第13章 柠檬酸发酵.ppt

第十三章柠檬酸发酵柠檬酸?柠檬酸(Citric acid) 分子式为 C6H807 。外观为白色颗粒状或白色结晶粉末,无臭,具有令人愉快的强烈的酸味,相对密度为 。?柠檬酸易溶于水、酒精、不溶于醚、酯、氯仿等有机溶剂。商品柠檬酸主要是无水柠檬酸和一水柠檬酸,前者在高于 ℃的水溶液中结晶析出,后者在低于 ℃水溶液中结晶析出。它天然存在于果实中,其中以柑桔、菠萝、柠檬、无花果等含量较高。?柠檬酸是生物体主要代谢产物之一。柠檬酸 1784 年由 Scheels 氏发现 1893 年前,主要用柑橘、菠萝、柠檬等果实提取柠檬酸 1893 年德国微生物学家 Wehmer 发现二种青霉菌可以生成柠檬酸 1917 年 Currie 使用黑曲霉浅盘发酵生产柠檬酸 1923 年美国科学家研究成功了以废糖蜜为原料的浅盘法柠檬酸发酵,并在比利时设厂生产。 1938 年 Perquin 和 1942 年 Karrow 进行了柠檬酸的深层发酵研究 1951 年美国 Miles 公司首先以淀粉质为原料,经水解后深层发酵大规模生产柠檬酸。柠檬酸柠檬酸?我国 1953 年采用浅盘法发酵生产柠檬酸, ? 1968 年用薯干为原料采用深层发酵法生产柠檬酸成功,由于工艺简单、原料丰富、发酵水平高, 各地陆续办厂投产,至 20 世纪 70 年代中期,柠檬酸工业已初步形成了生产体系。?我国柠檬酸行业:产量位居世界第一;从技术上, 处于世界领先水平,并远远领先于其他国家,其优势在于: ? 1. 发酵采用的菌种(黑曲霉)具有双重功能,当淀粉原料被液化后,即可进行发酵,不需要将淀粉水解成葡萄糖, ?简化了生产工艺,降低了生产成本。? ,但发酵周期只有 64 小时,生产周期比均产酸速率是国外的 2倍。柠檬酸的消费领域: 饮料行业占 40 ~ 45 % 食品添加剂等占 15 ~ 20 % 洗涤剂占 20 ~ 30 % 医药占 5% 其它占 10 % 我国有机酸行业发展的思考( 2011 年8月) 我国柠檬酸年产能已经达到百万吨,占世界的 70 %左右;年产量达 70 余万吨, 约占世界的 65 %; 年出口量 50 万吨,超过世界贸易总量的一半。我国是世界上最大的柠檬酸出口国,主要出口到印度、美国、欧洲、日本等地。但在 1970 年时,我国的柠檬酸年产仅有 130 吨我国柠檬酸发酵生产的回顾和展望?我国于五十年代初期开始柠檬酸浅盘发酵研究, ? 1968 年轻工业部发酵研究所与黑龙江和平糖厂合作,首先完成了甜菜糖蜜浅盘表面发酵并投入工业化生产。? 1965 年,上海市工业微生物研究所筛选出 N558 菌种,并与天津工业微生物研究所,南通发酵厂等合作,使之用于工业化生产,并在全国推广,形成我国独特的薯干直接深层发酵法生产柠檬酸。我国柠檬酸发酵生产的回顾和展望?从七十年代到九十年代,我国一直致力于柠檬酸生产菌种的改进, ? 1990 年,上海市工业微生物研究所完成国家七五攻关项目筛选出 860 菌种,发酵产酸达 20 %, ?上海市工业微生物研究所开始以薯渣为主原料,以黑曲霉为菌种,固体发酵法生产柠檬酸钙的研究。并于 1977 年中试成功并投入生产,现在全国已有四十余个工厂,采用固体发酵法由薯渣生产柠檬酸及柠檬酸钙产品。?我国以石油原料发酵柠檬酸开始于 1970 年,先后在天津、上海、沈阳等地进行研究,并一度投入小规模试验生产,是用正烷烃为原料,以解脂假丝酵母为菌种,发酵产酸达 13 %以上,转化率 140 %以上,但因柠檬酸只占总酸的 50% (另一半为异柠檬酸)而且由于成本较高及石油原料紧缺和食用安全性等原因,未能坚持研究和生产。