有机酸衣康酸论文

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1、土曲霉发酵生产衣康酸的工艺进展哈尔滨商业大学食品工程学院生物工程(中外合作)三班汤柱150000摘要：曲于衣康酸具有特殊的化学结构，决定了他具有十分活泼的化学性质，是一种应用前景十分广阔的化学合成中间体。本文从土曲霉发酵生产衣康酸的影响因素、选育高产衣康酸菌株的方法以及发酵工艺优化方而做简要综述。关键字衣康酸发酵高产菌株工艺优化一.衣康酸简介1.衣康酸的发展衣康酸(Itaconicacid)又称2-甲基~丁二酸、亚甲基琥珀酸，它可以和其他分子发生加成聚合等化学反应，其酯类是制造合合成纤维、塑料、橡胶、表面活性剂和高分了成树脂鳌合剂等的添加剂和单体原料，广泛用于造

2、纸、化妆、医药、化工、农业等领域。早在1836年学者们就通过蒸馏分解柠檬酸得到衣康酸，1929年日木学者发现能利用糖类生产衣康酸的微生物并命名为衣康酸曲霉(Asp.itaconicus)。此后Kinoshita分别于1929年、1931年、1932年报道了有关衣康酸发酵的研究情况，1939年，Calam,C.T等人发现土曲霉(Asp.terreus)也具有利用糖类生产衣康酸的能力，并系统地研究了以葡萄糖为原料，土曲霉发酵生产衣谈酸的过程。衣旗酸的生产除了利用微生物发酵法生产外，还可以通过化学合成法来获得，似与微生物发酵法相比，化学法成木过高。□前国内外大多以发酵

3、法生产衣康酸。2.理化性质衣康酸是一种不饱和二元酸，分子式为C5H604,分子量为130.1。白色粉末状结晶，晶体呈八面体或正交双锥形，结晶产品不易吸潮，即使在高温条件下也不结块，在真空条件下加热升华，易溶于水。衣康酸有两个结构类似、化学性质相近的同分异构体，即柠康酸(顺式甲基丁烯二酸)和中康酸(反式甲基丁烯二酸)，衣庾酸在酸性、中性和弱碱性的条件下是稳定的，但在强碱条件下三种同分异构体可以和互转化。二.土曲霉发酵产衣康酸影响1.衣康酸发酵原料以糖类为发酵原料，补充适当的氮源和无机盐，控制适宜的温度条件，利用衣康酸生产菌种转化葡萄糖生成衣康酸，发酵液经除杂、提取

4、、精致等工序制备成品衣康酸。由于衣康酸发酵菌株分泌糖化酶的能力缺乏或处于低水平，不能直接利用淀粉等大分子碳水化合物，通常将其预处理为菌株能利用的葡萄糖、蔗糖、糖蜜等。此外，同内外也宥采用低脂水解唐，薯干粉，木薯粉，低脂玉米粉等碳源，所采用原料不同主要差别是原料的预处理阶段，而衣康酸发酵阶段是基本相同的。1.碳源、氮源、磷源影响在众多学者的实验研究结论得出十曲霉发酵生产衣康酸的主要碳源为葡萄糖，氮源为硝酸铵。Rychtera等报道了磷元素在衣康酸发酵长菌及产酸期的影响，指出菌体的最终浓度与PH值关系不大，而与磷的浓度冇关，并指出PH值对磷及葡萄糖的呼吸速率冇关。凶

5、此在考察磷源的同时，应综合考虑到磷元素的浓度。在学者通过正交实验考察了对土曲霉TN-474硝酸铵、玉氷浆干粉和磷酸二氢钾三个因索对衣康酸发酵的影响。从正交结果看出玉米浆对衣康酸发酵的影响最人，而11不仅影响衣康酸产率，还影响生物量。在不添加玉米浆干粉时生物量较低，还原糖偏高；添加量过高，菌体生长旺盛，生物景增加，葡萄糖过多的消耗在菌体生长上，同时，由于生物量的加大，是培养基的粘度増大，影响发酵过程中基质的传递及溶氧水平，导致产量下降。因此合适的玉米浆浓度为0.2g/U其次是磷酸二氢钾，主耍是核酸的组成成分和能景传递物质三磷酸腺苷的成分，的合适用量为0.05g/L

6、,最后是硝酸铵，是衣康酸发酵过程的主要碳源，能冇效促进菌体的生长，合适用量为3g/U2.温度、PH值的影响发酵过程中培养基的PH是微生物在一定环境条件下代谢的综合指标，PH的变化引起酶活力的改变，影响菌体对基质的利用速度和细胞的结构，从而影响菌体生长；除影响菌体生长外，PH还会影响细胞原生质膜的变化，影响带电性，从而影响营养物质的吸收和代谢产物外排，因此PH对微生物的生长和产物的合成有着重大的影响，是发酵过程屮的重要控制参数之一。在土曲霉发酵生产衣康酸一般会釆用硝酸凋节培养基的PH。在一些研究屮可以得出土曲霉的耐酸能力很强，在PH为1.5时也能生L<:，在PH为

7、2.0左右产酸能力达到最高，当PH大于3.0吋产酸能力就有大幅下降，主要是因为PH升高有利于菌球的形成，使培养基屮的基质传递受到阻碍。因为微生物菌体生长和产物合成是在不同酶催化下进行的，温度是保证酶活性的重要条件，因此，合适的环境温度是保证衣康酸发酵正常进行的重要条件之一，从动力学看，温度的升高，反应速度加快，生产起提前，但酶容易受热而失去活性，在温度71•高到一定程度时，酶活性随之降低。温度还可以通过改变发酵液的物理性质如温度可以改变基质和铽介:发酵液屮的溶解和传递，来间接影响菌体的产物合成。在学者对土曲霉发酵的实验屮得到，在温度为31-37°C之间，衣康酸的

8、产量最大，因不同发酵生产