柠檬酸的液体深层发酵生产及应用 龙妮娅
贵阳医学院
医学生物技术专业微生物工程论文
（2010级）
题目柠檬酸的液体深层发酵生产及应用
班级医学生物技术专业2010级
学生姓名龙妮娅
学号 20100101008
完成日期 2013 年 12 月 8 日
柠檬酸的液体深层发酵生产及应用
龙妮娅
摘要：本文通过查阅文献对目前国内生产柠檬酸的主要发酵工艺流程做简单的综述和总结，应用黑曲霉柠檬酸产生菌，采用深层液体发酵法，从菌种的选育、发酵底物的选取、培养条件的选择以及产物分离提取的方法，介绍了柠檬酸的发酵生产流程，另外对于柠檬酸的应用前景和未来的发展趋势做一个简单的概述。
关键词：柠檬酸黑曲霉深层发酵工艺流程
引言
柠檬酸作为最重要的有机酸，外观呈白色颗粒状或结晶粉末状，具有令人心怡的强酸味，安全无毒并且可以被人体直接代谢，作为食品添加剂被广泛应用于各行业；同时，柠檬酸是世界需求量最大的有机酸，也是世界上产量最大的发酵产品之一[1]。
随着发酵工艺的日益改善，我国目前主要是应用黑曲霉柠檬酸产生菌进行深层液体发酵来获取柠檬酸，这也是当今柠檬酸生产的主流技术[2] ，目前世界柠檬酸的产量大约160万吨，中国作为柠檬酸出口第一大国，每年产量约90万吨[3]，并且产量仍然在继续上升，在所有有机酸的市场中，柠檬酸市场占有率 70%以上，到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂，足以证明柠檬酸的重要地位。
一、概述
1、柠檬酸的性质
柠檬酸从结构来看是一种三羧酸类化合物，它可以以无水合物或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；柠檬酸是一种较强的有机酸，其水溶液显酸性，并且加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等均会发生反应。
2、柠檬酸在国内的生产简史[4]
我国1967年在黑龙江和平糖厂建立了第一个柠檬酸生产车间，1968年在上海酵母场首先以淀粉为原料深层发酵柠檬酸获得成功，20世纪90年代初期天津工业微生物研究所开始研究以玉米粉为原料的生产工艺，并得到广泛的应用，而后，天津市工业微生物研究所、上海市工业微生物研究所相继开展用黑曲霉进行薯干粉原料深层发酵柠檬酸的试验研究，并获得成功，从而确定了中国柠檬酸生产的这一主要工艺路线；薯干粉深层发酵柠檬酸，原料丰富，工艺简单，不需添加营养盐，产率高，是中国独特的先进工艺。
二、柠檬酸发酵菌种的选育
由于柠檬酸是生物机体三羧酸循环的中间代谢产物，能够合成和分泌柠檬酸的微生物种类很多，但是目前用于大规模工业化生产的只有黑曲霉（Aspergillus niger）菌种[5]。
目前我国柠檬酸生产厂家主要应用的还是天津工业微生物研究所研究选育的黑曲霉TD-01，和上海工业微生物研究所研究选育的黑曲霉Co-827。这两株菌株具有以下优良的生物特性[6]：最高能耐200g/L左右的初糖浓度，能耐高浓度的柠檬酸，在柠檬酸含量高达220g/L的培养基中不影响其生长发育，并且不会分解和代谢柠檬酸，能产生和分泌大量的高活性酸性α-淀粉酶和酸性糖化酶，在黑曲霉水解大分子多糖的时候，其分泌的酸性α-淀粉酶，能耐最低pH 为2.0，其分泌的糖化酶最低能耐pH 值4.0~4.6，抗微量金属离子的干扰，特别是能抗锰离子、锌离子、铜离子和铁离子，微量金属离子的存在下不影响其产酸量，在发酵过程中孢子发育生成直径 0.1mm左右的菌丝球。
1、柠檬酸产生菌的筛选[7]
柠檬酸产生菌的分离筛选有两种方式，一是收集相当数量的现有菌种，经过分离纯化，从中挑选出优良菌种；二是从自然界中采集大量的含菌样本，分离筛选出优良菌种。若是通过采集含菌样本来分离选育，一般要将含菌样本适当增殖培养，或者将样本的稀释液100ml和10%薯干粉、10%柠檬酸混合，在振荡摇床上于33-35℃下培养3-5d，然后进行分离筛选。
2、产生菌的诱变育种
一般情况下，从自然界分离出来的产柠檬酸菌株都需要经过诱变育种才能获
得高产菌株；最常用的方法有两种：化学诱变剂和物理诱变因子；目前国内普遍使用的柠檬酸产生菌Co-827菌株产柠檬酸13%以上，糖酸转化率为95%以上[8]。
三、柠檬酸发酵工艺流程
柠檬酸的生产方法可以从天然植物中提取和微生物发酵这两种，目前以微生物发酵法生产柠檬酸为主。根据所选用的菌种、原料、发酵条件的不同，生产方法也不样，工业生产方法有表面发酵法、固体发酵和液体发酵法；国内柠檬酸的工业化生产则都是采用液体深层发酵工艺。
1、发酵原料的选取[9]
我国柠檬酸生产的主要原料包括淀粉、葡萄糖、玉米粉、稻米粉、木薯粉等，现在工业化生产大都用薯干，玉米粉为原料。在我国20世纪90年代以前柠檬酸行业还主要是以薯干粉为原料发酵柠檬酸，这种方法生产的产品质量差而且成本高，环境污染严重；到20世纪90年代初期，天津工业微生物研究所开始研究以玉米粉为原料的生产工艺，这样不仅有效地降低了成本，而且对于柠檬酸生产剩余的副产物，通过优化工艺的方式加以合理的利用，减少了废物排放量，有利于环境保护，因此得到广泛的应用。
2、发酵培养基的配制[10]
黑曲霉柠檬酸产生菌是化能异养微生物，只能利用有机碳源。为了满足黑曲霉的生长、繁殖，必须提供足够的碳源、氮源和无机盐，是培养基中的化学物质元素组成和菌体物质元素组成相当，但要使黑曲霉柠檬酸产生菌大量生成和积累柠檬酸，必须控制营养物质的供给，提供高浓度的葡萄糖和充足的氧，对于无机盐物质（如磷、锰、铁、锌等）要求则处于低水平。
（1）斜面培养基：采用土豆琼脂培养基；
（2）种子培养基：15%的玉米粉液化液；
（3）发酵培养基：25%的玉米粉α-淀粉酶液化清液，补充适量玉米浆作氮源。
3、发酵条件的控制
对于发酵罐内温度，pH，溶解氧等都需要进行严格的控制，要使其与黑曲霉柠檬酸产生菌的生长同步。温度一般为33-37℃，低于28℃时菌生产速率太慢不适于柠檬酸的生成，高于37℃则会使其他杂酸产生量增加，不利于后期的分离
纯化[11]；对于pH，发酵前期控制在4.5左右，而在柠檬酸积累时期（也即产酸期）则为2.0-3.0[12]；对于溶解氧，随着菌的生长需氧量也不同，一般当罐内的菌处于对数生长期时需氧量达到最大，而当其开始产酸时，耗氧量则维持在一个相对恒定的较低的水平[13]。
4、液体深层发酵的流程
目前国内生产柠檬酸的液体深层发酵流程[14]
四、产品的分离提取
发酵液除含有柠檬酸和水，还包括菌体、残糖、蛋白质、色素、有机杂酸、无机盐等多种杂质，需要通过各种物理化学方法脱除杂质，才能得到符合国家标准的柠檬酸产品。国内普遍采用柠檬酸提取工艺为钙盐离子交换法，但是存在工艺复杂，回收率低，能耗大的缺点[15]；国内的一些文献针对提取工艺做了改进，包括吸附法、萃取法、膜分离法以及工业色谱法等，但是都存在一些问题，因此还在继续的深入研究。以下简要介绍一下钙盐离子交换法的流程[16]：
五、柠檬酸的应用
柠檬酸是有机酸中第一大酸，由于物理性能、化学性能、衍生物的性能，是广泛应用于食品、医药、日化等行业最重要的有机酸。
1、食品工业
柠檬酸有温和爽快的酸味，能够改善食品的感官性状，增强食欲和促进体内钙、磷物质的消化吸收，因此可以用作各种饮料酒水的酸味调节剂，以及食用油的抗氧化剂，同时，柠檬酸的酯类可以作为无毒增塑剂被用于食品塑料膜包装。
2、化工环保
柠檬酸在化学技术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，用以配制缓冲溶液。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。服装的甲醛污染已是很敏感的问题，柠檬酸和改性柠檬酸可制成一种无甲醛防皱整顿剂，用于纯棉织物的防皱整理，不仅防皱效果好，而且成本低。
3、医药抗凝
在凝血酶原激活物的形成及以后的凝血过程中，必须有钙离于参加；柠檬酸酸根离子与钙离子能形成一种难于解离的可溶性络合物，因而降低了血中钙离子浓度，使血液凝固受阻，柠檬酸钠在输血或化验室血样抗凝时，用作体外抗凝剂。
六、展望
对于目前国内柠檬酸的发酵生产，有几下几个方面需要不断改进：首先，中国是一个地大物博的国度，因此生产柠檬酸的原料很广泛，可以用一些更廉价易得的原料来取代木薯粉、玉米粉等这些价钱昂贵的粮食型原料；其次，我们可以不断的筛选出能够使用于更广泛的原料的菌株，更加高产的生产柠檬酸的菌种，可以尝试太空诱变菌种等方法；再次，对于发酵过程，可以从设备上来改进，或者是从产品分离提取上使工艺更先进化，从而提高产率和回收率。总之，柠檬酸的发酵生产工艺一定会随着科技的进步越来越好。
参考文献
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[16]金其荣,有机酸发酵工艺学,北京:轻工业出版社,1985
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
食用菌液体深层发酵技术与应用
作者：－－来源：互联网点击数：847 更新时间：2010年03月06日【字体：大中小】 液体发酵技术属于现代生物技术之一。深层发酵技术直接生产食用菌菌体，同时获得富含氨基酸等营养成分的发酵液。 深层发酵培养基的选择 1、食用菌液体深层发酵技术研究的关键是培养基。不同食用菌要用不同的培养基进行培养，因此，培养基的选择与配制是食用菌液体深层发酵技术的关键。 食用菌的深层液体发酵生产主要是采用了抗生素生产的工艺和设备，其工艺大致是：母种－一级种子－二级种子－发酵罐深层发酵。 根据培养基组成的不同，可分为天然培养基和合成培养基。天然培养基的组成均为天然有机物，合成培养基则是采用一些已知化合成分的营养物质作为培养基，无论哪一种培养基，其组成都离不开碳源、氮源、无机盐、微量元素、维生素和生长素等。 2、选择培养基时应注意的问题 (1) 氮源过多会引起菌丝生长过于旺盛，不利于代谢产物的积累。碳源不足，又容易引起菌体衰老和自溶，碳、氮比不当，会影响菌丝按比例地吸收营养物质。 (2) 同一种原料因产地不同其营养成分有差异，这在氮源表现得较明显，如大豆、玉米浆、蛋白陈等，必须记下每一种原料的产地、批号、生产厂等，并对原料进行化学成分分析。 (3) 水质对发酵生产的影响也很大，自来水、地表水、河水、并水、雪水等，其中所含溶解氧、金属离子及酸碱度等均有差异。另外，有的水中还含有较多的氯离了。因此应对水质进行化学分析。 (4) 高温(或高压)灭菌会引起某些营养成分的破坏，特别是还原糖、氨基酸和肽类等共同加热时，会形成与—羟甲基糠醛及类黑精等物质。赖氨酸最容易与糖发生反应，形成棕色物。这些在选择培养基及灭菌时都应预先想到。 食用菌的摇瓶培养 将食用菌的试管母种接人已灭菌的三角瓶培养液中，然后置于摇床上振荡培养，这种培养方式即为摇瓶培养。经过摇瓶培养的菌丝体呈球状、絮状等多种形态。培养液可呈糊状，消液状等状态，有或无清香味及其他异味。菌液中有菌株发酵产生的次生代谢产物，可呈不同的颜色。在进行菌株的初期培养或生理生代研究时，一般皆采用摇瓶培养法。 影响摇瓶培养菌丝体及次生代谢产物产生的因素有：培养温度、摇床的振荡频率和瓶子的装料系数、pH值、菌龄、接种量、培养液的粘度和光照等。 食用菌的发酵罐深层培养 发酵罐深层培养具有生产周期短、产量高、效益大等优点，是食用菌进行大量生产的重要途径。 1、深层发酵的一般设备。 深层发酵生产要住发酵罐内不断地输入无菌空气以保证耗氧的需要及维持罐内有一定的压力，防止外界杂菌的侵入，发酵生产必须具有如下设备： （1）灭菌消毒设备 灭菌的方法很多，但食用菌的发酵生产中多采用“空消和实消”灭菌形式：空消即对发酵罐及管道进行空着消毒。实消即培养液置于发酵罐内用高压蒸汽消毒，其优点是只需蒸汽发生器这一专业设备，操作比较简便，其缺点是由于是在高温下且长时间的情况进行灭菌，故培养液极易发生过热而导致营养成分破坏。 （2）空气净化设备 发酵生产要求进入罐体的空气须是洁净无菌的干燥空气，由于空气压缩机输出的空气温度高，且含有杂菌、油、水等，因此必须经过处理后，才能进入罐体。
液态发酵
液态发酵实验、食醋酿造 一、实验目的： 掌握醋酸发酵的原理及果醋的生产工艺。 二、实验原理： 食醋是利用微生物细胞内各种酶类，在制作过程中进行一系列的生化作用。若以淀粉为原料酿醋，要经过淀粉的糖化，酒精发酵和醋酸发酵三个生化过程；以糖类为原料酿醋，需经过酒精和醋酸发酵；而以酒为原料，只需进行醋酸发酵的生化过程。醋酸发酵是由醋酸杆菌以酒精作为基质，主要按下式进行酒精氧化而产生醋酸。 CH3CH2OH+O2→CH3COOH+H2O+118.0kcal 食醋的酿造方法有固态发酵和液态发酵两大类。 本实验采用残次水果酿制食醋。水果中富含还原糖，直接可以被酵母菌利用，因此可以省去糖化过程，经过酒精发酵和醋酸发酵形成。 三、实验器材 1．培养箱、电炉、粉碎机、铝锅、三角瓶（100ml和250ml）、接种针、酒精灯、灭菌平板、烧杯。 2．醋酸菌（Acctobacter）、酵母菌（Shaccharormyes cerevisiae）。 3．醋酸杆菌培养基（碳酸钙琼脂培养基）葡萄糖3g，碳酸钙1.5g，酵母膏1g，琼脂2.5g，水94ml，95%酒精6ml(等前面的培养基灭完菌再加入) 4．残次水果（苹果）、糖、食盐。 四、操作步骤 1．残次水果处理:将残次水果先摘果柄、去腐料部分，清洗干净，用筛孔1.5mm粉碎机破碎，后将渣汁煮熟成糊状，倒入烧杯中。 2．调整糖度：糖度大于10°Bx 3．酒精发酵:待渣汁冷却至30℃时，接入活性干酵母酒母液（6%），于培养箱30℃培养5~6h。这时逐渐有大量气泡冒出，12~15h后气泡逐渐减少，此时水果中各种成分发酵分解，并有少量酒精产生。 4．醋酸发酵:每烧杯中加入培养的醋母液10%~20%，保温发酵。温度不超过40℃，醋酸发酵4~6天，基本结束。 5．加盐后熟:按醋醪量的1.5%~2%加入食盐，放置2~3天使其后熟，增加色泽和香气。 6．过滤:将后熟的醋醪放在滤布上，徐徐过滤，要求醋的总酸为5%左右。 7．灭菌及装瓶灭菌（煎醋）:温度控制在60~70℃以上，时间在10~15min左右。煎醋后即可装瓶。 五、实验结果与讨论 1．试述食醋酿造的不同工艺方法； 2．食醋酿造应注意的问题。 实验三、食醋酿造 一、实验目的： 掌握醋酸发酵的原理及果醋的生产工艺。 二、实验原理： 食醋是利用微生物细胞内各种酶类，在制作过程中进行一系列
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
食用菌液体深层发酵在医药方面的应用
食用菌液体深层发酵在医药方面的应用 食用菌在深层发酵过程中，其发酵产品作为药品，如口服液、软饮料等已被人们接受。在发酵过程中，产生多糖、多肽、生物碱、萜类化合物、甾醇、甙类、酶、核酸、氨基酸、微生素等多种生理活性物质。这些物质有对人体心血管、肝脏、神经系统等人体器官的防病治病作用以及抗癌、抗炎、抗衰老、抗菌、抗溃疡等功效。 近30年来已有一些产品投放市场，如马来酸麦角新碱注射液、香菇多糖片(注射液)、猴菇菌片、蜜环菌片、香云片、云芝糖肽胶囊等。 下面简单介绍下食用菌的液态发酵过程 (1)香菇多糖的生产： 1)工艺流程： 26℃26℃26℃，8天斜面母种————→一级摇瓶种子——————→二级摇瓶种子—————→三级15天静置12～15天60-80转/分 26℃，12～15天26℃，5～6天罐压39～59千帕 摇瓶种子———————→种子罐—————————————→ 60～80转/分1米3发酵液通人1米3/分空气 2)培养基： ①斜面培养基(％)：葡萄糖2.0，酵母膏0.5，磷酸二氢钾0.l，7水硫酸镁0.1，琼脂2.0，pH值自然。 ②种子培养基(％)：葡萄糖1.0，蛋白胨0.12，酵母膏0.12，磷酸二氢钾0.15，7水硫酸镁0.05，微量元素液0.1，pH值7.00。 ③发酵培养基(％)：葡萄糖5.0，蛋白胨0.25，酵母膏0.25，氯化钙0.05，磷酸二氢钾 0.25，7水硫酸镁0.05，微量元素液0.2，pH值7.0。 一般情况下，8天菌龄时香菇多糖产生最多。用水浸提浓缩即可生产香菇多糖粉剂。若要生产饮料，则可在发酵液中加入0.06%～0.1%的柠檬酸，调pH值为5.5，加热至45—55℃，保持5～6小时，再升温至75℃，30分灭酶活，板框过滤，取滤液加入30%白糖液，加柠檬酸调pH值为5.0，加入0.01%山梨酸钾。此液滤后即为香菇保健饮料。 (2)银耳孢子的发酵： 1)生产工艺： 28℃28℃，2天28℃，3天 斜面菌种———→一级摇瓶种子——————→二级摇瓶种子—————→发酵罐4天220转/分220转/分 28℃，60～68小时 —————————————————————→ 280～330转/分,1米3发酵液通入1米3/分空气 2)培养基： ①斜面菌种：PDA。 一级摇瓶种子：马铃薯20%，蔗糖2%，硫酸铵0.2%，pH自然。 二级摇瓶种子：同一级摇瓶种子。
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、
液态发酵年产10000吨米醋厂生产工艺设计
液态发酵年产10000吨米醋厂生产工艺设计
年产5000吨食醋设计说明书1 设计任务书 设计项目：液态发酵年产10000吨米醋厂生产工艺设计 设计规模：33.34吨 生产工艺：液态深层发酵 工作制度：全年工作发酵日300天，三班作业，连续生产 主要原料：玉米 辅助原料：谷糠，麸皮 成品：4度酿造米醋 理化指标：总酸（以乙酸计）：g/100ml≥3.50 不挥发酸（以乳酸计）：无 可溶性无盐固形物：g/100ml≥0.50 微生物指标：菌落总数：（个/ml）≤10000 大肠菌群：（MPN/100ml）≤3 致病菌（系指肠道治病菌）；不得检出 产品相关标准：要符合GB2719-1996《米醋卫生标准》，GB18187-2000《酿 造米醋》，ZBX66004-86《米醋质量标准》 感官指标：具有正常的米醋色泽，气味和滋味，不涩，无其他不良气味和 异味，无悬浮物，不浑浊，无沉淀，无异物，无醋鳗，醋 虱。 2 产品方案 2.1 生产规模 醋厂年产量为5000t，厂设计采取统一的规划布局，规范化建设，科学化管理，规模化生产。一体化经营，完全采用现代化企业管理模式 将逐渐形成规模。 2.2主要原料的规格 粮食：应符合GB2715的规定 酿造用水：应符合GB5749的规定 食用盐：应符合GB5461的规定 食用酒精：应符合GB10343的规定 糖类：应符合相应国家标准或行业标准规定 食品添加剂：应选用GB2760中允许使用的添加剂，还应符合 相应的食品添加剂的产品标准 2.3 工期设定 生产品种为4度酿造米醋，年产量5000t，采用瓶装生产，设
计日产 量为16.7t 2.4 产品质量及标准 GB/T601-1988 化学试剂滴定分析（容量分析）用标准溶液的 制备 GB2715-1981 粮食卫生标准 GB2719-1996 米醋卫生标准 GB2760-1996 食品添加剂使用卫生标准 GB4789.22-1994 食品卫生微生物检验调味品检验 GB/T5009.41-1996食品卫生标准分析方法 GB5461—2000 食用盐 GB5749—1985 生活饮用水卫生标准 GB/T6682—1992 分析实验室用水规格和试验方法 GB7718—1994 食品标签通用标准 GB10343—1989 食用酒精 3 生产工艺流程设计 3.1工艺流程选择论证 3.2 工艺流程图
液体发酵技术
液体发酵技术 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
液体发酵技术 1. 液体发酵技术简介 1.1液体发酵的概念 液体发酵技术是现代生物技术之一，它是指在生化反应器中，模仿自然界将食药用菌在生育过程中所必需的糖类、有机和无机含有氮素的化合物、无机盐等一些微量元素以及其它营养物质溶解在水中作为培养基，灭菌后接入菌种，通入无菌空气并加以搅拌，提供食用菌菌体呼吸代谢所需要的氧气，并控制适宜的外界条件，进行菌丝大量培养繁殖的过程。工业化大规模的发酵培养即为发酵生产，亦称深层培养或沉没培养。工业化发酵生产必需采用发酵罐，而实验室中发酵培养多采用三角瓶。得到的发酵液中含有菌体、被菌体分解及未分解的营养成分、菌体产生的代谢产物。发酵液直接供作药用或供分离提取，也可以作液体菌种。 1.2 液体发酵技术的发展简史 液体深层发酵技术这一概念是20世纪40年代由美国弗吉尼亚大学生物工程专家Elmer L，Gaden.Jr设计出培养微生物系统的生物反应器，成为该项技术的创始人。据资料报道，液体深层发酵技术应用于食药用菌方面的研究始于美国。1948年，H.Humfeld用深层发酵来培养蘑菇(Agaricus campestris)菌丝体，并首先提出了用液体发酵来培养蕈菌的菌丝体。从此食药用菌的发酵生产在世界范围内兴起；1953年，美国的S.Block博士用废苷汁深层培养了野蘑菇(Agaricus arvensis)；1958年J.Szuess第一个用发酵罐培养了羊肚菌(Morchella esculenta)。从此，食药用菌的生产渐渐跨入了大规模工业化生产的领域。日本的杉森恒武等于1975、1977年用1%的有机酸和0.5%的酵母膏组成液体培养基，取得了大量香菇菌丝体。我国是在1958年开始研究蘑菇、侧耳等的深层发酵的。1963年羊肚菌液体发酵开始工业化生产试验。自此以后，大规模采用液态发酵生产食药用菌逐渐展开。当时主要研究灵芝(Ganoderma lucidum)、蜜环菌(Armillariella mellea)、银耳(Tremella fuciformis)等的液体发酵应用于医药工业。70年代开始研究香菇(Lentinula edodes)、冬虫夏草(Cordyceps sinensis)、黑木耳(Auricularia auricula)、金针菇(Flammulina velutipes)、猴头(Hericium erinaceus)、草菇(Volvariella volvacea)等的液体发酵。 2 液体发酵培养的特点 2.1原料来源广泛，价格低廉 食药用菌的液体培养所需的碳源可用工业葡萄糖、工业淀粉及山芋粉等；氮源可采用黄豆饼粉、蚕蛹粉、麸皮粉等。为了降低成本，通常还取用部分工业废水为代用品，如糖蜜废母液、木材水解液、各种大豆深加工废水、玉米深加工废水及淀粉废水等，原料来源相当广泛。 2.2菌丝体生长快速
液体深层发酵
液体深层发酵 一、液体深层发酵的操作方式。根据操作方式的不同，液体深层发酵主要有分批发酵、连续发酵和补料分批发酵三种类型。 1、分批发酵。营养物和菌种一次加入进行培养，直到结束放出，中间除了空气进入和尾气排出，与外部没有物料交换。特点：一次性；发酵过程中，营养不断减少，微生物不断增殖，环境非稳态；微生物生长的四个时期明显。应用：广泛。 2、连续发酵。连续发酵是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同的速度流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定，微生物在稳定状态下生长。稳定状态可以有效地延长分批培养中的对数期。特点：培养基等量流入流出；各种变化＝0；微生物群体生长的四个时期不存在。应用：常用于废水处理、葡萄糖酸、酒精、氨基酸发酵等工业中。优点：操作稳定；利于机械、自动化；提高设备的利用率；减少灭菌次数；易于过程优化。缺点：易染菌；微生物易变异；对产品类型的适应性不广；对设备及附件要求高。 3、补料分批发酵。补料分批发酵又称半连续发酵，是介于分批发酵和连续发酵之间的一种发酵技术，是指在微生物分批发酵中，以某种方式向培养系统补加一定物料的培养技术。通过向培养系统中补充物料，可以使培养液中的营养物浓度较长时间地保持在一定范围内，既保证微生物的生长需要，又不造成不利影响，从而达到提高产率的目的。特点：可以解除底物抑制、产物抑制、分解阻遏或克服微生物过度生长；提高有用产物的转化率；应用：应用广泛，用于面包酵母、氨基酸、抗生素等工业；二、发酵工艺控制。发酵过程中，为了能对生产过程进行必要的控制，需要对有关工艺参数进行定期取样测定或进行连续测量。反映发酵过程变化的参数可以分为两类：（1）直接参数：可以直接采用特定的传感器检测的参数。它们包括反映物理环境和化学环境变化的参数，如温度、压力、搅拌功率、转速、泡沫、发酵液粘度、浊度、ｐＨ、离子浓度、溶解氧、基质浓度等。（2）间接参数：至今尚难于用传感器来检测的参数，包括细胞生长速率、产物合成速率和呼吸嫡等。这些参数需要根据一些直接参数，借助于电脑计算和特定的数学模型才能得到。上述参数中，对发酵过程影响较大的有温度、pＨ、溶解氧浓度等。 1、温度：温度能影响酶的活性，也能影响生物合成的途径。温度还会影响发酵液的物理性质，以及菌种对营养物质的分解吸收等。应采用具备热交换装置发酵罐。 2、pH：pH能够影响酶的活性，以及细胞膜的带电荷状况。还会影响培养基中营养物质的分解等。常用的控制方法有：①调整生理碱性和酸性盐类的比例；②选择不同C、N的种类和比例；③添加缓冲剂。 3、溶解氧：在发酵过程中菌种只能利用溶解氧。因此，必须向发酵液中连续补充大量的氧，并要不断地进行搅拌，以提高氧在发酵液中的溶解度。 4、泡沫：发酵过程中，通气、搅拌、微生物的代谢过程及培养基中某些成分的分解等，都有可能产生泡沫。过多的持久性泡沫对发酵是不利的。常采用机械消泡和消泡剂消沫。 5、营养物质的浓度：发酵液中各种营养物质的浓度，特别是碳氮比、无机盐和维生素的浓度，会直接影响菌体的生长和代谢产物的积累。三、发酵设备。进行微生物深层培养的设备统称发酵罐。由于微生物有好氧与厌氧之分，所以其培养装置也相应地分为好氧发酵设备与厌氧发酵设备。（1）液态好氧发酵罐。特点：有冷却装置。有通风装置。代表：机械搅拌发酵罐、通气搅拌发酵罐。（2）液态厌氧发酵罐。特点：有冷却装置。没有通风装置。代表：酒精发酵罐、啤酒发酵罐。 1、机械搅拌式发酵罐。它是利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合，促进氧的溶解，以保证供给微生物生长繁殖和代谢所需的溶解氧。类型：通用式发酵罐、自吸
柠檬酸生产习题
柠檬酸的生产 一，填空 1、生产的柠檬酸的方法生产柠檬用的是菌。 2、发酵是利用微生物的与围棋提供适宜的条件以生产目的产物的工业技术。 3、发酵工业产品分为、、三类。 4、常用的微生物有、、和等。 5、柠檬酸发酵有、、和。我国主要采用。 6、柠檬酸发酵的工艺条件有、、和。提高培养基的溶解氧的浓度，有利于酸的产量，搅拌器的转速，可提高溶解氧的浓度。 7柠檬酸生产工艺流程包括、、和等。 8、柠檬酸生产的主要设备。 9、发酵灭菌的操作主要
有、、、等。 二、判断 1、柠檬酸是重要的生物化工产品，在柑橘类水果中含量最高。（） 2、无水柠檬酸比结晶柠檬酸的吸湿性高。（） 3、微生物难以用肉眼观察到，结构复杂。（） 4、无菌消毒是菌种制备和发酵前的必要操作（） 5、厌氧发酵生物需要氧气，柠檬酸是好氧发酵产物。（） 6、柠檬酸对普通的碳钢的腐蚀性较强。（） 7、柠檬酸提取纯化应用较多的是钙盐法。（） 三、选择题 1、在发酵过程中，需控制微生物代谢的主要条件有（） ①培养基组成②PH值③温度④通气和搅拌的影响⑤溶解浓度 A，①②③④ B，①②③⑤ C，①②③④⑤D，②③④⑤2，下列不属于黑曲酶菌的保藏方法的是（）A，冰箱保藏B，沙土管保藏C，常温保藏D，液体石蜡法 3、下列不属于柠檬酸分离提取的方法或步骤的是
（） A，吸交法B，结晶C，分解D，过滤 4下列说法错误的是（） A，发酵温度不仅与菌体自身的特性有关，而且还与培养基成分和浓度有关。 B，柠檬酸发酵过程中PH值控制在2——3 C，柠檬酸是发酵液固液混合物 D，湿热灭菌属于化学灭菌 四，思考题 1，为什么温度是影响微生物生长发育及其代谢活动的重要因素？ 2，发酵中的杂菌对操作有哪些危害？
液体发酵技术
液体发酵技术 1. 液体发酵技术简介 1.1液体发酵的概念 液体发酵技术是现代生物技术之一，它是指在生化反应器中，模仿自然界将食药用菌在生育过程中所必需的糖类、有机和无机含有氮素的化合物、无机盐等一些微量元素以及其它营养物质溶解在水中作为培养基，灭菌后接入菌种，通入无菌空气并加以搅拌，提供食用菌菌体呼吸代谢所需要的氧气，并控制适宜的外界条件，进行菌丝大量培养繁殖的过程。工业化大规模的发酵培养即为发酵生产，亦称深层培养或沉没培养。工业化发酵生产必需采用发酵罐，而实验室中发酵培养多采用三角瓶。得到的发酵液中含有菌体、被菌体分解及未分解的营养成分、菌体产生的代谢产物。发酵液直接供作药用或供分离提取，也可以作液体菌种。 1.2 液体发酵技术的发展简史 液体深层发酵技术这一概念是20世纪40年代由美国弗吉尼亚大学生物工程专家Elmer L，Gaden.Jr设计出培养微生物系统的生物反应器，成为该项技术的创始人。据资料报道，液体深层发酵技术应用于食药用菌方面的研究始于美国。1948年，H.Humfeld用深层发酵来培养蘑菇(Agaricus campestris)菌丝体，并首先提出了用液体发酵来培养蕈菌的菌丝体。从此食药用菌的发酵生产在世界范围内兴起；1953年，美国的S.Block博士用废苷汁深层培养了野蘑菇(Agaricus arvensis)；1958年J.Szuess第一个用发酵罐培养了羊肚菌(Morchella esculenta)。从此，食药用菌的生产渐渐跨入了大规模工业化生产的领域。日本的杉森恒武等于1975、1977年用1%的有机酸和0.5%的酵母膏组成液体培养基，取得了大量香菇菌丝体。我国是在1958年开始研究蘑菇、侧耳等的深层发酵的。1963年羊肚菌液体发酵开始工业化生产试验。自此以后，大规模采用液态发酵生产食药用菌逐渐展开。当时主要研究灵芝(Ganoderma lucidum)、蜜环菌(Armillariella mellea)、银耳(Tremella fuciformis)等的液体发酵应用于医药工业。70年代开始研究香菇(Lentinula edodes)、冬虫夏草(Cordyceps sinensis)、黑木耳(Auricularia auricula)、金针菇(Flammulina velutipes)、猴头(Hericium erinaceus)、草菇(V olvariella volvacea)等的液体发酵。 2 液体发酵培养的特点 2.1原料来源广泛，价格低廉 食药用菌的液体培养所需的碳源可用工业葡萄糖、工业淀粉及山芋粉等；氮源可采用黄豆饼粉、蚕蛹粉、麸皮粉等。为了降低成本，通常还取用部分工业废水为代用品，如糖蜜废母液、木材水解液、各种大豆深加工废水、玉米深加工废水及淀粉废水等，原料来源相当广泛。 2.2菌丝体生长快速 在液体培养中，液体培养基的营养成分分布均匀，有利于菌类营养体的充分接触和吸收。菌丝细胞能在反应器内处于最适温度、pH、氧气和碳氮比的条件下生长，能及时排放呼吸作用产生的代谢废气，因此新陈代谢旺盛，菌丝生长分裂迅速，能在短时间内积累大量的菌丝体和多糖、多肽等具有生理活性的代谢产物。
液态深层发酵制醋的研究及发展方向
液态深层发酵制醋的研究及发展方向 醋酸发酵可以说起源于食醋的发酵，而食醋发酵在古代最早只是酿酒受细菌污 染的结果，即所谓"酒酸变醋"。因此醋酸发酵的历史几乎与酿酒一样悠久，可以追 溯至一万年前。能生产食醋的原料很多如葡萄、苹果、青菜等果蔬原料，大米、玉 米、高粱等天然含糖原料，食用酒精等。早先 获得醋酸的方法有天然发酵醋的蒸馏和木材的分解蒸馏，即所谓"木酸"。真正的醋 酸发酵应该是从快速制醋法开始发展起来的。它是现代淋醋工艺的前身，此法在国 外称为"德国工艺"，由德国波恩的弗林斯公司（Heinrich Frings）做了许多改进 ，他们采用强制通气、控制温度、酒醪喷淋等 措施提高了传热优质效率，大大提高了发酵速率，这种工艺采用12％～15％高浓度 的乙醇，其醋酸的转化率可达98％，产酸速率可达5L／立方米.d，一个半世纪以来 ，此法一直是工业生产食醋的重要方法。 深层发酵的工艺是上世纪50年代发展起来的一种新工艺，当时德国的Hromatk a和Ebner在1994年和1951年报道了对于工业深层发酵工艺的初步研究，与淋醋工艺 相比，深层发酵的乙醇氧化速率提高了约30倍，生产可以高度自动化，经济效益 明显提高。 深层发酵又称全面发酵，这一方法最早应用于抗生素的工业生产，工业规模生 产大设备完成于西德的Frings公司的醋化器，其生产能力为该公司所设计的循环醋 化器法的6～7倍。不久，美国的Cohee和Burgoon 以及Magor设计出了连续发酵装置Cavicator。我国起步较晚，自上世纪70年代 开始研究以来，目前，在全国许多地方得到推广应用。这一工艺劳动生产效率高， 液化、糖化、酒精发酵、醋酸发酵都可在液态下进行，醋酸发酵的要点是将酒液及 扩培的醋酸菌借强大的无菌空气或自吸的气流进行充分搅拌，使气、液面积尽量加 大，进行全面酒精的氧化以生产醋酸。由于反 应迅速，生产周期大大缩短，全部工艺仅用50～70小时，同时产生大量热能，须迅 速冷却，保持菌种最适作用温度，因而能源消耗提高，所以通气条件及冷却条件是 本工艺的关键因素。 深层发酵的特点在于接入大量纯菌种的醋酸菌在较短时间稳定地生产大量食醋 ，在一定条件下生产出质量一致的产品及高酸度的食醋产品。 用酒精稀释液生产酸度11 ％～12 ％酒精醋时，要将酒精稀释至5 ％～6.5％
发酵液体饲料不同的调制方法
10 综述 发酵液体饲料不同的调制方法 李元晓1 王占彬1 祁艳霞1 郭冬生2 李文巧1 1.河南科技大学动物科学技术学院 2.湖南文理学院生命科学院 收稿日期：2011 - 05 - 23 基金项目：河南省科技攻关项目（961040104），河南科技大学 博士科研启动基金 所谓发酵液体饲料（FLF ）一般认为应具备下 面几个特点：pH<4.5；乳酸菌>9 CFU/mL；乳酸质量浓度>150 mmol/L；乙酸质量浓度<40 mmol/L；并且乙醇质量浓度< 0.8 mmol/L（Van Winsen等，2001）。FLF作为一种新型安全饲料，具有降解饲料中可能存在的黄曲霉毒素，提高磷的利用率（Carlson和Poulsen，2003），表现出能够增进肠道健康(Canibe和Jensen，2003)和降低仔猪腹泻等作用，无疑是抗生素和药物类添加剂理想的替代品。同时也为充分利用各种工业副产品提供了方便。但在提高动物生长性能方面的结果却不尽一致(Russel 等，1996；Canibe和Jensen，2003)。这主要是由不能提供高质量品质均一的FLF造成，而对FLF质量影响最大的就是调制方法。目前，FLF主要有几种调制方法。 1 自然发酵法 FLF常规的调制方法是自然发酵法，即将配制好的不含抗生素的全价饲料依一定的料水比混合均匀后密封，利用饲料中原有的乳酸菌发酵48~72 h，得到FLF。在液体饲料的发酵过程中，温度控制起重要作用，特别是在发酵的开始阶段，补充热量提高液体饲料温度非常必要。要确保FLF品质，温度应高于15 ℃，25 ~30 ℃效果会更好，但较高的初始温度会增加生产成本。料水比不是影响发酵的关键因素（Brooks，1998），但过低的料水比会降低动物总的干物质采食量，从而使动物的生产性能表现不如预期的理想。发酵可使饲料的pH低于4.5，从而可抑制潜在病原的生长，提高饲料消化率，特别应该指出的是，FLF能够释放出大部分的植酸磷，提高饲料中磷的利用率，降低磷的排泄量，减轻磷对环境的污染（何谦等，2007）。常规饲粮中玉米磷的利用率为15 %，而液体饲粮高达45 %；在湿玉米或玉米浸液中添加植酸酶，超过85 %的植酸磷被释放；因此，以湿玉米为基础的液体饲粮总磷，生长猪降到0.47 %，肥育猪降到0.39 %，生产性能不受影响；仔猪液体饲粮的总磷前期降到0.6 %和后期降到0.54 %时，生产性能正常（王金华等，2009）。FLF能显著降低胃中的酸度、维持小肠绒毛生长、降低后肠大肠杆菌数量或降低肠道细菌总数（Canibe等，2003），有利于胃肠道健康，降低仔猪腹泻率，促进动物生长。自然发酵法最大的优点是便于制作，常规饲料加水密封即可；缺点是在实际生产中，由于饲料的原料组成、饲料的卫生状况及不同的发酵条件，用自然发酵法造成FLF品质千差万别，饲喂效果不稳定。 2 加酸发酵法 针对自然发酵法存在的不足，有人尝试用添加有机酸的方法，来提高FLF的质量及稳定性。该种方法并不复杂，在制作FLF时加入酸即可，一般常用有机酸或有机酸盐，常用的有甲酸和乳酸等。这种制作方法的优点是，能够在开始发酵初期即有较低的pH，抑制饲料中致病微生物的生长，却有利于乳酸菌的生长，从而有利于乳酸菌建立菌群优势，缩短达到发酵终点的时间，所制得的FLF品质要好于自然发酵法，但饲喂效果差异不明显(Geary等，1999)。该方法的缺点是使FLF过早到达发酵的终点，造成饲料发酵不充分，乳酸菌含量不高，饲喂 促生长效果不明显。 饲料研究FEED RESEARCH NO.9,2011
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，
灵芝菌丝体深层液体发酵的菌种选育
灵芝菌丝体深层液体发酵的菌种选育 作者 学校哈尔滨学院 院系食品科学与工程 班级 10-2 学号
摘要：本文主要列举了灵芝菌丝体深层液体发酵的菌种选育的几种方法，有人工选择，诱变育种，杂交育种，细胞融合工程育种，基因工程育种，通过对比比较，可选出对公司或个人最适合的菌种选育方法。 Abstract: This paper enumerates several methods of breeding strains of Ganoderma lucidum mycelium deep liquid fermentation, artificial selection, mutation breeding, cross breeding, cell fusion engineering breeding, gene engineering breeding, by comparison, can choose the most suitable for company or individual species breeding method. 关键词：菌种选育人工选择诱变育种杂交育种细胞融合工程育种基因工程育种 Keywords: Strain breeding , artificial selection , mutation breeding , cross breeding , Cell fusion engineering breeding , Gene engineering breeding .
灵芝为担子菌纲多孔菌科灵芝属，是一种药，食两用真菌。全世界有104种，我国主要有20多种可作药用，其中重要的有赤芝，紫灵芝，薄树芝等，多分布于贵，鲁，冀，吉，苏，浙等省。自古誉为瑞草仙药，是扶正培本的珍品。它在防病治病，延年益寿等方面的作用得到中外学者的公认。现代医学表明，灵芝具有很高的营养价值和保健价值。 但人工栽培灵芝的生长周期长（大于2～3个月），受环境影响大，产量低、品质不稳定，生产成本高，极大地影响了灵芝及其生物活性物质在饲料业中的发展。因此，近年来人们转向灵芝菌液体深层发酵培养的研究，获得灵芝菌丝体及其活性生长代谢产物（灵芝酸、灵芝多糖等），并通过发酵条件的控制，缩短生产周期，降低生产成本，使灵芝及其生物活性物质饲料添加剂在畜牧业中应用和推广成为可能。 灵芝真菌液体深层发酵培养的基本过程是：生产菌种→孢子制备→种子制备→发酵→发酵产物（提取、精制）→产品。在液体深层发酵生产的过程中，影响生产周期、生产水平和生产成本高低的最主要因素有3个：生产菌种、培养基成分和发酵工艺参数。本文就是灵芝菌丝体深层液体发酵的菌种选育一综述。 在液体发酵生产的过程中，生产菌种的特性是决定生产周期和生产水平的最重要因素。从自然界分离出的灵芝菌，依靠自身代谢调节系统，趋向于平衡生长和繁殖，生长速度慢，生产能力低，不能满足饲料工业规模化生产的需要。为此，采用种种方法来打破灵芝菌的正常代谢，使之失去自我保守性的调节控制，不仅快速生长而且大量积累我们所需要的目标代谢产物（如灵芝多糖、灵芝酸等）。为达到此目的，主要措施就是进行灵芝菌菌种选育工作。菌种是灵芝的根 本。菌种性状的优劣直接影响到生产。因此，必须认真做好菌种的选育工作。通常菌种选育有以下几种方法： 1 人工选择 人工选择也称淘汰法。它是较原始的育种方法，即从自然界有的菌种中通过人工选择，利用人工方法来控制生物的生殖，使生物生殖有选择的进行，从而去劣存优，形成人类所需要的优质新品种。人工选择方法简便，主要有以下几个步骤： （一）收集原始品种根据灵芝的特点，确定采种目标尽可能收集菇形漂亮，朵大，无病虫害等有代表性的菌株。 （二）分离纯种种菇采到后，要尽快进行组织分离，已取得纯种。 （三）测定菌株生理特性分离后，观察菌丝生长的速度，长势，对温度，湿度，光线等条件的反应，初步了解其生物特性。 （四）实验对照采用不同的栽培方法，比较各菌种的生产性能，产量，品质，菇期，温性等各方面进行记录。 （五）规模试验对比试验后，选择相对优质的菌种再进行规模化试验，以便进一步选择优良菌种 （六）菌种推广试验经过规模化试验后，进一步确定了菌种的性能，从而可大面积生产，对广大菇农进行示范推广 2 诱变育种 微生物的诱变育种是以人工诱变手段诱发微生物基因突变，改变遗传结构和功能，通过筛选，从多种多样的变异体中筛选出产量高和性状优良的突变株，并