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黑曲霉利用糖质原料发酵生产柠檬酸的研究进展摘要：本文介绍了近几年国内外黑曲霉利用糖质原料发酵柠檬酸的新工艺，以及这些探索实验的结果。旨在探究一些有利于黑曲霉发酵柠檬酸产量的提高以及生产成本的降低的理论依据以及实验依据，提出黑曲霉发酵生产柠檬酸工业化生产的发展前景。关键字：黑曲霉发酵柠檬酸新进展Study of the research developments of Aspergillus niger using sugar products to produce citric acid Sunjiatong1（1,College of Biotechnology，Tianjin University of Science＆Technology，Tianjin 300457，China）Abstract: It gives us a brief insight into the latest technologies of Aspergillus niger using sugar products to produce citric acid and the corresponding experimental results, aiming at exploring the basis for high-production Aspergillus niger and better ways to reduce costs. Also it intends to display new outlook of this area.Keywords：Aspergillus niger；fermentation；citric acid；new developments前言：柠檬酸又名枸橼酸，是利用微生物代谢生产的一种极为重要的有机酸，也是世界上以生物化学方法生产的产量最大的有机酸。柠檬酸的用途广泛，在食品，化工，建筑、印染、皮革、洗涤等行业都有应用。近年来，随着工业的发展，国民经济也持续的发展，加之柠檬酸用途的不断扩展，人们对含柠檬酸产品的需求日益增加。产柠檬酸的微生物包括真菌、细菌和酵母，黑曲霉是迄今为止产柠檬酸最佳的微生物之一,柠檬酸的工业生产也通常采用黑曲霉进行的深层发酵法.引入先进技术改进生产方法，降低成本，增加产量是利用黑曲霉生产柠檬酸的关键。本文就是通过概括性的介绍近年来黑曲霉利用糖质原料发酵生产柠檬酸的研究新进展，旨在对柠檬酸的产量提高和生产成本降低提供实验依据，以及为柠檬酸的工业高效生产提供理论参考依据。1工艺研究进展1．1 固定法黑曲霉利用糖质原料生产柠檬酸自从固定化细胞技术出现至今的二十多年以来，研究成果层出不穷．然而，开发性能良好的载体和简便的固定化方法仍然是当前酶工程发展中的重要课题．固定化细胞技术应用于柠檬酸生产．钟克庭，毛惠英等提出制备固定化活细胞的载体材料是海藻酸钠和卡拉胶，可是这些载体材料不适用于固定化黑曲霉发酵柠檬酸．去乙酰聚氯基葡萄糖是由B—1．4糖苷键联接的氨基葡萄糖的聚合锈，它能与卡拉胶和海藻酸钠形成氢键，具有稳定的三维空间，是性能良好的载体材料．以去乙酰聚氯基葡萄糖、卡拉胶和海藻酸钠的混合胶体作为载体．采用固定化技术发酵产生柠檬酸，可克服用游离黑曲霉发酵所引起的操作麻烦、细胞利用率低、接种频繁、培养设备容量大、劳务投入大以及成本高等缺点，从而向着设备小、效率高和成本低的方向发展．由海藻酸钠，卡拉胶的混合胶制成的固定化酵母连续发酵稳定性基本稳定，但该混合胶制成的固定化黑曲霉颗粒，在发酵温度33℃、摇床转速220 Y／min条件下发酵柠檬酸，颗粒容易变松，故此混合胶不能作固定化黑曲霉的载体材料．用去乙酰聚氮基葡萄糖、海藻酸钠和卡拉胶的混合胶制成的固定化黑曲霉颗粒，在发酵柠檬酸时，能保持完整颗粒形状达6个星期以上。制粒时,可用葡萄糖作为分散剂和增塑剂{1}。周剑平等人提出利用PVA复合凝胶包埋黑曲霉的孢子及菌丝体。固定后的细胞经过一系刊预培养，用于发酵玉米生产柠檬酸。试验确定的固定化细胞摇瓶发酵生产柠檬酸最适条件为：玉米糖液浓度10Bx，培养温度35℃，摇瓶转速250r／min。经此条件发酵64h，柠檬酸产率最高达到96g／L，通常稳定在90g／L左右。同时对柠檬酸连续批次发酵生产进行了初步研究，固定化黑曲霉可连续使用8批敬以上，其柠檬酸产量稳定在86-92 g／L之间，这为柠檬酸连续发酵提供了有利的保证。而将固定化黑曲霉与传统的游离细胞摇瓶发酵生产柠檬酸对照相比，应用固定化之后再代谢规律上会发生改变。于是就两种工艺柠檬酸生成及还原糖消耗作对照试验（恒定摇瓶转速250r/min,初始pH4.5-5.0，糖度为10Bx），结果如图：由图可知，经与培养后固定化黑曲霉与游离细胞在柠檬酸生