同步糖化发酵法生产乳酸工艺的研究进展

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1、化工进展2011年第30卷第8期CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS·1821·进展与述评同步糖化发酵法生产乳酸工艺的研究进展彭志宏（河南职业技术学院，河南郑州450046）摘要：乳酸及其衍生物作为重要的化工原料，广泛应用于食品、制药、纺织等多个化工相关行业。近年来，同步糖化发酵技术（simultaneoussaccharificationandfermentation，SSF）逐步开始运用到乳酸发酵工艺中。本文综述了原料、菌种、糖化酶、温度等多种因素对SSF产率的影响，同时对这些因素及其相互作用进行了探讨，对

2、同步糖化发酵在乳酸生产工艺的应用和发展等方面进行了展望，表明相比于传统发酵，SSF法具有缩短生产周期、节约设备投资、提高产率并降低能耗等诸多优点。关键词：发酵法；同步糖化发酵；乳酸+中图分类号：TQ9213文献标志码：A文章编号：1000–6613（2011）08–1821–05ResearchprogressoftechnologicalprocessesoflacticacidproductionbysimultaneoussaccharificationandfermentationPENGZhihong（HenanCollegeofVocat

3、ionalTechnology，Zhengzhou450046，Henan，China）Abstract：Asimportantchemicalrawmaterials，lacticacidanditsderivativeshavebeenwidelyusedinfood，pharmacy，textileandotherchemicalrelatedindustries.Inrecentyears，simultaneoussaccharificationandfermentation（SSF）hasbeengraduallyappliedtothel

4、acticacidfermentationprocess.Inthispaper，theeffectofsuchfactorsasrawmaterials，strains，glucoamylaseandtemperatureontheproductivityofSSFarereviewed，thesefactorsandtheirinteractionsarediscussedanddevelopmentofthelacticacidproductionbySSFisprospected.Comparedwithtraditionalfermenta

5、tion，SSFhastheadvantageofshorteningtheproductioncycle，savingequipmentinvestment，increasingproductivity，andreducingenergyconsumption.Keywords：fermentation；simultaneoussaccharificationandfermentation（SSF）；lacticacid乳酸（lacticacid）即2-羟基丙酸，自1780年PLA）。PLA以其良好的可生物降解性及其优良的瑞典化学家席勒（Schee

6、le）从酸乳中发现以来，已使用特性（如透明性、高强度、良好的加工性能等），经成为世界上公认的三大有机酸之一。乳酸及其衍而被公认为是取代传统塑料的理想的可生物降解塑[3]生物作为重要的化工原料，已广泛应用于食品、制料之一。[1]药、纺织、皮革以及其它化工行业。乳酸在食品乳酸的传统生产方法有化学法、酶法及微生物工业中使用历史悠久，其在食品和饮料行业中的应发酵法。微生物法因其具有原料来源广泛、生产成用已经有几十年的历史。在美国，约有85%的乳酸本较低、产品光学纯度高、安全可靠性好等优点，被用在食品和食品相关行业。一般认为乳酸是一种是目前国内外生产乳酸的主要

7、方法。目前用于乳酸安全的食品添加剂，可作为防腐剂、酸味剂和调味[2]收稿日期：2011-04-07；修改稿日期：2011-05-24。剂应用加工食品中。由L-乳酸为单体，可聚合成第一作者及联系人：彭志宏（1961—），男，副教授，研究方向为食完全可生物降解塑料——聚乳酸（polylacticacid，品化学。E-mailpzh0708@sina.com。·1822·化工进展2011年第30卷发酵的原料多为淀粉质，其发酵工艺包括多个步骤，50℃初始水解1h的补料发酵工艺，经40℃30h首先高温条件下对底物进行糊化和液化，然后用淀发酵，L-乳酸浓度达到1

8、41.5g/L，产率为52.4g乳粉酶等将其糖化，转化成葡萄糖等可发酵糖，再进酸/100g菊芋粉。Jin等[