐向种子罐中添加0.5％(NH4)2S044，以提高糖化力；搅拌均匀后，实罐0.1MPa30min灭菌，冷却至35℃；在种子罐中接入黑曲霉孢子或麸曲，接种量为孢子数104cfu／mL；培养温度控制在35℃±1℃；罐压维持20～50kPa；通风量根据培养阶段而定(以10m3为例)：O～6h，孢子吸水膨胀，通风量保持9～10m3／h；6～10h，为孢子萌发期，通风量保持18m3／h；10h，为菌丝体生长繁殖期，通风量增至36～72m3／h。种子培养18～28h，当培养液的pH降至2．O～2.5、滴定酸度为1.5～2.

8、0mL／100g，而且菌丝球直径为24um(不超过100um)，菌丝球数目达到(1～2)×104cfu／mL时，种子培养结束。4.4发酵待发酵罐中发酵培养基冷却至35℃时，利用无菌压缩空气将种子罐中的培养液泵人发酵罐，进行液体深层通气发酵。一般来说，发酵前期(0～18h)为菌丝生长和淀粉糖