发酵酸初乳饲喂犊牛的效果

柠檬酸生产工艺简介

柠檬酸生产工艺简介第一节概述 一、柠檬酸的用途 （一）在食品工业的应用 1、饮料 据统计75%～80%的柠檬酸用于饮料工业。 2、果酱与果冻 3、糖果 4、冷冻食品 5、酿造酒 6、冰淇淋和酸奶 7、脂肪与油 8、腌制品 9、罐头食品和水果加工 10、豆制品和调味品 （二）柠檬酸在药物、美容品、化妆品上应用 1、药物 “999胃泰” 2、发蜡与化妆品 （三）柠檬酸在工业上应用 1、金属净化

2、去垢剂 3、无土栽培农艺 4、矿物 5、…… 二、乳酸的用途 L-乳酸聚合成聚乳酸（PLA） 三、L-苹果酸的用途 三、葡萄糖酸的用途 四、琥珀酸的用途 我国柠檬酸发展简史 1968年我国第一家以淀粉为原料深层发酵柠檬酸成功投产的厂是上海酵母厂。同期，天津工微所开展了以适合我国国情的薯干原料深层发酵柠檬酸的研究工作。之后，上海工微所用该所的“东酒2号”黑曲霉为出发菌株，用薯干粉做培养基，很快选出了我国第一代深层发酵柠檬酸生产菌种AL558，由原轻工业部立项，组织上海、天津两个工微所、上海复旦大学生物系、上海新型发酵厂(筹)、上海酵母厂、天津柠檬酸厂(筹)、南通油洒厂(南通发酵厂前身)等单位，在南通油酒厂展开了善于深层发酵、全离交提取工艺的中、大型试验工作，并取得了成功，因而推动了我国柠檬酸工业于20世纪70年代初形成了工业体系。70年代中期到80年代是我国柠檬酸菌种选育的高峰期，先后选育出5代薯干原料高产菌株和适应淀粉、木薯、葡萄糖母液、糖蜜等原料的优良菌株。上海、天津两工微所和上海复旦大学生物系为此做出了很大贡献。各生产厂的广大科技人员和生产工人通过不懈地努力，提高了柠檬酸行业的整体水平，特别在缩短发酵周期、提高单产方面成绩突出，使我国柠檬酸发酵技术处于世界领先地位。无锡轻工业学院和天津轻工业学院为柠檬酸行业培养了一大批科技力量，已成为行业发展的骨干。1995年金其荣与蚌埠柠檬酸厂共同开发了玉米去渣发酵新工艺。同年黑龙江甘南柠檬酸厂于脱胚玉米去渣发酵工艺也成功投产。玉米新工艺的成功，使我国的柠檬酸工业进入一个

葡萄糖酸发酵

江西科技师范学院 生物工程专业《化工原理课程设计》说明书 题目名称80m3产葡萄糖酸发酵罐的设计 专业班级09生物工程1班 学号20091474 20091480 20091473 学生姓名王俊马志双刘敏 指导教师常军博士 2011 年 10 月 31 日

目录 一、设计方案的确定 (1) 1.1葡萄糖酸的发酵菌种 (1) 1.2 发酵生产工艺及流程 (1) 1.3 发酵罐的总体结构设计 (2) 1.4人孔和视镜的设计 (2) 1.5管道接口设计 (2) 二、计算 (3) 2.1 罐体几何尺寸的计算 (3) 2.2 罐体壁厚的计算 (3) 2.2.1发酵罐圆筒壁厚的计算 (3) 2.2.2 封头壁厚计算 (3) 2.3 搅拌器的计算 (4) 2.3.1搅拌器轴功率的计算 (4) 2.3.2不通气条件下的轴功率P0计算 (4) 2.3.3通气搅拌功率P g的计算 (4) 2.4 发酵热的计算 (5) 2.5 冷却水耗量的计算 (5) 2.6冷却面积的计算 (6) 三、设备选型 (6) 3.1 搅拌器的选择 (6) 3.2仪表接口的选择 (6) 3.3 挡板的选择 (7) 3.4支座的选择 (7) 3.5 冷却装置的选择 (7) 3.6 电机及变速装置选择 (7) 3.7 轴封的选择 (7) 四、附录及图纸 (8) 附录1 (8) 附录2 (9) 附录3 (9) 五、总结 (10) 六、参考文献及资料 (11)

一、设计方案的确定 葡萄糖酸常用作蛋白凝固剂、食品防腐剂和食品酸度调节剂，主要以发酵法生产。本论文设计80m3的发酵罐用于发酵生产葡萄糖酸，针对葡萄糖酸发酵生产过程中最主要的设备发酵罐进行了模拟设计和选型。本论文进行工艺计算、主要设备工作部件（如罐体、罐体壁厚、封头壁厚计算、搅拌器、仪表接口、人孔和视镜、管道接口等）尺寸的设计。 1.1葡萄糖酸的发酵菌种 目前学者在生产葡萄糖酸的菌种方面做了不少研究。其可以通过黑曲霉、醋酸菌、青霉菌（尤其是产黄青霉）、几种假单胞菌以及其他几种菌等发酵生产葡萄糖酸，由于黑曲霉发酵生产产量较高, 且发酵过程容易控制, 是目前国内外葡萄糖酸的主要生产方法，目前在工业生产上用得最多的是黑曲霉。目前用于发酵葡萄糖酸的黑曲霉有多种，而本设计是采用黑曲霉(Aspergillus niger 2109)对葡萄糖发酵生产葡萄糖酸[1]。 1.2葡萄糖酸发酵工艺流程 斜面菌种摇瓶种子发酵罐 种子罐 滤液 脱色液 浓缩液（45%固形物） 葡萄糖酸钠通风 葡萄糖水无机氮源 图1 葡萄糖酸发酵生产工艺流程葡萄糖酸溶液 减压蒸发， 冷却（40-50℃结晶） 过滤 活性炭脱色 减压蒸发 NaOH中和至pH到7.5 冷却结晶干燥 阳树脂 葡萄糖酸

柠檬酸及生产工艺

柠檬酸及生产工艺 一.柠檬酸的简介 1. 柠檬酸的理化性质 柠檬酸（Citric acid），又称枸椽酸，是一种三元羧酸,其学名为3-羟基-3-羧基戊二酸，分子式C6H8O7(无水物)，在自然界中存在于柠檬、柑桔、梅、子、梨、桃、无花果等水果中。柠檬酸具有无毒，无色，无臭特性，一般为半透明结晶或白色粉末，易溶于水、乙醇、乙腈、乙醚等[1]，不溶于苯，微溶于氯仿。相对密度1.542g/cm3，熔点153℃(失水)。柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同，有无水柠檬酸，也有含结晶水的柠檬酸。在干燥空气中微有风化性，在潮湿空气中有潮解性，175℃以上分解放出水及二氧化碳。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H＋可以电离；水溶液呈酸性，加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。 2. 柠檬酸的用途 柠檬酸具有令人愉悦的酸味，入口爽快，无后酸味，安全无毒，被广泛用作食品和饮料的酸味剂；能与二价或三价的阳离子形成络合物，被用作金属加工的鳌合剂和洗净剂（起软化水作用的洗净力补充剂）；还能衍生形成许多衍生物，可用作有机化学工业的原料。因此被广泛用于食品饮料、医药化工、清洗与化装品、有机材料等领域，是目前世界需求量最大的一种有机酸[2]，到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂。 二.生产技术 柠檬酸的生产方法共可分为 3 种: 水果提取法,化学合成法, 生物发酵法三种[17]，目前以发酵法生产柠檬酸为主[18]。发酵法又分为固体发酵法和液体深

层发酵法。固态发酵能耗小但劳动力大，占地面积大，不适合大规模的生产应用。深层通风发酵法采用不锈钢罐体，机械搅拌通风，微生物在液体相中分布均匀，发酵时不生成孢子，全部菌体细胞用于代柠檬酸，发酵速度高，实现了机械化或自动化操作，利于大规模生产。 三.生物发酵法制取柠檬酸 1.本工艺选择的原料及生产方法 本次生产工艺设计以薯干为原料，采用直接粉碎、调浆、液化，进行好气液体深层发酵，钙盐法提取，最后结晶、干燥得到柠檬酸 2.工艺流程 接收糖浆后，根据糖浆组成作适当的处理或配制，配成发酵原料，进行连续杀菌并冷却后，进入发酵罐，加入菌种和净化压缩空气后进行发酵；发酵液经升温、过滤处理后，进入中和罐，用中和处理；再经过过滤洗涤，得到柠檬酸钙固体，送入酸解罐，再添加酸解，并加入活性炭进行脱色；然后，通过带式过滤机过滤、酸解过滤，除去及废炭；酸解过滤液经离子交换处理后，进行蒸发、浓缩，再进行结晶；结晶后，用离心机进行固液分离，对得到的湿柠檬酸晶体进行干燥与筛选，最后得到成品柠檬酸。

柠檬酸研究概况

柠檬酸研究概况 [摘要]：全文介绍了柠檬酸的性能，发展概况，生产过程及方式，影响因素等。对现工业化运行的柠檬酸主要生产工艺的技术特点进行了具体的分析，阐述了国内外研究开发的现状与发展趋势。 [关键词]：柠檬酸；发酵；发酵影响因子 引言 柠檬酸(也称构椽酸)是重要的有机酸, 是柠檬、袖子、柑橘、葡萄等水果天然酸味的主要成分。天然柠檬酸在自然界中分布很广，天然的柠檬酸存在于植物如柠檬、柑橘、菠萝等果实和动物的骨骼、肌肉、血液中。 1 柠檬酸的性质 柠檬酸结构式： 化学名称：2-羟基-1,2,3-三羧基丙烷 英文名称2：2-hydroxy-1,2,3-propanetricarboxylic acid CAS No.：77-92-9 EINECS号：201-069-1[1] 柠檬酸分子式：C6H8O7 1.1柠檬酸的物理性质 在室温下，柠檬酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末，无臭、味极酸，在潮湿的空气中微有潮解性。它可以以无水合物或者一水合物的形式存在：柠檬酸从热水中结晶时，生成无水合物；在冷水中结晶则生成一水合物。加热到78 °C时一水合物会分解得到无水合物。在15摄氏度时，柠檬酸也可在无水乙醇中溶解。 1.2柠檬酸的化学性质 从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质。加热至175°C时它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H+可以电离；加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。 天然柠檬酸在自然界中分布很广，天然的柠檬酸存在于植物如柠檬、柑橘、菠萝等果实和动物的骨骼、肌肉、血液中。人工合成的柠檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物质发酵而制得的，可分为无水和水合物两种。 柠檬酸是世界上以生物化学方法生产量最大的有机酸, 酸味柔和爽快, 人口即达到最高酸感, 后味延续时间较短，柠檬酸钠则是柠檬酸的钠盐, 水解后生成起主要作用的柠檬酸，所以柠檬酸(钠) 是重要的食品添加剂, 广泛用于食品工业, 可调节食品酸度, 增强食品感，在我国允许果酱、饮料、

柠檬酸液态发酵及提取工艺

柠檬酸液态发酵及提取工艺 0802班生物科学饶慧 （指导教师：胡远亮） 0前言 柠檬酸(citric acid）又名枸橼酸，学名2-羟基丙烷三羧酸(2-hydroxytricarboxylic acid)或2-羟基丙烷-l，2，3-三羧酸(2-hydroxy propane-1，2，3-triearboxylic acid)是生物体主要代谢产物之一，在自然界中分布很广，主要存在于柠檬、柑橘、菠萝、梅、李、梨、桃、无花果等果实中，尤以未成熟者含量居多。分子式：C6H8O7（相对分子质量：192.13），无色透明或半透明晶体，或粒状、微粒状粉末，虽有强烈酸味，但令人愉快，稍有涩味。极易溶于水，溶解度随温度的升高而增大；从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质，加热至175°C时它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H+可以电离；加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。 柠檬酸被称为第一食用酸味剂，极广泛地用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂等，用于饮料、糖果、酿造酒、冰淇淋、酸奶、罐头食品、豆制品与调味品等的生产中。另外，在药物、美容品、化妆品工业上也有着重要的应用。它是香料和饮料的酸化剂，在食品和医学上用作多价螯合剂，同时是化学中间体，用于制造药物，也可用于金属清洁剂、媒染剂等。柠檬酸的盐类、酯类和衍生物也各具特点，用途极为广泛而有良好的发展前景。 柠檬酸循环(citric acid cycle)又称三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)，克雷布斯循环(Krebs cycle)。体内物质糖、脂肪或氨基酸有氧氧化的主要过程。通过生成的乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成三羧酸（柠檬酸）开始，再通过一系列氧化步骤产生CO2、NADH及FADH2，最后仍生成草酰乙酸，进行再循环，从而为细胞提供了降解乙酰基而提供产生能量的基础。 实验发酵机理： 1）以薯干粉、玉米粉或淀粉等糖类为原料经黑曲霉柠檬酸产生菌（我们采用黑曲霉M288）糖化后产生高浓度的葡萄糖。 2）黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸：葡萄糖以EMP（糖酵解途径或者）、HMP

年产30000吨柠檬酸发酵设计..

生物工程设备课程设计 年产30000吨柠檬酸发酵设计学院：化工与材料学院 专业：姓名：指导老师： 生物工程 学号： 职称：高级工程师 中国·珠海 二○一五年十一月

北京理工大学珠海学院课程设计 诚信承诺书 本人郑重承诺：我所呈交的课程设计《年产30000吨柠檬酸发酵设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。 承诺人签名： 日期：年月日

北京理工大学珠海学院12级生化工程设备课程设计 任务书 题目：年产30000吨柠檬酸发酵设计 专业学院：化工与材料学院 专业：生物工程 学生姓名： 指导教师：

一、主要研究内容： 1、设备所担负的工艺操作任务和工作性质，工作参数的确定。 2、容积的计算，主要尺寸的确定，传热方式的选择及传热面积的确定。 3、动力消耗、设备结构的工艺设计。 二、主要任务及目标： 1、工艺设计和计算 根据选定的方案和规定的任务进行物料衡算，热量衡算，主体设备工艺尺寸计算和简单的机械设计计算，汇总工艺计算结果。主要包括： （1）工艺设计 ①设备结构及主要尺寸的确定（D，H，H L ，V，V L ，Di等） ②通风量的计算 ③搅拌功率计算及电机选择 ④传热面积及冷却水用量的计算 （2）设备设计 ①壁厚设计（包括筒体、封头和夹套） ②搅拌器及搅拌轴的设计 ③局部尺寸的确定（包括挡板、人孔及进出口接管等） ④冷却装置的设计(包括冷却面积、列管规格、总长及布置等) 2、设计说明书的编制 设计说明书应包括设计任务书，目录、前言、设计方案论述，工艺设计和计算，设计结果汇总、符号说明，设计结果的自我总结评价和参考资料等。 3、绘制设备图一张 设备图绘制，应标明设备的主要结构与尺寸。 指导教师签字：年月日 工作小组组长签字：年月日

柠檬酸生产工艺

柠檬酸及生产工艺 摘要：柠檬酸广泛应用于食品工业、医药工业和化学工业等方面。它可利用糖质原料如土豆、地瓜中的淀粉等，在多种霉菌及黑曲菌的作用下，控制较低的温度和pH值、较高的通气量和糖浓度，用发酵法制得。 关键词：柠檬酸化工产品发酵法 1 产品说明 柠檬酸又名枸橼酸，学名3-羟基-3-羧基戊二酸，分子式C6H8O7为无色、无臭、半透明结晶或白色粉未，易溶于水及酒精。加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。 柠檬酸主要应用于食品工业，因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。柠檬酸在化学工业上可作化学分析用试剂，用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂，用作络合剂，掩蔽剂，配制缓冲溶液。采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂，可改善洗涤产品的性能，可以迅速和沉淀金属离子，防止污染物重新附着在织物上，保持洗涤必要的碱性，使污垢和灰分散和悬浮，提高表面活性剂的性能，是一种优良的鳌合剂。 2 生产原理 2.1 生产方法简介 中国现有柠檬酸生产厂近百家，总年产能力约80万吨，是全球最大的柠檬酸生产国和出口国。目前，柠檬酸生产方法有水果提取法，

化学合成法和生物发酵法三种。水果提取法是指柠檬酸从柠檬、橘子、苹果等柠檬酸含量较高的水果中提取，此法提取的成本较高，不利于工业化生产。化学合成法的原料是丙酮，二氯丙酮或乙烯酮，此法工艺复杂，成本高，安全性低。而发酵法发酵周期短，产率高，节省劳动力，占地面积小，便于实现仪表控制和连续化，现已成为柠檬酸生产的主要方法。 2.2 反应方程式 C12H22011 +H20+302→2C6H8O7+4H2O (蔗糖) （柠檬酸） 3 工艺过程及流程图 3.1工艺过程 3.1.1菌种培养 在4～6波美度的麦芽汁内加入25％至30％的琼脂，然后接入黑曲霉菌种（无茵操作），在30～32℃条件下培养4天左右。这种培养方法称为“斜面培养”。将麸皮和水以1：1的比例掺拌，再加入10％的碳酸钙、0．5％的硫酸铵，拌匀后装入容量为250毫升的三角瓶中，用1．5公斤压力灭菌60分钟。接人斜面培养法培养出的菌种，培养96～120小时后即可使用。 3.1.2原料处理 湿粉渣必须经过压榨脱水，使含水量在60%左右；干粉渣含水量低，应按60％的比例补足水分；结块的粉渣需粉碎成二至四毫米颗粒。然后加入2%碳酸钙、10％至11％的米糠，掺匀后，堆放2小时，

发酵过程的工艺控制

第十章发酵过程的工艺控制 ●知识要点和教学要求 （1）、理解微生物发酵的动力学 （2）、掌握补料分批培养 （3）、掌握连续培养 （4）、掌握发酵工艺控制最优化 （5）、掌握温度对发酵过程的影响及其控制 （6）、掌握PH值对发酵过程的影响和控制 （7）、掌握泡沫对发酵过程的影响和控制 ●能力培养要求 通过本章节的学习，学生能理解微生物发酵的分类及温度、PH值、泡沫等对发酵过程的影响和控制。 ●教案内容 10.1 微生物发酵的动力学 一般来说，微生物学的生长和培养方式可以分为分批培养、连续培养和补料分批培养等三种类型。 1. 分批培养 分批培养又称分批发酵，是指在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后，接入少量的微生物菌种进行培养，使微生物生长繁殖，在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。 在分批培养过程中，随着微生长细胞和底物、代谢物的浓度等的不断变化，微生物垢生长可分为停滞期、对数生长期、稳定期和死亡期等四个阶段，图10-1为典型的细胞菌生长曲线。 2. 停滞期 停滞期是微生物细胞适应新环境的过程。

实际上，接种物的生理状态和浓度是停滞期长短的关键。如果接种物处于对数生长期，那么就很有可能不存在停滞期，微生物细胞立即开始生长。反过来，如果接种物本身已经停止生长，那么微生物细胞就需要有更长的停滞期，以适应新的环境。 3. 对数生长期 处于对数生长期的微生物细胞的生长速度大大加快，单位时间内细胞的数目或重量的增加维持恒定，并达到最大值。其生长速度可用数学方程表示： 式中，x---细胞浓度（g/l）；t---培养时间（hr）；---细胞的比生长速度（1/h）。如果当t=0时，细胞的浓度为x0(g/l)，上式积分后就为：于是，用微生物细胞浓度的自然对数对时间作图，就可得到一条直线，该直线的斜率就等于。 微生物的生长有时也可用“倍增时间”(td)来表示，“倍增时间”(td)定义为微生物细胞浓度增加一倍所需要的时间，即： 3. 稳定期 由于细胞的溶解作用，一些新的营养物质，诸如细胞内的一些糖类、蛋白质等被释放出来，又作为细胞的营养物质，从而使存活的细胞继续缓慢地生长，出现通常所称的二次或隐性生长。 4. 死亡期 当发酵过程处惊天动地死亡期时，微生物细胞内所储存的能量已经基本耗尽，细胞开始在自身所含的酶的作用下死亡。 5. 微生物分批培养生长速度的动力学方程

柠檬酸生产工艺

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。黑曲霉具有多种活力较强的酶系，能利用淀粉质物质，并且对蛋白质、单宁、纤维素、果胶等具有一定的分解能力。所以黑曲霉可以边生长、边糖化、边发酵产酸的方式生产柠檬酸。 3.设备 发酵生产过程中主要的设备有发酵罐、种母罐、抽滤桶、脱色柱、结晶锅、浓缩锅等。 其中发酵罐是用来对微生物进行发酵之用，罐中有搅拌浆，罐身有传感器，用来控制发酵中各条件的变化。种母罐用来串培养种母醪。抽虑桶采用真空和加压过滤，用于固液分离。 4.柠檬酸深层液态发酵工艺 4.1工艺流程：培菌--发酵--中和--酸解--浓缩结晶 原料粉碎培养基制备实罐液化原始菌种环境空气 实罐灭菌试管斜面过滤 麸取菌种空气机

利用黑曲霉发酵生产葡萄糖酸技术 1概况 葡萄糖酸钠全世界

利用黑曲霉发酵生产葡萄糖酸技术 1概况 葡萄糖酸钠全世界需求量在50万吨／年，每年将以3－5％的比例增长，是一种有良好市场前景的产品，特别是在食品行业，随着食品安全卫生的加强，采用发酵法生产葡萄糖酸钠以及酸锌、酸钙将日益取代化学合成法。 国外年需量在40万吨左右，主要分布在美国10万吨／年，欧洲13万吨左右，日本5万吨左右，台湾1万吨，韩国1万吨，南亚地区3万吨，南美及中美洲5万吨左右，澳大利亚2万吨左右，其主要应用在建筑行业和食品行业以及电镀行业，对产品的内在质量要求很严格。在日本主要用来生产葡萄糖酸内酯，来做内酯豆腐。 国内需求量在8～10万吨，主要分布在南方地区以及北方大城市，广东年需求量在1万吨，江苏在8千吨，上海年需求量在1万吨，北京年需求量在1万2千吨，天津年需求量在1万吨左右，山东在1万吨，东北在2万吨左右，其他地区1～2万`吨左右，主要用于生产葡萄糖酸钙、葡萄糖酸锌、葡萄糖酸铁、葡萄糖酸及内酯。 由于化学催化法使用了重金属作催化剂，导致了产品中重金属含量超标，达不到食品安全要求，出口受到限制；而作为发酵法生产却解决了这些问题，成为今后该产品生产的主流。特别在食品行业，这一需求将逐年增加。 葡萄糖酸钠是一种重要的食品添加剂，在营养增补剂、食品保鲜剂、品质改良剂和缓冲剂等方面有广泛的应用，根据在食品中的不同用途可分为如下几类： 1 调整pH功能 葡萄糖酸钠的缓冲pH为3.4，适合做低pH范围的缓冲剂的食品添加剂。饮料pH4以下，一般在65℃下杀菌时间为10min，既能避免杀菌加热对饮料素材的影响，又能节省能源，是饮料生产工程管理的重要性一环，其它有机酸盐难以实现pH4以下杀菌所能达到上述要求，而葡萄糖酸钠能符合上述要求又不影响饮料呈味性，因此葡萄糖酸钠是最优良的食品加工pH缓冲剂。 2 呈味改善剂 葡萄糖酸钠本身呈味性良，有掩盖苦昧、臭味功能，如在掩盖鱼臭、镁离子的苦味等方面，均优予其它有机酸盐。 3 掩盖大豆蛋白臭 大豆蛋白营养价值高，应用于畜肉加工品、鱼肉、鱼糜、冷冻食品等各种食品中，但有固有的大豆蛋白臭，因而使用量有局限性。在香肠制造中，加入5％左右的葡萄糖酸钠，有明显降低大豆蛋白臭的效果。葡萄糖酸钠还有掩盖豆乳、汉堡包等使用大豆蛋白食品特有的大豆蛋自臭味。

柠檬酸及生产工艺

艺工及生产柠檬酸柠檬酸的简介.一 1. 柠檬酸的理化性质 柠檬酸（Citric acid），又称枸椽酸，是一种三元羧酸,其学名为3-羟基-3-羧基戊二酸，分子式C6H8O7(无水物)，在自然界中存在于柠檬、柑桔、梅、李子、梨、桃、无花果等水果中。柠檬酸具有无毒，无色，无臭特性，一般为半透明结晶或白色粉末，易溶于水、乙醇、乙腈、乙醚等[1]，不溶于苯，微溶于氯仿。相对密度cm3，熔点153℃(失水)。柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同，有无水柠檬酸，也有含结晶水的柠檬酸。在干燥空气中微有风化性，在潮湿空气中有潮解性，175℃以上分解放出水及二氧化碳。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H＋可以电离；水溶液呈酸性，加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。 2. 柠檬酸的用途 柠檬酸具有令人愉悦的酸味，入口爽快，无后酸味，安全无毒，被广泛用作食品和饮料的酸味剂；能与二价或三价的阳离子形成络合物，被用作金属加工的鳌合剂和洗净剂（起软化水作用的洗净力补充剂）；还能衍生形成许多衍生物，可用作有机化学工业的原料。因此被广泛用于食品饮料、医药化工、清洗与化装品、 有机材料等领域，是目前世界需求量最大的一种有机酸[2]，到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂。 二.生产技术 柠檬酸的生产方法共可分为3 种: 水果提取法,化学合成法, 生物发酵法

三。发酵法又分为固体发酵法和液体深[18]，目前以发酵法生产柠檬酸为主[17]种 不适合大规模的生产应用。固态发酵能耗小但劳动力大，占地面积大，层发酵法。深层通风发酵法采用不锈钢罐体，机械搅拌通风，微生物在液体相中分布均匀，发酵时不生成孢子，全部菌体细胞用于代谢柠檬酸，发酵速度高，实现了机械化或自动化操作，利于大规模生产。 生物发酵法制取柠檬酸.三 本工艺选择的原料及生产方法1. 本次生产工艺设计以薯干为原料，采用直接粉碎、调浆、液化，进行好气液体深层发酵，钙盐法提取，最后结晶、干燥得到柠檬酸 工艺流程2. 接收糖浆后，根据糖浆组成作适当的处理或配制，配成发酵原料，进行连续杀菌并冷却后，进入发酵罐，加入菌种和净化压缩空气后进行发酵；发酵液经升中和处理；再经过过滤洗涤，得到柠檬酸钙固温、过滤处理后，进入中和罐，用酸解，并加入活性炭进行脱色；然后，通过带式过滤机体，送入酸解罐，再添加浓缩，酸解过滤液经离子交换处理后，及废炭；进行蒸发、过滤、酸解过滤，除去 再进行结晶；结晶后，用离心机进行固液分离，对得到的湿柠檬酸晶体进行干燥与筛选，最后得到成品柠檬酸。 淀粉筛配 酸

葡萄糖酸钠(四)生产工艺

葡萄糖酸钠生产工艺流程 1 范围 本标准适用于采用玉米淀粉经过双酶制糖、深层通风发酵、精制提取等工序生产的葡萄糖酸钠。 2 工艺流程 玉米淀粉调浆→液化→糖化→制糖→发酵→浓缩→蒸发结晶→成品离心→干燥→包装 3 各岗位工艺流程 3.1 制糖岗位主要技术参数 3.1.1 调浆PH值：3.5±0.5PH 3.1.2高温淀粉酶加量：1μ/g（纯淀粉计） 3.1.3喷射液化温度：125.0℃±1.0℃ 3.1.4糖化PH值：6.6±0.5PH 3.1.5糖化酶用量：5～6μ/g 3.1.6糖化温度：80.0±2.0℃ 3.1.2 工艺操作标准 3.1.2.1 调浆 1）投料前必须对所用的设备进行全面检查，确认设备正常后方可加水投料。投料前先向调浆罐内加水7.0～10.0m3，用PH计测水的PH3.5，若低于此范围，用氢氧化钠调整。打开搅拌投料。 2）投料完毕开水定容至14.0～17.0m3，搅拌后，取样准确测PH 3.5，添加高淀酶。搅拌10分钟后开始液化。 3.1.2.2 液化 当蒸汽压力大于0.15Mpa时进行液化，打开调浆罐上回流阀、液化回流阀，关闭进料阀，打开调浆罐罐底阀，打开泵冷却水，开启变频启动调浆泵；待温度上升至110.0℃以上且有明显上升趋势时，开进料阀，调节蒸汽及进料大小，使温度控制在125.0℃，进料流量控制在40~50m3/h进行液化，在维持罐维持20分钟进入糖化罐。同时应注意维持罐液面，防止料液从排空管路中溢出。液化完毕，关闭进料阀、蒸汽阀，停泵停变频器，关闭泵冷却水，用蒸汽将维持罐中的料液压入糖化罐。启动搅拌直至进料结束，料液在糖化罐中125℃保温维持至碘检合格，若碘检不合格，则延长保温维持时间，直至碘检合格。 碘检：用试管取稀碘液2mL，再取液化液，用吸管吸2~3滴液化液滴入稀碘液中，若颜色呈浅红色说明碘检合格。 3.1.2.3 糖化

柠檬酸的发酵生产及应用

柠檬酸的发酵生产及应用

柠檬酸的发酵生产及应用 摘要：主要讲述柠檬酸的性质及其在各个方面的应用，应用价值和它的发酵生产过程，以及现在在我国的发展和未来趋势。 关键词：性质生产微生物三羧酸循环 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。其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。在工业，食品业，化妆业等具有极多的用途。1784年C.W.舍勒首先从柑橘中提取柠檬酸。他是通过在水果榨汁中加入石灰乳以形成柠檬酸钙沉淀的方法制取柠檬酸的。天然柠檬酸最初产于美国加利福尼亚州、意大利和西印度群岛。 1柠檬酸的物化性质及应用 1.1物理性质 在室温下，柠檬酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末，无臭、味极酸，在潮湿的空气中微有潮解性。它可以以无水合物或者一水合物的形式存在：柠檬酸从热水中结晶时，生成无水合物；在冷水中结晶则生成一水合物。加热到78 °C时一水合物会分解得到无水合物。在15摄氏度时，柠檬酸也可在无水乙醇中溶解。柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同，有无水柠檬酸C6H8O7也有含结晶水的柠檬酸2C6H8O7.H2O、C6H8O7.H2O或C6H8O7.2H2O。 1.2 化学性质 从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质。加热至175 °C时它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H+可以电离；加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。 1.3 主要用途 1.3.1 用于食品工业 因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、

葡萄糖酸钠的生产方法

葡萄糖酸钠的生产方法 葡萄糖酸钠又称五羟基己酸钠，是一种白色或淡黄色结晶粉末，易溶于水，微溶于醇，不溶于醚。它是一种用途极广的多羟基有机酸盐，由于其无毒，原料来源广泛的特性，在化工、食品、医药、轻工等行业有广泛的用途。此外还可用于电镀、胶卷制造等许多工业领域，应 用前景十分广阔。 目前葡萄糖酸钠的生产方法主要有生物发酵法、均相化学氧化法、电解氧化法以及多相催化氧化法等 （1）生物发酵法。该方法包括真菌发酵和细菌发酵，另外还有固定细胞发酵工艺，其中较普遍采用的是黑曲霉菌发酵制葡萄糖酸钠工艺。该方法是在240- 300 g/L的葡萄糖溶液中加入一定量的营养物质，灭菌，冷却至适宜温度，接种体积分数为10%的黑曲霉种子液，开动搅拌，通气流，调整发酵液PH值维持在 6.0-6.5，温度保持在32-34℃。发酵过程中滴加消泡剂，以消除发酵过程中所产生的泡沫。整个发酵过程约需20 h，当残糖降至1g／L 时可以认为发酵结束。菌体与发酵液分离后，发酵液经真空浓缩、结晶后可得葡萄糖酸钠晶体，或经喷雾干燥后制得葡萄糖酸钠粉状产品。该方法具有发酵速度快、发酵过程易于控制、产品易提取等特点，但同时也有一定的缺陷，如产品色泽不易控制、无菌化要求程度高等。（2）均相化学氧化法。结晶葡萄糖加水溶解后加入催化剂，控制一定的温度，滴加次氯酸钠溶液，同时滴加离子膜液碱来控制反应体系的pH值，使平衡向生成葡萄糖酸钠的方向移动。通过测定残糖量来确定反应终点，然后过滤，将反应液浓缩，利用氯化钠溶解度比葡萄糖酸钠溶解度低的特性，浓缩后先析出氯化钠，后析出葡萄糖酸钠来进行提纯，可得葡萄糖酸钠含量在95%(质量分数)以上的产品。采用次氯酸钠氧化法生产葡萄糖酸钠具有转化率高，工艺过程简单，成本低的优点，但是其中间步骤多，副产物多，产物难于分离，因此在应用上受到了限制。 （3）电解氧化法。该方法是在电解槽中加入一定浓度的葡萄糖溶液，再加入适宜的电解质，在一定温度、一定电流密度下恒电流电解。其工业参数的确定因加入电解质的不同而异。例如，以溴化钠为电解质时，葡萄糖浓度为23.5%(质量分数)温度控制在40℃，电流密度为1 A．dm-2，电解质浓度为2%（质量分数)，电解过程中碳酸钠可一次性加入。电解结束后电解液经浓缩、结晶，可得葡萄糖酸钠晶体。电解氧化法虽然克服了生物发酵法和均相化学氧化法的某些缺点，但在工业生产中能耗大，不易控制，因此工业化生产中很少采用。 （4）多相催化氧化法。配制一定量的葡萄糖溶液加入于四口烧瓶中，称取适量催化剂加入到此烧瓶中，恒温。向溶液中通入空气，并不断滴加一定浓度的 Na0H溶液来维持一定的pH 值。反应后的溶液经冷却、抽滤（催化剂回收），滤液减压蒸馏浓缩、结晶，风干后得到葡萄糖酸钠晶体。该法工艺简单，反应平稳，易于控制，反应条件温和，其葡萄糖转化率在95%左右。缺点是所用催化剂在循环使用一定次数后，催化效率下降，使葡萄糖转化率降低，反应时间延长甚至基本无催化活性，催化剂必须报废更新，相应提高了单位产品催化剂耗量，也使葡萄糖酸钠产品生产成本较高。由此可见，催化剂性能的好坏是使用此法的关键。催化氧化法还是目前国内葡萄糖酸钠生产的主要方法，其产量占到80%以上。 葡萄糖氧化制各葡萄糖酸钠的4种方法，目前在中国均有广泛研究。在工业化生产上，生物发酵法和多相催化氧化法应用较多。其中多相催化氧化法具有工艺过程简单，反应条件温和(各种气-液-固三相混合的反应器在常压均可采用，反应温度一般控制在60℃以下)，反应时间短，转化率高，三废少且易处理的特点，此法的关键是催化剂的性能及循环使用的次数。只要选择合适的催化剂体系，通过催化剂多次使用，克服贵金属价格昂贵和催化剂失活的缺

发酵工艺过程控制样本

第七章发酵工艺过程控制 教学目的: 1、熟悉发酵过程的主要控制参数; 2、掌握各因素对发酵过程的影响、过程控制方法和原理; 3、熟悉几种发酵操作类型。 教学方法: 讲授 教学手段: 使用多媒体课件 教学内容: 第一节发酵过程中的代谢变化与控制参数 一、发酵工艺过程控制的重要性 从产物形成来说, 代谢变化就是反映发酵中的菌体生长、发酵参数的变化( 培养基和培养条件) 和产物形成速率这三者之间的关系。 二、发酵过程的代谢变化规律 这里介绍分批发酵、补料分批发酵、半连续发酵及连续发酵四种类型的操作方式下的代谢特征。 1、分批发酵 指在一个封闭的培养系统内含有初始限制量的基质的发酵方式。即一次性投料, 一次性收获产品的发酵方式。 在分批培养过程中根据产物生成是否与菌体生长同步的关系, 将微生物产物形成动力学分为 ( 1) 生长关联型 产物的生成速率与菌体生长速率成正比。这种产物一般是微生物分解基质的直接产物, 如酒精, 但也有某些酶类, 如脂肪酶和葡萄糖异构酶 对于生长关联型产品, 可采用有利于细胞生长的培养条件, 延长与产物合成有关的对数生长期。 ( 2) 非生长关联型 产物的生成速率与菌体生长速率成无关, 而与菌体量的多少有关。

对于非生长关联型产品, 则宜缩短菌体的对数生长期, 并迅速获得足够量的菌体细胞后, 延长稳定期, 从而提高产量。 2、补料-分批发酵 是指分批培养过程中, 间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法。 与传统的分批发酵相比, 优点在于使发酵系统中维持很低的基质浓度。低基质浓度的优点: ( 1) 能够除去快速利用碳源的阻遏效应, 并维持适当的菌体浓度, 使不至于加剧供氧的矛盾; ( 2) 克服养分的不足, 避免发酵过早结束。 ３、半连续发酵 是指在补料－分批发酵的基础上, 间歇地放掉部分发酵液的培养方法。 优点: ( 1) 能够除去快速利用碳源的阻遏效应, 并维持适当的菌体浓度, 使不至于加剧供氧的矛盾; ( 2) 克服养分的不足, 避免发酵过早结束; ( 3) 缓解有害代谢产物的积累。 ４、连续发酵 又称连续流动培养或开放型培养, 即培养基料液连续输入发酵罐, 并同时放出含有产品的发酵液的培养方法。在这样的环境中培养, 所提供的基质对菌的生长就受到限制, 培养液中的菌体浓度能保持一定的稳定状态。 与传统的分批发酵相比, 连续培养有以下优点: ( 1) 维持低基质浓度: 能够除去快速利用碳源的阻遏效应, 并维持适当的菌体浓度, 使不至于加剧供氧的矛盾; ( 2) 避免培养基积累有毒代谢物; ( 3) 能够提高设备利用率和单位时间的产量, 节省发酵罐的非生产时间; ( 4) 便于自动控制。 但连续培养也有缺点:

实验室生产柠檬酸

实验五黑曲霉发酵生产柠檬酸 柠檬酸(citric acid)又名枸橼酸，学名2-羟基丙烷三羧酸(2-hydroxytricarboxylic acid)或2-羟基丙烷-l，2，3-三羧酸(2一hydroxy propane-1，2，3一triearboxylic acid)。商品柠檬酸 有两种形式：一种为无色透明，有光泽的含一个结晶水的晶体，其分子式为C 6H 8 O 7 ·H 2 O，相对分子 质量为210.14。另一种为无色半透明全对称晶体的无水柠檬酸，分子式为C 6H 8 O 7 ，相对分子质量 192.13。柠檬酸因无毒、水溶性好、酸味适度、易被吸收和价格低廉等优点，被广泛应用于食品、 医药、化工、化妆品、清洗(洗涤)、建筑等工业部门。其中食品和饮料业占56％，清洗(洗涤剂)业占20％，医药和化妆品占11％，其他工业占13％。 1893年前，人们主要从柑橘、菠萝和柠檬等果实中制取柠檬酸。．1893年后发现微生物可产生柠檬酸，1951年美国Miles公司首先采用深层发酵法生产柠檬酸。我国在20世纪40年代初期开始浅盘发酵生产柠檬酸，60年代开始采用薯干粉直接深层发酵法生产柠檬酸。 能够产生柠檬酸的微生物很多，青霉、毛霉、木霉、曲霉、葡萄孢菌及酵母中的一些菌株都能够利用淀粉质原料或烃类大量积累柠檬酸。最具商业竞争优势的是采用黑曲霉、文氏曲霉和解脂假丝酵母等菌种的深层液体发酵。目前国内外普遍采用黑曲霉的糖质原料发酵生产柠檬酸。 本实验以薯干粉或玉米粉为原料，采用黑曲霉，通过深层液体(摇瓶)发酵产生柠檬酸。柠檬酸发酵液经过滤除去菌丝体和残存杂质，过滤液中加入碳酸钙中和，生成柠檬酸钙沉淀。将获得柠檬酸钙再用稀硫酸酸解生成柠檬酸和硫酸钙沉淀而制得粗制柠檬酸液，粗制柠檬酸液再经活性炭脱色、离子交换脱盐制得精制柠檬酸液。精制柠檬酸液经真空浓缩、结晶制得符合英国药典BP－98版标准的无水或一水柠檬酸。 一、实验目的 了解柠檬酸发酵原理及过程，掌握柠檬酸深层液体发酵及中间分析方法。 二、实验原理 黑曲霉发酵法生产柠檬酸的代谢途径被认为：黑曲霉生长繁殖时产生的淀粉酶、糖化酶首先将薯干粉或玉米粉中的淀粉转变为葡萄糖；葡萄糖经过糖酵解途径（EMP）和HMP途径转变为丙酮酸； 丙酮酸由丙酮酸氧化酶氧化生成乙酸和CO 2 ，继而经乙酰磷酸形成乙酰辅酶A，然后在柠檬酸合成酶（柠檬酸缩合酶）的作用下生成柠檬酸。黑曲霉在限制氮源和锰等金属离子条件下，同时在高浓度葡萄糖和充分供氧的条件下，TCA循环中的α－酮戊二酸脱氢酶受阻遏，TCA循环变成“马蹄形”，代谢流汇集于柠檬酸处，使柠檬酸大量积累并排出菌体外。其理论反应式为： C 6H 12 O 6 +1.5O 2 C 6 H 8 O 7 +2H 2 O 柠檬酸理论得率为106.7％，若以含一个结晶水的柠檬酸计为116.7％。

2_酮基_D_葡萄糖酸发酵生产研究进展_魏转

２－酮基－Ｄ－葡萄糖酸发酵生产研究进展 魏 转１，余泗莲２，孙文敬２，３，＊，周 强２，李中兵２ （１．河北化工医药职业技术学院制药工程系，河北　石家庄 ０５００２６； ２．百勤异ＶＣ钠有限公司，江西　德兴 ３３４２２１；３．江苏大学食品与生物工程学院，江苏　镇江 ２１２０１３）摘 要：２－酮基－Ｄ－葡萄糖酸（２ＫＧＡ）是合成食品抗氧化剂Ｄ－异抗坏血酸钠及Ｄ－异抗坏血酸的前体，通常采用细菌发酵的方法由Ｄ－葡萄糖转化而来。本文概述了２ＫＧＡ的生物合成途径、２ＫＧＡ产生菌的选育、２ＫＧＡ的发酵条件、２ＫＧＡ的发酵工艺、２ＫＧＡ发酵产物的提取、国内２ＫＧＡ发酵生产中存在的主要问题及改善对策等。关键词：２－酮基－Ｄ－葡萄糖酸；发酵；Ｄ－异抗坏血酸钠；Ｄ－异抗坏血酸 Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｎ　Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｐｒｃｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　２－Ｋｅｔｏ－Ｄ－ｇｌｕｃｏｎｉｃ　Ａｃｉｄ ＷＥＩ　Ｚｈｕａｎ１，ＹＵ　Ｓｉ－ｌｉａｎ２，ＳＵＮ　Ｗｅｎ－ｊｉｎｇ２，３，＊，ＺＨＯＵ　Ｑｉａｎｇ２，ＬＩ　Ｚｈｏｎｇ－ｂｉｎｇ２ （１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ，　Ｈｅｂｅｉ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，　Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００２６，　Ｃｈｉｎａ； ２．Ｐａｒｃｈｎ　Ｓｏｄｉｕｍ　Ｉｓｏｖｉｔａｍｉｎ　Ｃ　Ｃｏ．　Ｌｔｄ．，　Ｄｅｘｉｎｇ ３３４２２１，　Ｃｈｉｎａ； ３．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　ａｎｄ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ ２１２０１３，　Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　：２－Ｋｅｔｏ－Ｄ－ｇｌｕｃｏｎｉｃ　ａｃｉｄ　（２ＫＧＡ），　ｕｓｕａｌｌｙ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｖｅ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄ－ｇｌｕｃｏｓｅ，　ｉｓ　ｔｈｅ　ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ　ｕｓｅｄｉｎ　ｔｈｅ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｓｏｄｉｕｍ　ｅｒｙｔｈｏｒｂａｔｅ　ｏｒ　ｅｒｙｔｈｏｒｂｉｃ　ａｃｉｄ　ａｓ　ａ　ｆｏｏｄ　ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ．　Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｐａｔｈｗａｙ　ｏｆ　２ＫＧＡ，　ｂｒｅｅｄｉｎｇ　ｏｆ　２ＫＧＡ　ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　ｓｔｒａｉｎｓ，　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｒａｉｎｓ　ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　２ＫＧＡ，　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆ　２ＫＧＡ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ，　ｉｓｏｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｐｒｏｄｕｃｔ，　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ａｎｄ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓｏｆ　ｔｈｅ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　２ＫＧＡ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：２－ｋｅｔｏ－Ｄ－ｇｌｕｃｏｎｉｃ　ａｃｉｄ；　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ；　ｓｏｄｉｕｍ　ｅｒｙｔｈｏｒｂａｔｅ；　ｅｒｙｔｈｏｒｂｉｃ　ａｃｉｄ 中图分类号：Ｏ６５８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－６６３０（２００８）０８－０６３６－０４ 收稿日期：２００８－０４－２１ 基金项目：２００７年商务部共性技术研发资助项目（商产函［２００７］８０号） 作者简介：魏转（１９７７－），女，讲师，博士，主要从事工业微生物的应用研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｅｉｚｈｕａｎ８８５６＠１６３．ｃｏｍ＊通讯作者：孙文敬（１９６４－），男，研究员，博士，主要从事生物化工研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｎｗｅｎｊｉｎｇ１９１９＠１６３．ｃｏｍ ２－酮基－Ｄ－葡萄糖酸（２－ｋｅｔｏ－Ｄ－ｇｌｕｃｏｎｉｃ　ａｃｉｄ，２ＫＧＡ）是目前工业化大规模生产的有机酸之一，主要用于食品抗氧化剂Ｄ－异抗坏血酸钠（ｓｏｄｉｕｍ　ｅｒｙｔｈｏｒｂａｔｅ，ＥＮ）及 Ｄ－异抗坏血酸（ｅｒｙｔｈｏｒｂｉｃ　ａｃｉｄ，ＥＡ）的合成［１］。２００７年，国内ＥＮ及ＥＡ的实际产量高达３００００吨左右，消耗２ＫＧＡ约４００００吨。 ２ＫＧＡ的生产方法主要有酶法、化学合成法和发酵法等３种：（１）酶法。在吡喃糖－２－氧化酶（ｐｙｒａｎｏｓｅ－２－ｏｘｉｄａｓｅ）、葡萄糖－２－氧化酶（ｇｌｕｃｏｓｅ－２－ｏｘｉｄａｓｅ）和葡萄糖－１－氧化酶（ｇｌｕｃｏｓｅ－１－ｏｘｉｄａｓｅ）中任何一种酶的催化下，用Ｏ２将溶液中的Ｄ－葡萄糖氧化为Ｄ－葡糖醛酮或Ｄ－葡萄糖酸－δ－内酯，然后选择吡喃糖－２－氧化酶和葡萄糖－１－氧化酶的一种酶，催化氧化Ｄ－葡糖醛酮或Ｄ－葡萄糖酸－δ－内酯为过氧化氢和２ＫＧＡ［２］ ；（２）化学合成法。以葡萄 糖为起始原料，在Ｐｔ／Ｐｂ催化剂存在的条件下，用Ｏ２ 将葡萄糖氧化为２ＫＧＡ［３］；（３）发酵法。利用细菌直接转化发酵培养基中的葡萄糖为２ＫＧＡ［４］。由于生产成本方面的原因，目前在工业生产中通常采用细菌发酵的方 法。本文概述２ＫＧＡ发酵研究进展。１ ２ＫＧＡ的生物合成途径 实地考察发现，国内外２ＫＧＡ发酵通常采用假单胞菌属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）的细菌，尤其是荧光假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ）。 ＥＤ途径似乎是假单胞菌属葡萄糖代谢的主要路径［５－６］。在Ｐｓ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ［７］、　荧光假单胞菌［８］和恶臭假单胞菌（Ｐｓ．ｐｕｔｉｄａ）［９］中，葡萄糖进入ＥＤ途径可能有３条路径：第１条路径包括葡萄糖的吸收和随后的磷酸化、氧化过程，形成６－磷酸葡萄糖酸（６－ＰＧ）；第２条路径包括葡萄糖的直接氧化形成胞外葡萄糖酸、随后为葡萄糖酸的吸