项目:生物工程下游技术综合性实验 —— 柠檬酸的生产
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• 2- 羟基丙烷 -1,2,3- 三羧酸• C6H8O7 192.14• 理化性质:白色结晶粉末,无臭,酸性强。熔点 153℃ ,沸点
175℃ 。溶于水、乙醇、丙酮,不溶于乙醚、苯,微溶于氯仿。
• 用途: 1 、食品行业( 70% ):酸性调味剂、防腐剂。• 2 、医药、化妆品( 10% ):药品合成的原料• 3 、化工( 15% ):原料,如其酯类做无毒增塑剂• 4 、其他( 5% )
2. 柠檬酸( Citric acid)简介
• 生产情况:• 目前柠檬酸世界消耗量 120 万吨,年产能 160 万
吨。中国的年产能 80 万吨,是最大的柠檬酸生产国和出口国。
• 生产方法:• 水果提取法• 化学合成法• 发酵法(固态发酵法、液体浅盘发酵、深层通风
发酵)
3.3 生产菌 黑曲霉 Aspergillus niger
真菌中的一个常见种,半知菌亚门,半知菌纲,壳霉目,杯霉科。是重要的发酵工业菌种,可生产淀粉酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、柠檬酸、葡糖酸和没食子酸等。 好氧菌,生长适温 37 ℃,无性繁殖,孢子在培养基中 6-8h 出芽,一个生活周期约 50h 。
乌头酸合成酶和异柠檬酸脱氢酶活性低,而柠檬酸合成酶的活性高,利于大量积累柠檬酸。
4.2 生产步骤• 4.2.1预备实验• 1 )斜面培养基制备• 2 )菌种活化:将长期保存的菌种接入斜面培养基活化培
养一次, 35℃ 培养 3~4天至长出大量黑色孢子。
• 4.2.2 种子制备• 1 )种子培养基制备: 1-2%小麦粉糖化液, 0.2%硝酸铵, pH自然,三角瓶分装后于 121℃灭菌 30min 。
• 2 )制备孢子悬液:向每支菌种斜面中加入 5 mL 无菌水,用接种环刮下孢子制成孢子悬液。
• 3 )接种与发酵:将孢子悬液接入到已灭菌的种子培养基中,于 35℃ 、 250r.p.m ,发酵 3~5d 。
• 观察菌体生长情况,待溶度达 60-150 万 /mL ,菌丝球为致密形,直径 <0.1mm ,菌丝短粗,分支少,瘤状突出为优。
菌种活化
种子制备
发酵培养
柠檬酸提取
纯化
4.2 生产步骤
• 4.2.3 发酵培养• 1 )空罐灭菌• 2 )发酵培养基制备:小麦粉液化,营养盐添加,灭菌• 3 )接种• 4 )发酵参数设置• 5 )发酵条件控制:温度 28-30 ℃ ,生物量 12-20% ,严防缺氧
菌种活化
种子制备
发酵培养
柠檬酸提取
纯化