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1、1997年第2期高等函授学报(自然科学版)柠檬酸发酵生产概述王旭禹邦超贺占魁(华中师大生命科学学院)。a,,。柠檬酸又称拘椽酸(citricid)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[l].柠檬酸的制取可由柠檬汁、柑桔。,e汁等分离制取1984年Schel氏首次从柠檬汁中提取并制成了结晶柠檬酸[2]也可由微生物发酵。e,e或化学合成法制得1891年德国Whm氏首次发现青霉能够生成柠檬酸但因污染及发酵工艺等。,e间题未能工业化生产1916年美国Thom发现黑曲霉可产生柠檬酸同年C
2、urri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,,1%;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化学合成法则由于种种问题至今尚未实现工业化生产。图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。1柠橄酸的化学性质及应用,::Z,柠檬酸是一种含经基的三元梭酸其化学式为HOOCCHCOH(COOH)CHCOOH学名为3,,,,一轻基一3梭基戊二酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶粉末它的结晶形态因结晶条,,。‘S?件不同而不同虽有强烈酸味但令
3、人愉快稍有一点后涩味商品柠檬酸主要有无水柠檬酸CHOo8,·:。,,、、、和一水柠檬酸CH0HO柠檬酸易溶于水能溶于乙醉而不溶于醚苯甲茱氯仿等有机溶剂。,。、、〔幻和柠檬酸主要应用于食品工业约占总产量的60%作为食品添加剂中的调味剂酸化剂,、、、、;防腐剂用于饮料果酱水果酒水果糖冰琪琳等品种中在烘烤面包时加入柠檬酸可使面团变酸和松软;在人造黄油、香肠和酱油中加入柠檬酸可加强色香味和保护维生素,此外它还能够用于乳,、。,制品或作为保藏食品的缓冲剂制备未纯化的屠宰血血液保藏以及使牛奶酸化变浓用于饲料中可减少小牛、仔猪发生腹泻,改善对钙、铁的吸收,防止
4、青贮饲料中杂菌发酵。应于医药工业上的柠,,,檬酸约占总产量的12肠主要作为许多药品的合成原料如用柠檬酸制造的柠素酸就是制造抗结,、核病的重要药剂异烟酸酞麟INH的重要原料还有抗丝虫病药柠檬酸乙胺嗓驱蛔虫药柠檬酸浦嚓、抗凝血药柠檬酸钠、低血钾治疗药柠檬酸钾、抗贫血药柠檬酸铁钱、镇咳药柠檬酸维静宁、胃药、,,;油膏的缓冲剂以及与其它药剂联合使用柠檬酸秘钾等用作糖浆片剂的调味剂防腐剂例如用于、。,柠檬芬(Citrophen)头痛粉等[3j应于化学工业上的柠檬酸约占总产量的20%作为许多化学产品,,、、、,的合成原料如柠檬酸的酷类包括柠檬酸三丁醋乙酞柠檬
5、酸三丁醋柠檬酸三乙醋三辛醋等等,、。,这些无毒增塑剂可作用于PVC等塑料用来制造食品包装物玩具等柠檬酸盐类如柠檬酸钠用,;;作洗涤的助剂以代替造成公害的三聚磷酸钠用于冶铜废气脱硫以免除公害用于清洗锅炉和各;;种热交换器清除水垢以及工业上废水处理和设备清洗剂柠檬酸按盐除了用作防腐剂外还应用于。:;染料工业其它方面如在混凝土中加入适量柠檬酸可作缓凝剂在电镀工业中可代替山蔡(氰化、、,钾)实现无毒电镀,在皮革工业上用于脱灰;以及用于印染油墨晒图和化妆品生产等各个方面约。占总产量的8肠[2]:收稿日期1997一03一121997年第2期高等函授学报(自然
6、科学版)2柠橄酸发酵所用微生物及原料,:s、可形成柠檬酸的微生物种类很多如真菌类有梨形毛霉(MucorPiriformi)淡黄青霉、.、.(Penieilliumlu〔eum)(P。itrinum)二歧拟青霉(Paeeilomyeesdivarieatum)黑曲(A桔青霉霉、.、.、.、.、niger)棒曲霉(A。lavatus)温氏曲霉(Awentii)泡盛曲霉(Aawamori)芬曲霉(Afenieis)T.、..,(Afumarieus)Asaitoi)及Ausamii)还有绿色木霉烯二酸曲霉斋藤曲霉(宇佐美曲霉(reeravrestaov
7、uars,。,(Tihldmiid)及普通黑粉菌(Uilglgi)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搪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,已不是野生菌株,不,,。但产酸能力强而且适应用粗放发酵原料及生产条件有利于降低成本如目前柠檬酸厂普遍使用、、了一1、,。的co827co8604y一14一131w等均为经过诱变育种得到的突变菌株我国柠檬酸生产,、:中使用的部分菌株其选育时间选育单位及适用原料详见下表一所示表一我国柠植酸部分生产菌
8、株选育进程一览衰菌种名称选育时间选育单位选育方法适用原料21960oy一沪轻研号上海市工业徽生物研究所C射线诱变薯粉N5581965上海
