有机酸发酵生产

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1、第八章有机酸发酵有机酸发酵工业是生物工程领域中的一个至要且较为成熟的分支，在世界经济发展中，占有一定的地位。有机酸在传统发酵食品中已得到广泛应用。以微生物发酵法生产且达工业生产规模的产品已达十几种。用微生物发酵法生产有机酸，以代替从水果和蔬菜等植物中提取有机酸，是近年来由于社会及市场的需要而开发出的方法。由于食品、医药、化学合成等工业的发展，有机酸需求骤增，发酵生产有机酸逐渐发展成为近代重要的工业领域。我国是世界上最早利用和发酵生产有机酸的国家之一，由于有机酸发酵是生物体内的基本代谢过程，又和人民群众的生活密切相关，近40年来，有机酸工业从无到有，

2、尤其是近20年出现了蓬勃发展的趋势。柠檬酸和乳酸系列产品已进入国际市场，从质量及产量两方面皆具有较强的市场竞争能力；苹果酸和衣康酸已进入市场开发和大规模生产；葡萄糖酸的发酵生产已进入成熟阶段；其他新型有机酸产品的研究开发正受到国家和相关企业的高度重视、新产品和新用途将会层出不穷。众多有机酸发酵产品中，就日前市场占有率而言，其规模和发展速度仍以柠檬酸为最，它占酸味剂市场的70％左右。同时聚乳酸(PLA)塑料的问世，使L—乳酸的应用领域扩大到化工、环保等方面，因而，L-乳酸的发展前景喜人。有机酸发酵工业，它的价值不在于产量本身产生的产值，而在于它所创造

3、的社会效益。我国发酵有机酸除醋酸外基本上都是解放以后发展起来的新兴产业，品种较全。据粗略统计，我国发酵有机酸的生产能力为278万t／a，实际产量为220万t／a(表2—1)，估算产值为39亿元。主要有机酸都以出口为主，但也有少量进口柠檬酸发酵柠檬酸是生物有机体三羧酸循环的中间代谢产物之一，广泛存在于各种生物体中，特别是柠檬、柑橘、菠萝、李、梅、桃、大花果等果实中含量较高，某些植物的叶子，如烟叶、棉叶，以及动物肌肉、骨骼、乳汁、唾液、汗、尿中也存在柠檬酸；柠檬酸(citricacid)，又名枸橼酸，学名为2—羟丙烷三羧酸(2-hydroxytrica

4、rboxylicacid或2—羟基丙烷—1，2，3—三羧酸(2—hydroxypropane-1，2，3-tricarboxylicacid)柠檬酸的分子C6H8O7，相对分子质量为192.13。结构式为异柠檬酸是柠檬酸的同分异构体，它的羟基在2位C上。物化性质无色半透明晶体或粉末，无臭味，有强酸味。含有一水结晶物，在干燥空气中易风化。易溶于水和乙醇，溶于乙醚，无毒。相对密度为1．542，熔点153℃(无水品)。柠檬酸有两种形式存在：一种为有光泽的含有一个结晶水的柠檬酸，一般常以此种形式出售：另一种为无水柠檬酸，可防止长途远输和贮存结块。质量标准：

5、外销应符合英国药典Bp—80；内销应符合国家食品添加剂标准((GB80)。英国药典标准(1)形状：无色结晶或白色结晶粉末；(2)溶解度：溶于1份水或1．5份乙醇(9．6％),微溶于乙醚;(3)重金属：不超过10mg／kg(以Pb计)；(4)铁：不超过50mg／kg(5)氧化物：不超过mg／kg(6)草酸盐：不超过500mg／kg；(7)水分：无水物不超过1％。，水合物不超过9％(8)硫酸灰分：不超过o．；(9)含量：不低于99．5％，不高于101％。主要技术指标产酸率：发酵液含柠檬酸160~180g/L糖转化率：90％发酵周期：5天以内收率：70％

6、以上2．主要用途柠檬酸用途很广，因其无毒，水溶性好，酸味适度，易被吸收和价格较低等优点，被广泛应用于食品、医药、化工、纺织、建筑材料、化妆品行业和其他工业部门。其中用于食品和饮料行业的为50％，医药行业为20％，化学工业为20％，化妆品为2％，其他8％。在食品工业中，柠檬酸由于其适度的酸味可增进食品味道，并能抑制微生物生长而使食品保鲜，赋予食品和饮料纯正舒适、柔和可门的酸味，既能增强食欲，又能使肠胃内摄入的纤维素、钙等物质迅速溶解。柠檬酸又是一种整合剂．它能整合钙、镁、铁等微量元素，从而防止饮料的浑浊。柠檬酸与维生素Ｃ共用又是一种良好的抗氧剂。在医

7、药工业中，作为抗凝血剂，可防止血液中凝血的生成。还可用于生产柠檬酸钠作输血剂，生产柠檬酸铁铵作补血药。在化学工业中，柠檬酸三乙酯三丁酯可做无毒增塑剂，制食品包装璜塑料薄膜；柠檬酸三乙酯、三丁酯可作肥皂或香皂的添加剂，柠檬酸和铵盐可作防锈剂；柠檬酸锌可作为微量元素肥料使用；柠檬酸还可用于柠檬酸可溶件钾肥和复合肥料；另外柠檬酸还可制造防止型表面活性剂、皮革加脂剂等。在洗涤剂工业中，柠檬酸在无磷酸盐洗衣粉、液体洗涤剂等配方中使用。可代替三聚磷酸钠，增强洗涤刑的去污能力。在建筑工业中，可做混凝土缓凝剂，提高工程抗拉、抗压、抗冻性能，防治龟裂。在化妆品业中，

8、可做抗氧剂和发泡剂。在油田工业方面，柠檬酸铝是一种新型油田化学品，用作水溶性聚合物的交联剂。国外在压裂、堵水、剖面调整等采