柠檬酸液态发酵及提取工艺.pptx

会计学性质理化性质1893年前，人们主要从柑橘、菠萝和柠檬等果实中制取柠檬酸。
柠檬40~80g/kg；柚子12~21
覆盆子10~13；红醋栗15~30
草莓6~8；番茄2.5
1893年后发现微生物可产生柠檬酸，1951年美国Miles公司首先采用深层发酵法生产柠檬酸。
我国在20世纪40年代初期开始浅盘发酵生产柠檬酸，60年代开始采用薯干粉直接深层发酵法。用途产量价格产柠檬酸的菌种1)黑曲霉（Aspergillusniger）的形态特征
在固体培养基上，菌落由白色逐渐变至棕色。孢子区域为黑色，菌落呈绒毛状，边缘不整齐。菌丝有隔膜和分枝，是多细胞的菌丝体，无色或有色，有足细胞，顶囊生成一层或两层小梗，小梗顶端产生一串串分生孢子。
2)黑曲霉（Aspergillusniger）的生理特征
黑曲霉生产菌可在薯干粉、玉米粉、可溶性淀粉糖蜜、葡萄糖麦芽糖、糊精、乳糖等培养基上生长、产酸。黑曲霉生长最适pH值因菌种而异，一般为pH3~7；产酸最适pH为1.8~2.5。生长最适温度为33~37℃，产酸最适温度在28~37℃，温度过高易形成杂酸。
黑曲霉以无性生殖的形式繁殖，具有多种活力较强的酶系，能利用淀粉类物质，并且对蛋白质、单宁、纤维素、果胶等具有一定的分解能力。黑曲霉可以边长菌、边糖化、边发酵产酸的方式生产柠檬酸。丙酮酸羧化酶（在细胞质中）柠檬酸生物合成的代谢调节Mn2+缺乏→抑制蛋白合成→NH4↑
由于丙酮酸羧化酶是组成型酶，不被调节控制。丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA和CO2的固定两个反应的平衡，以及柠檬酸合成酶不被调节，增强了合成柠檬酸的能力。
由于顺乌头酸水合酶在催化时建立了以下平衡：
柠檬酸：顺乌头酸：异柠檬酸=90：3：7
控制Fe2+含量时，顺乌头酸酶活力降低，使柠檬酸积累。
随柠檬酸积累，pH降低到一定程度时，顺乌头酸酶和异柠檬酸脱氢酶失活，更有利于柠檬酸的积累及排出胞外。
中国柠檬酸行业的生产基本上采用以淀粉质为原料进行深层发酵，以钙盐法进行粗提取，再进行离子交换精制得出成品。
传统的柠檬酸生产方式能源消耗高、资源浪费大、污染严重。
虽然通过行业的努力，先后进行过萃取法、离子交换法等提取新工艺的探索，但要真正实现规模化生产还有一段距离。柠檬酸发酵工艺1材料与方法1.3培养基A．含麸皮的查氏培养基(g/L)：蔗糖30；KNO31.0；K2HPO41.0；MgSO4·7H2O0.5；KCl0.5；FeS04·7H2O0.01；调节pH7.0～7.2，加水定容至1000mL，添加800g麸皮，拌匀至无干粉又无结团，分装入8～10个500mL三角瓶中，塞入8层纱布并包扎好。121℃灭菌30min，趁热摇散。
B．麸曲培养基：取新鲜麸皮，用60目筛子筛去细粉，按麸皮：水：1：(1.0～1.3)比例加水，拌匀至无干粉又无结团，或用水洗麸皮表面，挤去水分至有水感而水不下滴为宜。上述麸皮装入500mL三角瓶中，每瓶装80～100g湿料，塞入8层纱布并包扎好。121℃灭菌30min，趁热摇散，冷却。种子与发酵培养基1.4方法种子制备方法二1.4.2发酵液预处理1.4.3发酵1.4.4发酵过程及分析1.4.5柠檬酸提取④中和⑤酸解⑥脱色1.4.6柠檬酸精制2结果2.4取样及分析3讨论注意事项注意事项CentrallaboratoryofBiology