檸檬酸發(fā)酵ppt的學習課件

檸檬酸發(fā)酵ppt的學習課件第1頁/共10頁檸檬酸發(fā)酵工藝第2頁/共10頁一、檸檬酸

檸檬酸又稱枸櫞酸，為一般生物代謝產物，在自然界中分布極廣。它不僅存在于檸檬、柑桔等植物果實的汁液中，也廣泛存在于動物及人的器官中。檸檬酸的制取可由檸檬汁、柑桔汁等分離制取。1984年Scheele氏首次從檸檬汁中提取并制成了結晶檸檬酸，也可由微生物發(fā)酵或化學合成法制得。1891年德國Scheele氏首次發(fā)現青霉能夠生成檸檬酸，但因污染及發(fā)酵工藝等問題未能工業(yè)化生產。1916年美國Thom發(fā)現黑曲霉可產生檸檬酸，同年Currie利用黑曲霉進行淺盤發(fā)酵法工業(yè)化生產檸檬酸，并在比利時建立了首家工廠。直接提取法由于成本很高，不能滿足工業(yè)消費的需要，現僅有很少的廠家用此法生產檸檬酸，產量僅占世界總產量的1%；化學合成法則由于種種問題至今尚未實現工業(yè)化生產。這樣利用微生物發(fā)酵法生產的檸檬酸就成為當今產量最大的有機酸發(fā)酵產品。第3頁/共10頁二、檸檬酸發(fā)酵所用微生物及原料

1、微生物可形成檸檬酸的微生物種類很多，如真菌類有：梨形毛霉、桔青霉、二歧擬青霉、黑曲霉、棒曲霉、溫氏曲霉、泡盛曲霉、芬曲霉、丁烯二酸曲霉、齋藤曲霉及宇佐美曲霉，還有綠色木霉及普通黑粉菌等品種。然而真正具有工業(yè)生產價值，即產酸率較高并且能夠利用多種糖類作為霉菌生長時所需碳源的品種僅有黑曲霉，泡盛曲霉和齋藤曲霉。我國目前檸檬酸生產廠家所用的菌株均為黑曲霉，都經過誘變育種處理。2、原料檸檬酸發(fā)酵生產可使用的原料品種很多。但共可劃分為二類。即糖質原料和石油原料。糖質原料包括薯干、薯渣、淀粉、淀粉渣及玉米粉，各種粗制糖(粗蔗糖．飴糖等)、甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜。葡萄糖母液等。石油原料主要包括C10-C2O的正烷烴。雖然用于檸檬酸生產的菌種可采用多種碳源，但以蔗糖和葡萄糖為佳，許多原料需進行純化，因為有些微量元素會影響檸檬酸的產生第4頁/共10頁三、檸檬酸生產發(fā)酵機理和發(fā)酵工藝1、發(fā)酵機理

大量的胞內NH4+和呼吸活性提高，使通過糖酵解途徑的代謝得到加強，葡萄糖經EMP途徑分解成為丙酮酸，進入三羧酸循環(huán)，在丙酮酸脫氫酶復合物作用下氧化成為乙酰CoA及CO2，然后在檸檬酸合成酶作用下與草酰乙酸縮合而形成檸檬酸，而異檸檬酸脫氫酶、烏頭酸酶因受到抑制，而使檸檬酸得以積累。2、發(fā)酵生產方法

檸檬酸發(fā)酵生產方法有三種即：傳統(tǒng)的固態(tài)發(fā)酵法、液態(tài)淺盤發(fā)酵法和深層通風發(fā)酵法，現代工業(yè)化大生產主要采用深層通風發(fā)酵法。日本約1/5的檸檬酸產品是利用固態(tài)發(fā)酵法生產的，淺盤發(fā)酵法在前蘇聯、印度、捷克、波蘭、保加利亞、阿根廷等國家主要使用，而我國、美國及西歐共同體國家則主要采用液體深層發(fā)酵法進行生產。第5頁/共10頁固態(tài)發(fā)酵法生產工藝采用固態(tài)發(fā)酵法由薯渣(甘薯制淀粉的下腳料)制造檸檬酸，設備簡單，投資小，又可節(jié)約大量糧食。曲渣可作為豬的飼料，有利于薯類的綜合利用。第6頁/共10頁淺盤液體表面發(fā)酵生產工藝在本世紀50年代，此種工藝用于檸檬酸生產，采用甘蔗與甜菜糖蜜，將含量的80—85%(重量)糖轉化為檸檬酸，但需大量不銹鋼或純鋁制的淺盤，占地面積太大，故不適宜工廠大規(guī)模生產。第7頁/共10頁深層液體通風發(fā)酵生產工藝本世紀60年代各國開始采用深層液體通風發(fā)酵工藝生產檸檬酸，是采用機械攪拌通風發(fā)酵罐，罐材質為不銹鋼或搪瓷或涂樹脂的碳鋼。深層液體通風發(fā)酵的特點是：微生物菌體均勻分散在液相中，均勻利用溶解氧，發(fā)酵時不產生分生孢子，全部菌體細胞都參與合成檸檬酸的代謝，發(fā)酵速度高，設備占地面積小，生產規(guī)模大，完全實現機械自動化操作和控制，勞動強度低，生產率高，菌體生成量少，原料消耗低，產酸率幾乎接近理論產率，但要求技術水平高，整個生產