有機酸-蘋果酸的發(fā)酵生產工藝設計

有機酸—蘋果酸的發(fā)酵生產工藝設計》報告精細0520陳思陳姣麗孫鑫馮琪（有機酸的分類：1、檸檬酸檸檬酸是生物體主要代謝產物之一，在自然界中分布很廣，主要存在于檸檬、柑橘、菠蘿、梅、李、梨、桃、無花果等果實中，尤其以未成熟者含酸量較多。植物葉子中（如煙葉、棉葉、菜豆葉等）也含有檸檬酸。檸檬酸在植物體內常與蘋果酸、草酸及酒石酸等共同存在。在動物中，檸檬酸存在于骨骼、肌肉、血液、乳汁、唾液、汗和尿中，或者以游離狀態(tài)或金屬鹽類的形式存在。2、乳酸早在1841年，Boutron和Fremy的記載中就有關于乳酸的生產方法，即是將麥芽或酸乳放入淀粉漿和牛乳中，任其自然發(fā)酵，然后逐漸中和而的記載中就有關于乳酸的生產方法，即是將麥芽或酸乳放入淀粉漿和牛乳中，任其自然發(fā)酵，然后逐漸中和而產出乳酸。但是，實際上用工業(yè)方法生產乳酸是在1881年開始于美國。約在1894年，乳酸開始成功地用于皮革和紡織工業(yè)，當時美國的生產量折合純品約為每年5噸。我國也早就有乳酸鹽額度研究和生產。1944年，重慶振元化學藥品廠首先生產乳酸鈣，在1955年發(fā)表了“乳酸發(fā)酵和乳酸鈣制造”一文。該廠以后遷到無錫，改名為無錫第二制藥廠，生產乳酸鈣?，F(xiàn)在已采用真菌制劑代替礱糠曲的生產工藝，采用大米等為原料，并發(fā)行發(fā)酵法生產乳酸鈣。3、醋酸醋酸發(fā)酵可以說是起源于食醋發(fā)酵，而食醋發(fā)酵在古代最早只是釀酒受細菌污染的結果，即所謂“酒酸變醋”。因此醋酸發(fā)酵的歷史幾乎與釀酒一樣悠久，可以追溯到一萬年以前。中國的“醋”一詞有陳酒之意。能生產食醋的原料很多，如葡萄、蘋果、麥芽、谷物原料、乳清等天然含糖原料皆可。我國食醋生產的歷史非常悠久，現(xiàn)已有多種風味和特色的食醋生產方法。早先獲得醋酸的方法有天然發(fā)酵醋的蒸餾和木材的分解蒸餾(所謂“木醋”)。真正的醋酸發(fā)酵應該說是從快速制醋法開始發(fā)展起來的，它是現(xiàn)代淋醋工藝的前身?？焖僦拼坠に囉傻聡鴮W者舒萊巴赫在1823年首先提出，因此在國外稱為“德國工藝”。4、葡糖酸1880年，Boutroux首先發(fā)現(xiàn)利用微生物的氧化作用，能將葡萄糖氧化成葡糖酸。他發(fā)現(xiàn)用醋化醋桿菌能發(fā)酵葡萄糖產生一種不揮發(fā)酸，后來確定為葡糖酸。以后許多研究者也相繼報道，其他數(shù)種細菌也能產生葡糖酸或酮基葡糖酸。本世紀30年代以前，細菌發(fā)酵是生產葡糖酸的主要方法。1922年，Molliard發(fā)現(xiàn)，利用霉菌的氧化作用也能產生葡糖酸。后來人們知道，黑曲霉、米曲霉、文民曲霉和青霉都有上述氧化作用。Bernhager1942年發(fā)現(xiàn)，采取中和生成酸的方法，黑曲霉能高效地將葡萄糖轉化成葡糖酸，而添加碳酸鈣最好。在較低溫度、限制氮源的條件下，生成的葡糖酸幾乎可達理論產率。我國在1955年由輕工業(yè)部上海工業(yè)試驗所試制葡糖酸成功，選出了黑曲霉87號菌種，不久即在山東投入生產。目前，我國已經有數(shù)家葡糖酸發(fā)酵工廠。5、衣康酸衣康酸（又稱為甲叉琥珀酸、分解烏頭酸）最早是由Baup1836年蒸餾分解檸檬酸時發(fā)現(xiàn)的。而微生物產生衣康酸的能力是日本人木下廣野1929年在一種嗜高參壓的霉菌培養(yǎng)物中首先發(fā)現(xiàn)的，他稱之為衣康酸曲霉。原來Raistrick通過對霉菌代謝物的長期研究發(fā)現(xiàn)，土曲霉表面培養(yǎng)時也能產生衣康酸。我國的衣康酸生產尚屬空缺。金其榮等人于1984年開始著手對衣康酸產生菌進行選育和工藝條件的研究。占6虛、蘋雄果酸改惰蘋腰果酸難廣泛椅存在券于生刊物體處中，幕它在勾很多慚水果焦中是外占優(yōu)孫勢的臂酸。誰微生隸物產獨生蘋賓果酸臂的能桂力也漫早已獨被人約們所永認識刺，早糞在1倍92蘆8年挖，Y膏ui白ll籃就報形道過杠，在稠培養(yǎng)景黃曲井霉時故，有步少量框蘋果疼酸伴由隨琥芬珀酸領和富蔽馬酸保產生勞。S閥ch稿re鬧ye負r1方93押1年芝報道測，在得叢花掘青霉副的表醫(yī)面培剖養(yǎng)液粉中，商生成嫩的有應機酸畏鈣相減當于致耗糖降的1饒/4胸，其臘中大授部分笨是蘋縱果酸崖鈣。嘗Be極rn醬ha銹ue耽r等盼報道希，在顏蔗糖周為碳擾源的盞黑曲唱霉發(fā)黑酵液涌中，廢除生妹成大謙量的軌檸檬瞎酸之醬外，到也有姨少量咸蘋果俱酸生假成。戰(zhàn)肝我襲國在烘發(fā)酵宰法生準產蘋陵果酸武方面駐也有壘很大姓進展勇。北協(xié)京微哥生物罩研究棗所研優(yōu)究了永固定中化皺醬褶假權絲酵黨母的熊蘋果恥酸生礎產技計術。早福建符三明親真菌鑄研究乒所試刻驗過濱L-館蘋果霉酸的旱霉菌箱固體賣發(fā)酵磁。亡6/賽1蘋遇果酸丘的熄性質不蘋果綠酸是跌一種虹較強恨的有夾機酸責，又消名羥子基罪丁二釣酸，作是一獄種白香色或箏熒白食色粉牛狀、資粒狀友或結畢晶狀栽固體撤。晶舟體中慧不含炸結晶燭水，弄DL牢-型夫熔點站12雨9然℃淹，L析-型蘭熔點靜10目0耐℃填，加稈熱到象18娃0味℃悠可以罷失水兄分解丘成富鄙馬酸語或馬加來酸蟲。在兆通常辰條件黑下，農蘋果過酸是陵穩(wěn)定蛾的，翠但其飾純晶勝體稍斤有吸壽濕性侍，在黨高濕薯度條奇件下鴨可能圖液化鳴。在候相對羊濕度鵝98希％，縮25緒℃舊下放寒置6臘天，盼約增幣重5移0.杯4％芳.圈蘋果弊酸在炒催化團劑存烏在下永與醇去可發(fā)贊生酯刮化反般應。研以三柿氟化咳硼為魯催化氧劑與乎醇回捆流可妹形成壞單酯或。與速多元鞠醇、沾芳香眉多元寬羧酸嬌作用持，可袖形成帳樹脂儀類產待品，裝如醇潑酸聚允酯樹搞脂。勻在氧披化銀踐存在脖下，課蘋果缺酸酯擇與啦鹵代瞇烷反右應可蠻以產絞生醚寶類，洗如乙篩氧基值琥珀目酸。待在抬醇溶慮液中系，蘋假果酸蜂酯與敗氨作醋用，熱可以比生成誠蘋果誼酸酰卻胺。銜6/胞2蘋角果酸貼的發(fā)吸酵機急理院L-里蘋果砌酸在勵生物撞體中尺普遍萬存在套，它懶作為宗三羧逐酸循盾環(huán)的誤一員披而參不與細豐胞代楚謝。蘇在一如般生喊物中冷它只漿參與劃循環(huán)去而不休會大鮮量積東累，孝否則享會造執(zhí)成次代謝諷流的好阻塞淹。要蘆想積汽累蘋營果酸流，必革須要讀有補追充4堵碳酸盾的途毫徑。需理論三上講棋，補肝充4員碳酸輛的途已徑有存兩種寄：乙敬醛酸慘循環(huán)植和丙剃酮酸乓羧化醬支路郊。筍實際懼上，灘蘋果痰酸的領生物串合成饑機理疏雖然綱早就鋸研究偏得很道清楚健，但逼它只塔是從筑生物末生理坡學的揚角度香去研旋究的然。對蹤于微次生物運發(fā)酵攻中蘋嘆果酸理合成板機理威尚沒線有進嘉行過篩細致冒研究財。一陜般認摔為，特蘋果支酸發(fā)賽酵牽幕涉到貝CO皇2超的固位定（墨即丙臘酮酸譜羧化然），骨其證芝據(jù)有逼：發(fā)救酵依男賴于蠟Ca霧CO壯3牌或其待他碳寄酸鹽字，添靠加生錘物素程可以澇促進戴蘋果暫酸積指累等夠。但原是，層CO論2皮固定釋反應粗在各宴種菌梅的發(fā)百酵中耀究竟甜占多懂大比凍例還疲未見孝有報猶道。電毫無糧疑問罷，無磁論有激無乙飛醛酸批循環(huán)喉存在畢，提綠高丙曉酮酸梯羧化孫的比滾例則但能提陵高碳敞源的孝利用耍率，懸也即閘能提雷高蘋逐果酸攝產率裕。因肆此，尋這是車蘋果努酸發(fā)解酵值霉得研繞究的耽課題千。曲6/帆3蘋袍果酸昌發(fā)酵惑微生駐物的某分類錢黃曲攜霉史米曲慚霉娘寄生稍曲霉制華根診霉爽無根箏根霉悅膜瞨饑畢赤祖酵母摸短乳殃桿菌誤產氨字短桿壁菌現(xiàn)6/看4蘋慌果酸耽的發(fā)看酵工剛藝館抖L猜-蘋芹果酸款的發(fā)燃酵工保藝大妄體可呆以分局為三若類：燦一步辭發(fā)酵蠻法、副兩步辦發(fā)酵端法和掙酶法未轉化必。一趨步發(fā)自酵又挪稱為襯直接盲發(fā)酵妻，它上用糖售類為財原料漏，用倍霉菌霞直接駐發(fā)酵徹產生頑蘋果廊酸。副兩步環(huán)發(fā)酵爐法也鈔是用直糖類牽為原海料，積先由得根霉償發(fā)酵魔成富林馬酸反（或退富馬隆酸-秘蘋果烏酸混購合物婦），靈再由踢酵母限或細宮菌轉眾化成戰(zhàn)蘋果道酸?？久阜ɑ娃D化聚是用六富馬下酸（鍵鹽）價或馬清來酸缺為原菠料，允用微臺生物啞酶（糊包括厘全細爐胞）屬轉化賽成蘋哀果酸映。與孩化學溜合成慌法不洽同的升是，玻發(fā)酵因方法象利用胃了忍微生山物酶耐的立喚體異鋤構專駝一性矛，生女產的頑都是害L-餅蘋果智酸，致是生巷物體致內所嶼存在們和可幅以利轉用的不構型駐，而痕化學既合成漿法只厲能生病產D電L-尸蘋果裹酸，候如作案為食廢品和燕藥物枕，則隊有一懷半不運能得弄到利言用。初6/傍4.翻1直擊接發(fā)豪酵工竭藝酒菌種擇擴大拘培養(yǎng)鞏陶用瀉于蘋椒果酸院直接覆發(fā)酵州的黃儀曲霉嫂和米鋤曲霉絨都易條于產咳生孢謎子。達將保廳存在艘麥芽杜汁瓊促脂斜偵面上斑的黃臺曲霉茫孢子露用無壯菌水湖洗下終，接芽到三基角瓶朵中。晉瓶中扎裝有護種子可培養(yǎng)梢基。抽在潤33吸℃金靜置蓋培養(yǎng)水2癥~~爬4天蝴，待隸長出聲大量票孢子卸，接自到種陳子罐抽中。居月種酬子罐戶裝有漂下述筆種子吸培養(yǎng)本基（陳g/市L塊）脆羊帆葡旱萄糖窄（水鄙解糖住中）敘30敬翅備豆應餅粉撓片1慮0抵揉Fe耐SO增4哥漏0.闖5炕惕閥K扮2格HP局O達4報傾聾0.陰2波傅Na傷CL那角0舉.0鐮1周直肝M領gS湖O浪4校筆0.慈1女猾Ca社CO愉3網(wǎng)席6并0(矩單獨辜滅菌鴨)蜘貼種飲子罐夠培養(yǎng)廈的目臘的是著使孢勤子發(fā)究芽，亡以縮樓短生柄產罐擺的發(fā)達酵遲應滯期懸。種拆子罐優(yōu)的體顆積是禍生產謹罐的仍10屬％，萌裝液辰70感％，植例如圍50綁L要罐裝霜液乳35秋L隸。在滿10扎0先℃漆滅菌偉20掉~3脾0m僑in執(zhí)后，蘿冷至岔40始℃要以下型，加專入單榆獨滅唱菌的鍛Ca彼CO疾3四，接釋種黃獅曲霉參孢子袍后在凳33劍~統(tǒng)34極℃寶通氣晨攪拌存培養(yǎng)籌。通責氣量哲0.阿15振~0互.3央vv局m，飼罐壓鞭維持酬10昆0K扛Pa譽，加智入泡沈敵（短50紫l跨罐加黃20亮ml爬）抑旋制泡顯沫生擇成。盤培養(yǎng)額18步~2戴0h抓后接制入生繁產罐兇。滴（二壤）發(fā)早酵規(guī)諸程牛匪騎發(fā)漸酵培挪養(yǎng)基筆采用躁葡萄續(xù)糖7甘0~省80葉g粥/l恭,其軍余成較分與流種子董培養(yǎng)附基相員同。珠重廣生吧產培既養(yǎng)基施除C肢aC瞞O生3大以外輸，直挽接在泛生產勞罐內跑配制春，在快緩慢擴攪拌伐下直時接通林蒸汽確升溫鑼至促10敬0捎℃義，維芽持2擾0m傳in吹滅菌理。冷吉至桂40清℃棕時，勞加入喇單獨蹦滅菌告（干甚熱盾16劣0踩℃借，2哥h）店的C泛aC塑O游3奉。當踏品溫銷降到楊34援℃驅時，冷接種吳10公％種憲子培散養(yǎng)液灣，通柏氣攪蘇拌進稿行發(fā)鐘酵。自發(fā)酵排時控亭制溫檢度3免3~啊34甲℃膛，通趴氣量讓0.句7v份vm剪,蠻攪拌召轉速暫18雙0r剝/m脹in壞,泡舟沫自燦由控近系統(tǒng)但流加嘩泡敵泉控制閘。整石個發(fā)墳酵過穩(wěn)程約造需4連0h式。待典殘?zhí)菍W降到胖1g帥/l墨以下逃，放雪罐進合入提融取工瘋序。剝(三息)、乒影響野蘋果共酸發(fā)加酵的守因素銳1臘.氮條源企2果.碳軋酸鹽絲種類劍3.碌碳酸用鈣用弄量怨4.瞧碳源掌種類毯5.語金屬初離子甘6.噸鐵鹽選7.富抑制估劑殼8.脹氨基賤酸和逆維生開素機9.蟲溫度踢6/樸4.筐2兩有步發(fā)衫酵工瓦藝拔尺兩散步發(fā)焰酵是盈先用鵲根酶燃將糖例類發(fā)薦酵成雙富馬舊酸（元或富壓馬酸職與蘋逢果酸這混合喂物）棒，再普由酵販母或失細菌欄發(fā)酵規(guī)成L栽-蘋痰果酸文的工勝藝。孝這前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