柠檬酸发酵

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➢1938年Perquin和1942年Karrow进行了柠檬酸的深层发酵研究 ➢1951年美国Miles公司首先以淀粉质为原料,经水解后深层发 酵大规模生产柠檬酸。
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柠檬酸
我国1953年采用浅盘法发酵生产柠檬酸, 1968年用薯干为原料采用深层发酵法生产柠
檬酸成功,由于工艺简单、原料丰富、发酵 水平高,各地陆续办厂投产,至20世纪70年 代中期,柠檬酸工业已初步形成了生产体系。
柠檬酸
柠檬酸(Citric acid)分子式为C6H807。外观为白色 颗粒状或白色结晶粉末,无臭,具有令人愉快的 强烈的酸味,相对密度为1.6550。
柠檬酸易溶于水、酒精、不溶于醚、酯、氯仿等 有机溶剂。商品柠檬酸主要是无水柠檬酸和一水 柠檬酸,前者在高于36.6℃的水溶液中结晶析出, 后者在低于36.6℃水溶液中结晶析出。它天然存 在于果实中,其中以柑桔、菠萝、柠檬、无花果 等含量较高。
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二、 柠檬酸发酵微生物
1) 黑曲霉(Aspergillus niger)的形态特征 目前生产上常用产酸能力强的黑曲霉作为生产 菌。
在固体培养基上,菌落由白色逐渐变至棕色。 孢子区域为黑色,菌落呈绒毛状,边缘不整齐。 菌丝有隔膜和分枝,是多细胞的菌丝体,无色 或有色,有足细胞,顶囊生成一层或两层小梗, 小梗顶端产生一串串分生孢子。
3.柠檬酸的产酸速度大大高于国外水平。
平均产酸速率是国外的2倍。
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柠檬酸的消费领域: 饮料行业占40~45% 食品添加剂等占15~20% 洗涤剂占20~30% 医药占5% 其它占10%
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我国有机酸行业发展的思考(2011年8月) 我国柠檬酸年产能已经达到百万吨,占世界 的70%左右;年产量达70余万吨,约占世界 的65%; 年出口量50万吨,超过世界贸易总量的一半。 我国是世界上最大的柠檬酸出口国,主要出 口到印度、美国、欧洲、日本等地。
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3) 腌制品
各种肉类和蔬菜在腌制加工时,加入或涂 上柠檬酸可以改善风味,除腥去臭,抗氧 化。
4) 罐头食品
加入柠檬酸除了调酸作用之外,还有螯合 金属离子的作用,保护其中的抗坏血酸, 使之不被金属离子破坏。柠檬酸添加到植 物油中也有类似的作用。
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5) 豆制品及调味品
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我国柠檬酸发酵生产的回顾和展望
从七十年代到九十年代,我国一直致力于柠 檬酸生产菌种的改进,
1990年,上海市工业微生物研究所完成国家 七五攻关项目筛选出860菌种,发酵产酸达 20%,
上海市工业微生物研究所开始以薯渣为主原 料,以黑曲霉为菌种,固体发酵法生产柠檬 酸钙的研究。并于1977年中试成功并投入生 产,现在全国已有四十余个工厂,采用固体 发酵法由薯渣生产柠檬酸及柠檬酸钙产品。
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我国柠檬酸行业:产量位居世界第一;从技 术上,处于世界领先水平,并远远领先于其 他国家,其优势在于:
1. 发酵采用的菌种(黑曲霉)具有双重功能, 当淀粉原料被液化后,即可进行发酵,不需要 将淀粉水解成葡萄糖,
简化了生产工艺,降低了生产成本。
2.采用边糖化边发酵工艺,但发酵周期只有64小 时,生产周期比国外要短。
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我国的发酵技木及生产水平,特别是菌种 及发酵工艺均为世界领先水平。
薯干粉、淀粉、木薯粉、葡萄糖母液等直 接深层发酵技术为我国所独有。
国外发酵罐容积通常在200m3,并较早实现 自动控制;我国的最大柠檬酸发酵罐为 150m3
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一、 柠檬酸在食品中的应用
1) 饮料与冰淇淋
柠檬酸广泛用于配制各种水果型的饮料以及 软饮料
柠檬酸本身是果汁的天然成分之一,不仅赋 于饮料水果风味,而且具有增溶、缓冲、抗 氧化等作用,能使饮料中的糖、香精、色素 等成分交融协调,形成适宜的口味和风味; 添加柠檬酸可以改善冰淇淋的口味,增加乳 化稳定性,防止氧化作用。
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2来自百度文库 果酱与酿造酒
用含有柠檬酸的水浸渍大豆,可以脱腥并便 于后续加工。柠檬酸可以用于大豆等豆类蛋 白、葵花子蛋白的水解,生产出风味别致的 调味品。它也可以用于成熟调味品(酱油等) 的调味。
6) 其它
柠檬酸在医药、化学等其它工业中也有一定 的作用。柠檬酸铁胺可以用作补血剂;柠檬 酸钠可用作输血剂;柠檬酸可制造食品包装 用薄膜及无公害洗涤剂。
但在1970年时,我国的柠檬酸年产仅有130吨
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我国柠檬酸发酵生产的回顾和展望
我国于五十年代初期开始柠檬酸浅盘发酵研 究,
1968年轻工业部发酵研究所与黑龙江和平糖 厂合作,首先完成了甜菜糖蜜浅盘表面发酵 并投入工业化生产。
1965年,上海市工业微生物研究所筛选出 N558菌种,并与天津工业微生物研究所,南 通发酵厂等合作,使之用于工业化生产,并 在全国推广,形成我国独特的薯干直接深层 发酵法生产柠檬酸。
柠檬酸是生物体主要代谢产物之一。
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柠檬酸
➢柠檬酸1784年由Scheels氏发现 ➢1893年前,主要用柑橘、菠萝、柠檬等果实提取柠檬酸 ➢1893年德国微生物学家Wehmer发现二种青霉菌可以生成柠檬 酸
➢1917年Currie使用黑曲霉浅盘发酵生产柠檬酸 ➢1923年美国科学家研究成功了以废糖蜜为原料的浅盘法柠檬 酸发酵,并在比利时设厂生产。
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我国以石油原料发酵柠檬酸开始于1970年, 先后在天津、上海、沈阳等地进行研究,并 一度投入小规模试验生产,是用正烷烃为原 料,以解脂假丝酵母为菌种,发酵产酸达13 %以上,转化率140%以上,但因柠檬酸只 占总酸的50%(另一半为异柠檬酸)而且由 于成本较高及石油原料紧缺和食用安全性等 原因,未能坚持研究和生产。
柠檬酸在果酱与果冻中同样可以增进风味, 并使产品抗氧化作用。由于果酱、果冻的凝 胶性质需要一定范围的pH值,添加一定量的 柠檬酸可以满足这一要求。
当葡萄或其它酿酒原料成熟过度而酸度不足 时,可以用柠檬酸调节,以防止所酿造的酒 口味单薄。柠檬酸加到这些果汁中还有抗氧 化和保护色素的作用,以保护果汁的新鲜感 和防止变色。
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