有機酸發(fā)酵生產(chǎn)

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1、第八章有機酸發(fā)酵有機酸發(fā)酵工業(yè)是生物工程領域中的一個至要且較為成熟的分支，在世界經(jīng)濟發(fā)展中，占有一定的地位。有機酸在傳統(tǒng)發(fā)酵食品中已得到廣泛應用。以微生物發(fā)酵法生產(chǎn)且達工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)品已達十幾種。用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)有機酸，以代替從水果和蔬菜等植物中提取有機酸，是近年來由于社會及市場的需要而開發(fā)出的方法。由于食品、醫(yī)藥、化學合成等工業(yè)的發(fā)展，有機酸需求驟增，發(fā)酵生產(chǎn)有機酸逐漸發(fā)展成為近代重要的工業(yè)領域。我國是世界上最早利用和發(fā)酵生產(chǎn)有機酸的國家之一，由于有機酸發(fā)酵是生物體內(nèi)的基本代謝過程，又和人民群眾的生活密切相關，近40年來，有機酸工業(yè)從無到有，

2、尤其是近20年出現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的趨勢。檸檬酸和乳酸系列產(chǎn)品已進入國際市場，從質(zhì)量及產(chǎn)量兩方面皆具有較強的市場競爭能力；蘋果酸和衣康酸已進入市場開發(fā)和大規(guī)模生產(chǎn)；葡萄糖酸的發(fā)酵生產(chǎn)已進入成熟階段；其他新型有機酸產(chǎn)品的研究開發(fā)正受到國家和相關企業(yè)的高度重視、新產(chǎn)品和新用途將會層出不窮。眾多有機酸發(fā)酵產(chǎn)品中，就日前市場占有率而言，其規(guī)模和發(fā)展速度仍以檸檬酸為最，它占酸味劑市場的70％左右。同時聚乳酸(PLA)塑料的問世，使L—乳酸的應用領域擴大到化工、環(huán)保等方面，因而，L-乳酸的發(fā)展前景喜人。有機酸發(fā)酵工業(yè)，它的價值不在于產(chǎn)量本身產(chǎn)生的產(chǎn)值，而在于它所創(chuàng)造

3、的社會效益。我國發(fā)酵有機酸除醋酸外基本上都是解放以后發(fā)展起來的新興產(chǎn)業(yè)，品種較全。據(jù)粗略統(tǒng)計，我國發(fā)酵有機酸的生產(chǎn)能力為278萬t／a，實際產(chǎn)量為220萬t／a(表2—1)，估算產(chǎn)值為39億元。主要有機酸都以出口為主，但也有少量進口檸檬酸發(fā)酵檸檬酸是生物有機體三羧酸循環(huán)的中間代謝產(chǎn)物之一，廣泛存在于各種生物體中，特別是檸檬、柑橘、菠蘿、李、梅、桃、大花果等果實中含量較高，某些植物的葉子，如煙葉、棉葉，以及動物肌肉、骨骼、乳汁、唾液、汗、尿中也存在檸檬酸；檸檬酸(citricacid)，又名枸櫞酸，學名為2—羥丙烷三羧酸(2-hydroxytrica

4、rboxylicacid或2—羥基丙烷—1，2，3—三羧酸(2—hydroxypropane-1，2，3-tricarboxylicacid)檸檬酸的分子C6H8O7，相對分子質(zhì)量為192.13。結構式為異檸檬酸是檸檬酸的同分異構體，它的羥基在2位C上。物化性質(zhì)無色半透明晶體或粉末，無臭味，有強酸味。含有一水結晶物，在干燥空氣中易風化。易溶于水和乙醇，溶于乙醚，無毒。相對密度為1．542，熔點153℃(無水品)。檸檬酸有兩種形式存在：一種為有光澤的含有一個結晶水的檸檬酸，一般常以此種形式出售：另一種為無水檸檬酸，可防止長途遠輸和貯存結塊。質(zhì)量標準：

5、外銷應符合英國藥典Bp—80；內(nèi)銷應符合國家食品添加劑標準((GB80)。英國藥典標準(1)形狀：無色結晶或白色結晶粉末；(2)溶解度：溶于1份水或1．5份乙醇(9．6％),微溶于乙醚;(3)重金屬：不超過10mg／kg(以Pb計)；(4)鐵：不超過50mg／kg(5)氧化物：不超過mg／kg(6)草酸鹽：不超過500mg／kg；(7)水分：無水物不超過1％。，水合物不超過9％(8)硫酸灰分：不超過o．；(9)含量：不低于99．5％，不高于101％。主要技術指標產(chǎn)酸率：發(fā)酵液含檸檬酸160~180g/L糖轉化率：90％發(fā)酵周期：5天以內(nèi)收率：70％

6、以上2．主要用途檸檬酸用途很廣，因其無毒，水溶性好，酸味適度，易被吸收和價格較低等優(yōu)點，被廣泛應用于食品、醫(yī)藥、化工、紡織、建筑材料、化妝品行業(yè)和其他工業(yè)部門。其中用于食品和飲料行業(yè)的為50％，醫(yī)藥行業(yè)為20％，化學工業(yè)為20％，化妝品為2％，其他8％。在食品工業(yè)中，檸檬酸由于其適度的酸味可增進食品味道，并能抑制微生物生長而使食品保鮮，賦予食品和飲料純正舒適、柔和可門的酸味，既能增強食欲，又能使腸胃內(nèi)攝入的纖維素、鈣等物質(zhì)迅速溶解。檸檬酸又是一種整合劑．它能整合鈣、鎂、鐵等微量元素，從而防止飲料的渾濁。檸檬酸與維生素Ｃ共用又是一種良好的抗氧劑。在醫(yī)

7、藥工業(yè)中，作為抗凝血劑，可防止血液中凝血的生成。還可用于生產(chǎn)檸檬酸鈉作輸血劑，生產(chǎn)檸檬酸鐵銨作補血藥。在化學工業(yè)中，檸檬酸三乙酯三丁酯可做無毒增塑劑，制食品包裝璜塑料薄膜；檸檬酸三乙酯、三丁酯可作肥皂或香皂的添加劑，檸檬酸和銨鹽可作防銹劑；檸檬酸鋅可作為微量元素肥料使用；檸檬酸還可用于檸檬酸可溶件鉀肥和復合肥料；另外檸檬酸還可制造防止型表面活性劑、皮革加脂劑等。在洗滌劑工業(yè)中，檸檬酸在無磷酸鹽洗衣粉、液體洗滌劑等配方中使用?？纱嫒哿姿徕c，增強洗滌刑的去污能力。在建筑工業(yè)中，可做混凝土緩凝劑，提高工程抗拉、抗壓、抗凍性能，防治龜裂。在化妝品業(yè)中，

8、可做抗氧劑和發(fā)泡劑。在油田工業(yè)方面，檸檬酸鋁是一種新型油田化學品，用作水溶性聚合物的交聯(lián)劑。國外在壓裂、堵水、剖面調(diào)整等采