柠檬酸发酵ppt的学习课件

柠檬酸发酵ppt的学习课件第1页/共10页柠檬酸发酵工艺第2页/共10页一、柠檬酸

柠檬酸又称枸橼酸，为一般生物代谢产物，在自然界中分布极广。它不仅存在于柠檬、柑桔等植物果实的汁液中，也广泛存在于动物及人的器官中。柠檬酸的制取可由柠檬汁、柑桔汁等分离制取。1984年Scheele氏首次从柠檬汁中提取并制成了结晶柠檬酸，也可由微生物发酵或化学合成法制得。1891年德国Scheele氏首次发现青霉能够生成柠檬酸，但因污染及发酵工艺等问题未能工业化生产。1916年美国Thom发现黑曲霉可产生柠檬酸，同年Currie利用黑曲霉进行浅盘发酵法工业化生产柠檬酸，并在比利时建立了首家工厂。直接提取法由于成本很高，不能满足工业消费的需要，现仅有很少的厂家用此法生产柠檬酸，产量仅占世界总产量的1%；化学合成法则由于种种问题至今尚未实现工业化生产。这样利用微生物发酵法生产的柠檬酸就成为当今产量最大的有机酸发酵产品。第3页/共10页二、柠檬酸发酵所用微生物及原料

1、微生物可形成柠檬酸的微生物种类很多，如真菌类有：梨形毛霉、桔青霉、二歧拟青霉、黑曲霉、棒曲霉、温氏曲霉、泡盛曲霉、芬曲霉、丁烯二酸曲霉、斋藤曲霉及宇佐美曲霉，还有绿色木霉及普通黑粉菌等品种。然而真正具有工业生产价值，即产酸率较高并且能够利用多种糖类作为霉菌生长时所需碳源的品种仅有黑曲霉，泡盛曲霉和斋藤曲霉。我国目前柠檬酸生产厂家所用的菌株均为黑曲霉，都经过诱变育种处理。2、原料柠檬酸发酵生产可使用的原料品种很多。但共可划分为二类。即糖质原料和石油原料。糖质原料包括薯干、薯渣、淀粉、淀粉渣及玉米粉，各种粗制糖(粗蔗糖．饴糖等)、甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜。葡萄糖母液等。石油原料主要包括C10-C2O的正烷烃。虽然用于柠檬酸生产的菌种可采用多种碳源，但以蔗糖和葡萄糖为佳，许多原料需进行纯化，因为有些微量元素会影响柠檬酸的产生第4页/共10页三、柠檬酸生产发酵机理和发酵工艺1、发酵机理

大量的胞内NH4+和呼吸活性提高，使通过糖酵解途径的代谢得到加强，葡萄糖经EMP途径分解成为丙酮酸，进入三羧酸循环，在丙酮酸脱氢酶复合物作用下氧化成为乙酰CoA及CO2，然后在柠檬酸合成酶作用下与草酰乙酸缩合而形成柠檬酸，而异柠檬酸脱氢酶、乌头酸酶因受到抑制，而使柠檬酸得以积累。2、发酵生产方法

柠檬酸发酵生产方法有三种即：传统的固态发酵法、液态浅盘发酵法和深层通风发酵法，现代工业化大生产主要采用深层通风发酵法。日本约1/5的柠檬酸产品是利用固态发酵法生产的，浅盘发酵法在前苏联、印度、捷克、波兰、保加利亚、阿根廷等国家主要使用，而我国、美国及西欧共同体国家则主要采用液体深层发酵法进行生产。第5页/共10页固态发酵法生产工艺采用固态发酵法由薯渣(甘薯制淀粉的下脚料)制造柠檬酸，设备简单，投资小，又可节约大量粮食。曲渣可作为猪的饲料，有利于薯类的综合利用。第6页/共10页浅盘液体表面发酵生产工艺在本世纪50年代，此种工艺用于柠檬酸生产，采用甘蔗与甜菜糖蜜，将含量的80—85%(重量)糖转化为柠檬酸，但需大量不锈钢或纯铝制的浅盘，占地面积太大，故不适宜工厂大规模生产。第7页/共10页深层液体通风发酵生产工艺本世纪60年代各国开始采用深层液体通风发酵工艺生产柠檬酸，是采用机械搅拌通风发酵罐，罐材质为不锈钢或搪瓷或涂树脂的碳钢。深层液体通风发酵的特点是：微生物菌体均匀分散在液相中，均匀利用溶解氧，发酵时不产生分生孢子，全部菌体细胞都参与合成柠檬酸的代谢，发酵速度高，设备占地面积小，生产规模大，完全实现机械自动化操作和控制，劳动强度低，生产率高，菌体生成量少，原料消耗低，产酸率几乎接近理论产率，但要求技术水平高，整个生产