大約自1965年起，利用酵母發(fā)酵檸檬酸工藝得到了發(fā)展，最初是以糖為原料，后來是正烷烴。那時(shí)，烴類價(jià)格相對(duì)便宜，故所建工廠都采用烴類原料。自那時(shí)之后，經(jīng)濟(jì)已發(fā)生變化，已建立的既可以烴為原料也可以糖為原料的兩種酵母工藝明顯地返回到糖原料工藝。
酵母比絲狀真菌具有的潛在優(yōu)勢(shì)在于前者能適于較高的初糖濃度和快速的轉(zhuǎn)化速率。進(jìn)一步，因酵母對(duì)金屬離子的抗性使得粗糖蜜能被直接利用而省去了預(yù)處理費(fèi)用(因此便宜)。自1968年起，當(dāng)8個(gè)種的酵母獲準(zhǔn)發(fā)酵糖蜜生產(chǎn)檸檬酸后，已報(bào)道了許多改進(jìn)的酵母工藝。已知下列菌種可利用不同碳源產(chǎn)生檸檬酸。
假絲酵母屬(Candida)
漢遜酵母屬(Hansenula)
畢赤氏酵母屬(Pichia)
德巴利氏酵母屬(Debaromyces)
球擬酵母屬(Torulopsis)
克勒克酵母屬(Kloeckera)
毛孢子菌屬(Trichosporon)
串酵母菌屬(Torula)
紅酵母菌屬(Rhodotorula)
擲孢酵母屬(Sporobolomyces)
內(nèi)孢霉屬(Endomyces)
諾卡氏菌屬(Nocardia)
針孢酵母屬(Nematospora)
糖酵母屬(Saccharomyces)
接合糖酵母屬(Zygosaccharomyces)
除上述菌種之外，假絲酵母(Candida)種群，包括解脂假酵母(C．1ipolytica)，熱帶假絲酵母(C．tropical趣)，季也蒙假絲酵母(C guillermondii)，橄欖假絲酵母(C．oleophila)和間型假絲酵母(C intermedia)已獲應(yīng)用。
最初的工藝中，加碳酸鈣到培養(yǎng)基中以維持中性pH。一般說來，pH 5．5之上。已提出添加各種不同的化合物以減少異檸檬酸污染對(duì)酵母產(chǎn)生的危害，這種污染即使糖質(zhì)原料發(fā)酵也不能避免。單取代或雙取代的鹵代烷基酸、正十六烷檸檬酸、反式烏頭酸甚至醋酸鉛都已作為減少異檸檬酸的添加劑申請(qǐng)了專利，盡管這些化合物可能有毒性。已篩選出許多突變株用于減少異檸檬酸產(chǎn)生。還有報(bào)道了一種趨滲性的菌株已申請(qǐng)了專利，該菌株能轉(zhuǎn)化濃度高達(dá)28％的粗糖蜜。
設(shè)計(jì)頗為標(biāo)準(zhǔn)的塔式反應(yīng)器已廣泛使用，由于熱產(chǎn)生速率高，則裝備～改進(jìn)的冷卻系統(tǒng)。而連續(xù)生產(chǎn)工藝也已見報(bào)道，并用氫氧化銨維持pH3．5。
以正烷烴為原料進(jìn)行工業(yè)化檸檬酸生產(chǎn)現(xiàn)在看來并不經(jīng)濟(jì)，盡管有一座那樣的工廠大約1970年在意大利的Saline，ReggioCalabria(Liquichimica)已建立并運(yùn)行，該工藝以C lipolytica順烏頭酸酶突變株為基礎(chǔ)，應(yīng)用攪拌式通氣罐，罐容積400m3，發(fā)酵周期72／J、時(shí)。正烷烴轉(zhuǎn)化率超過130％(w／w)，理論轉(zhuǎn)化率是250％，烷烴其他部分轉(zhuǎn)化為生物量和二氧化碳。酵母通過離心而去除，其他后續(xù)提取工藝仍是傳統(tǒng)的。此工藝使用的發(fā)酵原料根據(jù)酵母菌株要求而定，盡管從9～20個(gè)碳的烴都能作為培養(yǎng)基原料，但此菌種的發(fā)酵培養(yǎng)基為10％的正癸烷。利比亞的正烷烴的成本使本工廠和其他工廠，包括雙底物(糖質(zhì)原料和烷烴)工廠得到發(fā)展，這種狀況在過去30年已發(fā)生變化。正烷烴工藝的惟一特征是底物的不溶解性。為了保證迅速轉(zhuǎn)化，正烷烴必須被徹底分散，因此20～200mg／L濃度的聚氧丙二醇酯作為助劑使用促進(jìn)分散過程。
文章來源：檸檬酸
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