柠檬酸发酵生产概述

解析玉米液化清液发酵生产柠檬酸工艺摘要：本文通过试验探究的方式，以玉米清液为原料，以黑曲霉作为发酵菌株。

通过单因素筛选的方式优化清液培养基，并根据产酸量、菌丝球形态等，对各项指标进行明确，实现柠檬酸产量最大化目标。

根据试验结果可知，将初糖浓度设定为18%、采用分段通风转速控制方式，在发酵超过48h后可使柠檬酸产量达到最大值，即18.33g/100mL，糖酸转化率达到101.8%。

与传统带渣发酵相比，产酸量与转化率得到显著提升。

关键词：玉米清液；柠檬酸；发酵生产引言：粗玉米中蕴含着丰富的蛋白质，直接用其生产柠檬酸会使菌体飞速生长，对产酸造成严重阻碍。

为避免这一情况，可将玉米粉液化后清楚残渣，液内蛋白质含量较低，利用清液发酵柠檬酸，不但可缩短发酵周期，还可提高转化率。

当前，国内许多工厂已经陆续普及此种工艺，为提高玉米资源利用率，应对发酵生产工艺进行细致分析。

1试验材料与方法1.1材料与仪器本试验的菌株为黑曲霉；主要试剂为酵母粉、无水葡萄糖、FeSO4、玉米浆、a-淀粉酶，剂量为40000U/mL，肌醇；培养基为马铃薯葡萄糖琼脂、种子基础与发酵基础培养基；主要仪器设备为光学显微镜，型号为OLYMPU719068；电子天平，型号为FA2004N；总糖计，型号为WYT-J；恒温振荡器，型号为HZQ-QX；发酵罐，剂量为30L。

1.2试验方法1.2.1初糖含量与柠檬酸产量关系将清液中初糖浓度分别设定为16%、18%和20%，按10%接种量，在36.5℃、转速为400r/min、罐压为0.1MPa、通风为400L/h环境下发酵。

在初始发酵时，每间隔8h分别从不同浓度罐体内取样，对液体PH值与柠檬酸产量进行测定，在放罐完毕后称取菌丝体净重，检测净重变化情况，并检测残还原糖值[1]。

1.2.2还原糖测定通过费林试剂热滴定方式，以亚甲基蓝作为指示剂进行测定。

在空白滴定方面，分别吸取甲乙液体各5ml，放入250ml的锥形瓶内，滴入19ml左右的葡萄糖标准液，加热至沸腾，沸腾时间为30s，每2s滴入1滴，直至溶液蓝色消失，测定葡萄糖溶液的总体积，反复操作3次，记录平均值。

柠檬酸发酵机制柠檬酸生产分发酵和提取两部分。

发酵有固态发酵、液态浅盘发酵和深层发酵3种方法。

固态发酵是以薯干粉、淀粉粕以及含淀粉的农副产品为原料，配好培养基后，在常压下蒸煮，冷却至接种温度，接入种曲，装入曲盘，在一定温度和湿度条件下发酵。

采用固态发酵生产柠檬酸，设备简单，操作容易。

液态浅盘发酵多以糖蜜为原料，其生产方法是将灭菌的培养液通过管道转入一个个发酵盘中，接入菌种，待菌体繁殖形成菌膜后添加糖液发酵。

发酵时要求在发酵室内通入无菌空气。

深层发酵生产柠檬酸的主体设备是发酵罐。

微生物在这个密闭容器内繁殖与发酵。

现多采用通用发酵罐。

它的主要部件包括罐体、搅拌器、冷却装置、空气分布装置、消泡器，轴封及其他附属装置。

发酵罐径高比例一般是1:2.5，应能承受一定的压力，并有良好的密封性。

除通用式发酵罐外，还可采用带升式发酵罐、塔式发酵罐和喷射自吸式发酵罐等。

为了得到产柠檬酸的优良菌种，通常是从不同地区采集的土壤或从腐烂的水果中分离筛选，然后通过物理和化学方法进行菌种选育。

例如薯干粉深层发酵柠檬酸的菌种就是通过不断变异和选育得到的。

菌种适合在高浓度下发酵，产酸水平较高。

柠檬酸的发酵因菌种、工艺、原料而异，但在发酵过程中还需要掌握一定的温度、通风量及pH值等条件。

一般认为，黑曲霉适合在28～30℃时产酸。

温度过高会导致菌体大量繁殖，糖被大量消耗以致产酸降低，同时还生成较多的草酸和葡萄糖酸；温度过低则发酵时间延长。

微生物生成柠檬酸要求低pH，最适pH为2～4，这不仅有利于生成柠檬酸，减少草酸等杂酸的形成，同时可避免杂菌的污染。

柠檬酸发酵要求较强的通风条件，有利于在发酵液中维持一定的溶解氧量。

通风和搅拌是增加培养基内溶解氧的主要方法。

随着菌体生成，发酵液中的溶解氧会逐渐降低，从而抑制了柠檬酸的合成。

采用增加空气流速及搅拌速度的方法，使培养液中溶解氧达到60%饱和度对产酸有利。

柠檬酸生成和菌体形态有密切关系，若发酵后期形成正常的菌球体，有利于降低发酵液粘度而增加溶解氧，因而产酸就高；若出现异状菌丝体，而且菌体大量繁殖，造成溶解氧降低，使产酸迅速下降。

柠檬酸制备
柠檬酸是一种重要的有机弱酸，广泛应用于食品、医药和化工等领域。

其制备过程主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备：以薯干粉为主要原料，这是我国80%以上柠檬酸生产的基础原料。

2. 调制浆料：将薯干粉调制成浓度为18%～22%的浆料，以适合发酵过程的需要。

3. 灭菌发酵：将调制好的浆料送入已经经过蒸汽灭菌（0.2MPa，40～60分钟）的发酵罐中，进行黑曲霉深层发酵。

4. 中和处理：发酵结束后，使用碳酸钙对发酵液进行中和处理，以得到柠檬酸钙。

5. 酸解精制：通过硫酸酸解将柠檬酸钙转化为柠檬酸，然后进行精制，以去除杂质。

6. 浓缩结晶：将精制后的柠檬酸溶液进行浓缩，随后通过结晶过程得到柠檬酸晶体。

7. 干燥包装：最后将结晶出的柠檬酸进行干燥处理，并包装储存。

总的来说，整个制备过程需要严格控制各个环节的条件，以确保产品质量和生产效率。

柠檬酸作为一种无色晶体，无臭，易溶于水，其溶液显酸性。

在生物化学中，它是柠檬酸循环（三羧酸循环）的中间体，这一循环发生在所有需氧生物的新陈代谢中。

因此，柠檬酸不仅是工业上的重要化学品，也是生命科学中的关键物质。

柠檬酸简介范文柠檬酸是一种常见的有机酸，化学式为C6H8O7，是无色结晶性固体。

它是柠檬和其他柑橘类水果中主要的酸性成分，也存在于一些蔬菜和其他天然食物中。

柠檬酸不仅在食品工业中广泛使用，还有许多其他的应用领域。

柠檬酸的生产主要是通过微生物发酵过程进行的。

首先，选择适宜的微生物菌株，如柠檬酸杆菌，然后将其培养在适当的营养液中。

在发酵过程中，微生物将糖转化为柠檬酸，并释放出二氧化碳。

发酵通常在温度控制下进行，以便维持最佳生长条件。

完成发酵后，通过提纯和结晶等步骤，可以得到纯度较高的柠檬酸。

柠檬酸是一种味道酸酸甜甜的有机酸，常用作食品酸味剂和调味剂。

它可以增加食品和饮料的酸味，改善食品的口感和风味。

柠檬酸还可以作为抗氧化剂和螯合剂，延长食品的保质期。

在饮料中，柠檬酸可以增加口感和清爽度，使饮料更加可口。

此外，柠檬酸在糖果、果酱、果冻、冰淇淋和沙拉酱等食品中也被广泛使用。

除了食品工业，柠檬酸还有许多其他的应用。

由于它具有良好的清洁性能，柠檬酸被广泛用于清洁剂和洗涤剂中。

它可以去除水垢和污渍，使衣物、家具和器具更加清洁。

柠檬酸还可以用于金属清洗，去除金属表面的氧化物和污渍，使其恢复光亮。

此外，柠檬酸还用于制造染料、化妆品和药品等。

柠檬酸不仅有广泛的应用，而且还具有一些其他的特点。

首先，柠檬酸是一种可生物降解的有机酸，对环境友好。

它可以被微生物降解，不会对环境造成污染。

其次，柠檬酸具有酸度适中的特点，不会对人体造成危害。

因此，它被广泛应用于食品和药品等领域。

此外，柠檬酸还具有一定的抗菌作用，能够抑制细菌的生长。

虽然柠檬酸有许多优点，但也有一些注意事项需要注意。

首先，过量的柠檬酸摄入可能对牙齿造成损害。

柠檬酸可以溶解牙齿上的矿物质，导致牙齿变得敏感和容易受损。

因此，在摄入柠檬酸时应保持适量。

其次，柠檬酸会与一些药物和化学物质发生反应，影响其功效。

因此，在使用柠檬酸的同时需要注意与其他物质的相容性。

总之，柠檬酸是一种常见的有机酸，具有广泛的应用。

柠檬酸生产工艺介绍摘要：柠檬酸应用广泛，在食品、医药等方面都占有重要位置。

制取所用材料价格低廉，条件要求适中，且采用的深层发酵法具有普遍、经济的特点。

关键词：柠檬酸发酵1.柠檬酸简介柠檬酸又名枸橼酸，学名2-羟基丙烷-1，2，3-三羧酸。

柠檬酸是无色透明或半透明晶体，或粒状、微粒状粉末，无臭，虽有强烈酸味，但令人愉快，稍有后涩味。

柠檬酸是生物体主要代谢产物之一，它在植物体内常与酒石酸、苹果酸、草酸等有机酸共存，在动物组织中柠檬酸以游离状态或以金属盐的形式存在。

商品柠檬酸主要有一水化合物和无水物。

柠檬酸用途极其广泛，在食品工业广泛用于酸味剂、增溶剂、抗氧化剂、缓冲剂、除腥脱臭剂等。

在其他工业中，可作金属净化剂、去垢剂、分散剂、电镀缓冲剂和配位剂、胶粘剂，并可用于治理工业废气、废水、回收金属等。

在药物中可产生泡腾，使药物中活性配料迅速溶解并提高味觉能力。

制取柠檬酸可以从水果中提取、化学合成法和生物发酵。

其中发酵是最常用和最有经济价值的方法。

2.柠檬酸发酵菌种及原材料。

2.1菌种及原材料柠檬酸发酵工艺中，具有工业生产价值的微生物有黑曲霉、棒曲霉、文氏曲霉、芬曲霉、丁烯二酸曲霉、橘青霉、解脂假丝酵母等，其中黑曲霉和文氏曲霉在深层液态发酵生产柠檬酸最具有商品竞争优势。

凡能通过微生物代谢而产生柠檬酸的物质，都可以作为柠檬酸的发酵原料。

如乙醇、木质素、纤维素、淀粉、蔗糖、乳糖、正烷烃和脂肪等。

黑曲霉生产菌可以在薯干粉、玉米粉、可溶性淀粉、乳糖、葡萄糖、麦芽糖、糖蜜等多种培养基中生长、产酸，而且产量在微生物中最高。

2.2黑曲霉在米曲汁或麦芽汁培养基上菌丝白色，不是绒球状，凸起。

边缘整齐，菌落较小，带皱折。

在麦芽汁培养基上生长4d成熟的孢子呈黑褐色。

在察氏培养基上生长较慢，菌落边缘整齐，分生孢子梗短，分生孢子着生较密。

菌丝顶端着生稀疏的大型的黑褐色孢子德，成熟后呈开花状而崩裂。

分生孢子是串珠状着生，黑褐色，表面粗糙且有明显的刺状突起，4.7-5.2µm，成熟后遇振动易散落。