柠檬酸发酵原理.ppt

柠檬酸发酵工艺流程1主要内容?柠檬酸简介?菌种制备过程?黑曲霉发酵柠檬酸的机制?柠檬酸的发酵生产?柠檬酸的分离提取2柠檬酸简介?柠檬酸是一种重要的有机酸,又名枸橼酸,无色晶体,常含一分子结晶水,无臭,有很强的酸味,易溶于水。用途:?用于香料或作为饮料的酸化剂,在食品和医学上用作多价螯合剂,也是化学中间体。?柠檬酸与钙离子结合则成可溶性络合物,能缓解钙离子促使血液凝固的作用,可预防和治疗高血压和心肌梗死。所以可以起抗凝血作用。所以柠檬酸钠和草酸钠被称为抗凝血剂。柠檬酸促进脂肪分解,快速实现减肥。3菌种制备过程?工业生产几乎都是用黑曲霉作为生产菌黑曲霉产酸量高,转化率也高。且能利用多种碳源,因而是柠檬酸生产的最好菌种。?菌源、平板涂布分离、挑选单菌落、单菌落小试管(6天)、鉴定(测酸、镜检)、制作一代小试管、一代鉴定、制作二代茄子瓶、二代鉴定、制作麸[fū]曲、鉴定、储藏4黑曲霉发酵柠檬酸的机制总述:萄葡糖首先通过糖酵解(EMP)/磷酸戊糖途径(HMP)得到磷酸烯醇式丙酮酸和丙酮酸,然后经过一个不完整的三羧酸循环(TCA)达到柠檬酸的积累。5淀粉葡萄糖6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖磷酸丙糖磷酸烯醇丙酮酸丙酮酸乙酰CoA苹果酸草酰乙酸柠檬酸顺乌头酸异柠檬酸α-酮戊二酸琥珀酸富马酸CO2Fe2+CO2CO26思考 EMP、HMP、TCA存在大多数真核生物细胞中,但是为什么黑曲霉能够大量积累柠檬酸呢?7黑曲霉如何积累柠檬酸黑曲霉耐酸,耐低PH。黑曲霉发酵柠檬过程中,在发酵初期,发酵液中萄葡糖含量较高,而高浓度的萄葡糖正是黑曲霉α-酮戊二酸脱氢酶合成的抑制物,这样一来TCA循环就中断了,酸度得到积累(注意此时积累的是酸度而不仅是柠檬酸),但是当酸度积累到PH≤,催化柠檬酸<>顺乌头酸<>异柠檬酸正逆反应的顺乌头酸水合酶,不表现出活力,这样TCA循环在合成柠檬酸之后就不会向后继续反应,从而达到柠檬的积累。8柠檬酸的发酵生产原料:?碳源主要有废糖蜜、蔗糖及淀粉质原料。?氮源对柠檬酸的发酵生产特别重要,氨、氢氧化氨或磷酸铵可大量提高产量。?一些金属离子如钼、铜、锌或钙等对柠檬酸合成有抑制作用。?一些非离解性的表面活性剂,可以在发酵中使菌丝均匀分散于培养液中,利于提高产量。9液体通风发酵图1 柠檬酸深层发酵工艺流程?发酵条件:培养基为18%的薯干粉,%的淀粉酶;发酵温度为32摄氏度,12h前通风量1:,12h后的通风量1:,一般发酵周期为112—120h。10