專利名稱：固態(tài)酒糟、黃水發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明固態(tài)酒糟、黃水發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的方法，涉及生物工程技術(shù)領(lǐng)域，適用于固態(tài)白酒生產(chǎn)廠，利用酒糟、黃水制取乳酸，該產(chǎn)品可用于食品、醫(yī)藥、化工、紡織、印染、皮革、有機(jī)合成等工業(yè)中。
目前，我國(guó)發(fā)酵法生產(chǎn)乳酸的廠家很多，但多數(shù)廠都是采用四十年代的傳統(tǒng)工藝，即用糧食(大米或玉米)為原料，糖化接入乳酸菌，控制PH值在5.0-5.5范圍，在49-50℃下發(fā)酵，生成乳酸，用碳酸鈣中和，過(guò)濾分離存在于溶液中的固體(CaCO3和Ca(OH)2等)。濾液用硫酸酸化使乳酸再生，鈣則沉淀為硫酸鈣，得到稀粗乳酸，濃縮，進(jìn)一步精制，最后通過(guò)離子交換樹(shù)脂除去微量雜質(zhì)，得到成品乳酸的工藝流程所組成。它的不足之處是1、生產(chǎn)成本高，耗糧大;2、存在著殘?zhí)恰⒌鞍踪|(zhì)等物質(zhì)的再回收和殘?jiān)?、廢水的處理問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供一種用固態(tài)酒糟、黃水發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的方法，應(yīng)用本方法能夠顯著地降低生產(chǎn)成本和節(jié)約乳酸用糧，並為治理固態(tài)釀酒業(yè)中長(zhǎng)期存在的酒糟、廢水污染找到了有效的途徑，達(dá)到綜合利用的目的。
本發(fā)明固態(tài)酒糟、黃水發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的方法的構(gòu)思(

圖1)是用發(fā)酵法生產(chǎn)乳酸，即是采用同型乳酸菌，以淀粉或糖質(zhì)為原料，經(jīng)發(fā)酵而成。由于乳酸發(fā)酵作用是非常復(fù)雜的，常生成各種發(fā)酵中間產(chǎn)物。首先在磷酸酶的作用下，形成二磷酸己糖，進(jìn)而分解為兩個(gè)分子的磷酸丙糖，然后經(jīng)過(guò)酵己糖酶、吡啶類脫氫酶的接觸作用，由甘油醛、丙酮酸或丙酮醛而成乳酸，其發(fā)酵的簡(jiǎn)化歷程如下
發(fā)酵的主要產(chǎn)物是乳酸。
固態(tài)白酒的酒糟中剩余淀粉約8-10%，通過(guò)水解制取酒糟糖發(fā)酵液。黃水中的可溶性淀粉、還原糖、菌體自溶物等是微生物良好的營(yíng)養(yǎng)成份，可以充分利用，促進(jìn)乳酸發(fā)酵。
發(fā)酵生成的乳酸，經(jīng)碳酸鈣中和為乳酸鈣。
用硫酸酸化乳酸鈣，再生乳酸，並得付產(chǎn)物硫酸鈣。
濾除硫酸鈣的乳酸液，經(jīng)濃縮、提制為成品乳酸。
其工藝流程是1、用固態(tài)酒糟、黃水為原料，分別予處理，酒糟須鮮糟，剔除雜質(zhì)土塊，黃水經(jīng)沉降除去固形雜物，按酒糟∶黃水(W/W)＝1∶1.2～4(無(wú)黃水時(shí)，亦可以潔水代用)，酒糟∶硫酸(W/V)＝100∶2～17(95%以上的硫酸)，在1.2～3kg/cm條件下，進(jìn)行10～60分鐘的水解反應(yīng)，得到含糖5%左右的酒糟水解糖，經(jīng)過(guò)機(jī)械過(guò)濾去掉糟渣，進(jìn)行加熱濃縮達(dá)到濃度為13%左右的酒糟糖，然后在容器中加入滅菌的工業(yè)純95%碳酸鈣，PH值控制在5-6范圍內(nèi)，完成配制發(fā)酵液工序;2、以輕工部中國(guó)微生物菌種保管委員會(huì)引入編號(hào)為6009乳酸桿菌為乳酸原菌，經(jīng)過(guò)一代斜面試管，培液數(shù)為8ml，溫度在28-30℃，55小時(shí)的培育，再經(jīng)二代試管，三代三角瓶后，在1升三角瓶中進(jìn)行溫度為28～30℃，24小時(shí)的四代種子液的培育，達(dá)到400ml，含有0.6～1.2億個(gè)菌數(shù)/毫升的效果;3、用四代種子液菌，按發(fā)酵液(體積)的6-10%加在配制發(fā)酵液中經(jīng)過(guò)約200小時(shí)的乳酸發(fā)酵，生成乳酸鈣，在發(fā)酵過(guò)程中，當(dāng)發(fā)酵液PH值降低時(shí)，應(yīng)及時(shí)流加定量滅菌碳酸鈣，控制發(fā)酵液PH值在5-6范圍。每批發(fā)酵加入碳酸鈣總量，含初加在內(nèi)，占發(fā)酵液5-8%;4、當(dāng)發(fā)酵液中殘?zhí)恰?%，為發(fā)酵完畢，將其加熱至大沸約3分鐘，同時(shí)以石灰乳調(diào)PH至9.5，取下放在約10℃下的低溫處?kù)o置約2～5日，即析出結(jié)晶乳酸鈣;5、取出乳酸鈣晶體(母液可再濃縮或并入下批結(jié)晶)，用冷水洗滌數(shù)次，得到白色乳酸鈣晶體，加熱溶于約1倍量純水中，再加入按乳酸鈣∶硫酸＝1∶0.45的95-98%的硫酸(邊加邊攪拌)，至全部生成硫酸鈣，濾除硫酸鈣沉淀，得到含乳酸10%以上的稀乳酸液，經(jīng)離子交換樹(shù)脂精制、真空濃縮達(dá)乳酸含量≥80%的合格產(chǎn)品。
本發(fā)明固態(tài)酒糟、黃水發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的方法的效果與現(xiàn)有采用糧食為原料制取乳酸的方法相比，1、本發(fā)明采用生物技術(shù)，以固態(tài)酒糟、黃水為原料，發(fā)酵生產(chǎn)乳酸，有效地治理了固態(tài)白酒工業(yè)中長(zhǎng)期存在的酒糟、廢液污染、殘?jiān)?、廢水的處理問(wèn)題，收到了環(huán)保、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)三個(gè)方面的綜合利用目的;2、較傳統(tǒng)的糧食生產(chǎn)乳酸降低成本約20%，有顯著節(jié)約糧食的效果。
圖1是本發(fā)明固態(tài)酒糟、黃水發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的方法的工藝流程圖。
本發(fā)明固態(tài)酒糟、黃水發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的方法的實(shí)施例是取經(jīng)予處理后的鮮固態(tài)白酒糟1667kg，按酒糟∶黃水＝1∶1.2，加入黃水2000kg，放入高壓容器內(nèi)，再按酒糟∶硫酸＝100∶7.23，加入工業(yè)純95%硫酸約120kg，調(diào)料漿至PH至1為準(zhǔn)，攪勻，置壓力為1.5kg/cm2條件下，水解反應(yīng)1小時(shí)，取出，用石灰乳調(diào)料漿PH至4～4.5，機(jī)械過(guò)濾，得到含糖量5%左右、約1305kg的酒糟水解糖，加熱濃縮至含糖量13%，得到約501kg酒糟糖液，再加入工業(yè)級(jí)滅菌95%碳酸鈣，按糖液(體積)∶碳酸鈣＝100∶5計(jì)算加入碳酸鈣約25kg(先用占應(yīng)加量60%，即15kg調(diào)糖液PH至5.0～5.5，余量供發(fā)酵過(guò)程中流加控PH用)，及發(fā)酵所需微量營(yíng)養(yǎng)成份，再加熱至沸，靜置達(dá)接種溫度，即完成發(fā)酵液配制。
用自北京中國(guó)微生物菌種保管委員會(huì)引進(jìn)的，編號(hào)為6009乳酸桿菌，在溫度為28～30℃，PH＝5.0～5.5條件下，接入一代斜面試管(培汁8毫升)，復(fù)壯培育55小時(shí)，在相同條件下，再經(jīng)二代液體試管50小時(shí)，三代三角瓶48小時(shí)，四代種子液24小時(shí)，馴養(yǎng)、擴(kuò)大、培育得到400ml含有0.6～1.2億菌數(shù)/毫升的乳酸菌種子液，經(jīng)多代馴養(yǎng)、擴(kuò)大、培育后按發(fā)酵液∶種子液＝100∶6～10，取種子液30～50升，加入制備好的上述發(fā)酵液中，在28～30℃下，經(jīng)過(guò)約200小時(shí)的乳酸發(fā)酵，可得純品乳酸鈣約50～90kg。其中乳酸菌馴養(yǎng)、培育和擴(kuò)大及發(fā)酵、接種均應(yīng)在無(wú)菌室與滅菌條件下進(jìn)行。
按乳酸鈣∶硫酸＝1∶0.45，加入95～98%的硫酸22.5～40.5kg(以完全沉淀硫酸鈣為準(zhǔn))，進(jìn)行酸化，濾除硫酸鈣，得到稀乳酸，在離子交換柱中精制，經(jīng)真空濃縮得到含量≥80%的乳酸產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)酒糟、黃水發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的方法，由水解、過(guò)濾、水解糖、配制發(fā)酵液，與乳酸原菌經(jīng)多代培育擴(kuò)大后，並加入碳酸鈣進(jìn)行乳酸發(fā)酵生成乳酸鈣，用硫酸酸化，過(guò)濾得到乳酸的方法組成，其特征是用固態(tài)酒糟、黃水經(jīng)預(yù)處理后，按酒糟∶黃水(W/W)=1∶1.2～4(無(wú)黃水時(shí)可用潔水)，酒糟∶硫酸(W/V)=100∶2～17在壓力為1.2～3kg/cm2的條件下進(jìn)行10～60分鐘的水解反應(yīng)，用機(jī)械過(guò)濾，加熱濃縮，得到酒糟糖，然后在發(fā)酵容器中加入滅菌的碳酸鈣配制發(fā)酵液，同時(shí)用乳酸原菌經(jīng)多代馴養(yǎng)、培育擴(kuò)大后，按6-10%的比例加入發(fā)酵液，經(jīng)約200小時(shí)的乳酸發(fā)酵后生成乳酸鈣，然后按乳酸鈣∶硫酸=1∶0.45加入硫酸至全部生成硫酸鈣，過(guò)濾得到稀乳酸，再經(jīng)離子交換柱進(jìn)行離交提制，真空濃縮后制成乳酸產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是乳酸原菌采用輕工部中國(guó)微生物菌種6009號(hào)乳酸桿菌的多代培育是一代斜面試管，培育量為8ml，溫度為28～30℃，55小時(shí)培育后，再經(jīng)二代試管在相同溫度條件下，培育50小時(shí)，三代三角瓶培育48小時(shí)，四代種子液培育24小時(shí)，得到400ml，含有0.6～1.2億個(gè)菌數(shù)/毫米的乳酸菌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是在水解和酸化工藝流程中均加入工業(yè)純95%的硫酸，在配制發(fā)酵液工藝流程中加入工業(yè)純95%的碳酸鈣。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種固態(tài)酒糟、黃水發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的方法，以固態(tài)酒糟、黃水為原料，經(jīng)過(guò)水解、過(guò)濾、濃縮、制成酒糟糖，同時(shí)用6009號(hào)乳酸桿菌經(jīng)多代馴養(yǎng)、擴(kuò)大，培育后，得到的乳酸菌種子液加在酒糟糖發(fā)酵液中，并加入碳酸鈣進(jìn)行乳酸發(fā)酵約200小時(shí)，得乳酸鈣，再用硫酸進(jìn)行酸化，過(guò)濾為稀乳酸，經(jīng)離交提制，濃縮制成含量為80％的乳酸產(chǎn)品，適用于固態(tài)白酒工業(yè)生產(chǎn)廠，達(dá)到綜合利用酒糟、黃水，有利于降低成本，顯著節(jié)約乳酸用糧的效果，成功地解決白酒工業(yè)生產(chǎn)中殘?jiān)?、廢水的處理問(wèn)題。
文檔編號(hào)C12N1/20GK1074242SQ9211360
公開(kāi)日1993年7月14日 申請(qǐng)日期1992年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月28日
發(fā)明者鐘宜春, 黃永康, 黃守文, 邱維明 申請(qǐng)人:四川省自貢市曲酒廠, 自貢市環(huán)境保護(hù)局