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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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。
第4页/共106页
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。
第3页/共106页
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。
第9页/共106页
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。