柠檬酸的发酵生产及应用
柠檬酸主要成分
柠檬酸主要成分柠檬酸主要成分柠檬酸是一种有机酸，主要存在于柠檬、柚子、酸橙等柑橘类水果中，也可以通过微生物发酵或合成得到。
它具有强烈的酸味和清新的香气，被广泛应用于食品、药品、化妆品等领域。
下面将从来源、性质、生产方法和应用等方面详细介绍柠檬酸的主要成分。
来源柠檬酸最初是从柠檬中分离出来的，因此得名为“柠檬酸”。
除了柠檬外，还有其他一些水果也含有大量的柠檬酸，如葡萄柚、桔子、青柚等。
此外，微生物也可以通过发酵来生产出大量的柠檬酸，包括曲霉属菌和放线菌等。
性质1. 化学性质：柠檬酸是一种羧基含量较高的三羧基有机化合物，在水中具有良好的溶解性。
它在水溶液中呈现出无色透明的液体，味道酸爽，易溶于水和乙醇。
柠檬酸的pH值在1.5~2.5之间，是一种强酸。
2. 物理性质：柠檬酸是一种无色透明的结晶性物质，在室温下呈现出白色或淡黄色的粉末状。
它的分子式为C6H8O7，相对分子质量为192.14。
柠檬酸的熔点为153℃~154℃，沸点为310℃。
生产方法1. 发酵法：柠檬酸可以通过微生物发酵得到。
曲霉属菌和放线菌都可以产生柠檬酸，其中以曲霉属菌最常用。
首先将含有大量碳源和氮源的培养基制备好，然后加入曲霉属菌进行发酵。
发酵结束后，将发酵液经过过滤、浓缩和结晶等步骤得到柠檬酸。
2. 合成法：柠檬酸也可以通过化学合成得到。
目前常用的合成方法是从丙二脑中合成出环戊烯-1,2,3-三羧酸（HOCCH2CH2C（COOH）2），然后将其水解得到柠檬酸。
应用1. 食品领域：柠檬酸是一种广泛应用于食品加工中的食品添加剂。
它可以作为酸味调味剂、抗氧化剂、螯合剂、乳化剂等，被广泛应用于碳酸饮料、果汁、糖果、罐头等食品中。
2. 医药领域：柠檬酸还具有一定的药理作用，可以作为治疗肾结石和尿路感染的药物。
此外，柠檬酸还可以促进人体对铁元素的吸收，预防贫血。
3. 化妆品领域：柠檬酸还被广泛应用于化妆品中。
它可以作为调节皮肤pH值的成分，同时也具有美白和保湿的功效。
柠檬酸发酵的原理
柠檬酸发酵的原理柠檬酸是一种有机酸，化学式为C6H8O7。
它常见于柠檬、橙、柚子等柑橘类水果中，具有酸味和鲜味。
柠檬酸的发酵是指通过微生物在适宜环境条件下对柠檬酸底物进行代谢分解，产生新的化合物、气体或能量的过程。
柠檬酸发酵的过程可以分为两个阶段：引入柠檬酸菌和发酵反应。
首先，柠檬酸发酵的关键是引入柠檬酸菌。
柠檬酸菌是一类嗜酸性细菌，它们广泛存在于自然界中，常见于各种水果、土壤、植物等环境中。
这些细菌具有代谢柠檬酸的能力，并能分解柠檬酸为其他代谢产物。
在适宜的生长条件下，柠檬酸菌会在培养基中生长和繁殖。
柠檬酸菌需要一定的温度、pH值以及营养物质供应，如碳源、氮源、矿物盐等。
这些条件对于维持菌体生长和代谢活性都非常重要。
当柠檬酸菌引入培养基后，它们会开始与柠檬酸底物进行代谢，进而引发柠檬酸的发酵。
柠檬酸发酵可产生以下代谢产物。
首先，柠檬酸菌代谢柠檬酸的初始酶是柠檬酸酶，将柠檬酸分解为顺式-脱氢异柠檬酸。
柠檬酸酶存在于柠檬酸菌的细胞内。
随后，顺式-脱氢异柠檬酸经过酶促反应被还原为'顺式'脱氢酶异柠檬酸，再被脱氢酶反应转化为柠檬酸。
接下来，由于柠檬酸发酵过程中柠檬酸的分解和合成是相互竞争的，此时代谢产物多取决于柠檬酸菌生长条件的调节。
在有氧条件下（即有足够的氧气供应），柠檬酸将被完全代谢为二氧化碳和水，释放能量。
此时发酵的产物主要是气体，如二氧化碳。
这种情况下，柠檬酸发酵可以在其它微生物中应用。
然而，当在缺氧条件下进行柠檬酸发酵时（如在发酵罐中），由于氧气供应不足，柠檬酸菌会进一步代谢柠檬酸。
在此情况下，发酵的产物主要是有机酸，如乳酸、丙酸等。
这种发酵过程称为无氧呼吸。
结合柠檬酸菌自身特点和提供的环境条件，可以选择调控发酵过程中柠檬酸的转化路径，实现不同发酵产品的生产。
总结起来，柠檬酸发酵的原理是通过引入柠檬酸菌并在适宜条件下提供营养物质，利用柠檬酸菌的代谢能力，将柠檬酸转化为新的化合物。
柠檬酸
问题：产酸略低；提取比率比国际先进水平低8%-15%；生产 中的“三废”未有效治理。
二、柠檬酸发酵微生物
1、黑曲霉 ( Aspergillus niger )
目前最有竞争力的菌种，我国多数厂家采用
2、酵母
酵母的重要性在于能发酵烷烃产生柠檬酸
解脂假丝酵母( Candida lipolytica )
三、柠檬酸发酵机理
（二）柠檬酸的用途
1、在食品工业上的应用：占70% 第一食用酸味剂 2、在医药上的应用 广泛用于糖果、饮料、果酱、果胨、果酒、腌制品、罐头、糕点等 柠檬酸糖浆：发烧病人的清凉饮料，清凉、解毒、矫口味 3、在化工上的应用 赋予水果风味，抗氧化、保护色素和维生素，使产品新鲜感等 柠檬酸铁铵：温和的补铁剂，用于缺铁性贫血 常用的电镀缓冲剂和络合剂 柠檬酸钾：治疗膀胱炎和糖尿病所致的酸中毒 多年来，世界柠檬酸消费增长速度始终维持在5%-7%，用途也 许多化学反应的催化剂：如环氧树脂的交联、聚尿烷泡沫塑料 在不断扩大中。 柠檬酸钠：抗凝血剂，用于输血、血液和血浆的保存 用于制造高效无公害洗涤剂 柠檬酸铜：消毒杀菌剂并有收敛作用，用于配制眼膏 用于生产牙膏、洗面乳、洗发剂 柠檬酸镁：温和的泻药，用于X光透视前的清肠
Sweet potato
cassava
2、制种
我国普遍采用麸曲生产工艺 流程： 原种 斜面 茄瓶 麸曲 种子罐
麸皮培养基；三角瓶或可拆卸铝盒 使孢子发育成菌丝球；缩短发酵罐的发酵时间； 茄瓶孢子接种； 30～32℃，4 d 薯干粉培养基；麸曲接种； 34～35℃，18～28h
3、发酵
设备类似酱油厚层制曲池。
糖质原料生物合成柠檬酸的途径
1 2 3
柠檬酸虽在TCA循环中是一个中间产物，但在正常情况下，柠 檬酸在细胞内不会积累，且柠檬酸是黑曲霉的良好碳源。
柠檬酸发酵原料及生产方法
糖蜜中的糖分主要是蔗糖和葡萄糖，这些糖分在微生物的作用下可以转化为柠檬酸。
葡萄糖
葡萄糖是一种单糖，是微生物发酵的 主要能源物质。
葡萄糖的渗透压较低，需要与其他原 料混合使用以调节发酵过程中的渗透 压。
葡萄糖在微生物的作用下可以转化为 柠檬酸，是柠檬酸发酵的重要原料。
果糖
果糖是一种单糖，是水果和蜂蜜 中的主要糖分。
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02
03
废弃物资源化利用
将柠檬酸发酵过程中的废 弃物进行回收和再利用， 减少废弃物排放，同时实 现资源化利用。
环保生产技术研发
研发和应用环保生产技术， 降低柠檬酸发酵过程中的 环境污染，提高可持续性。
强化环境监管
加强环境监管力度，对柠 檬酸发酵企业实施严格的 环境保护标准，促进企业 环保意识的提高。
03
02 柠檬酸发酵生产方法
固态发酵法
固态发酵法是一种利用固体底物进行发酵的方法，通常在固体底物中加入适量的 水，然后接种菌种进行发酵。该方法具有设备简单、投资少、操作方便等优点， 但也有发酵效率较低、周期较长等缺点。
常用的固体底物包括糖蜜、甘蔗渣、稻草等农业废弃物，这些原料来源广泛，价 格低廉，适合大规模生产。
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控制温度在最佳范围内。
酸碱度
酸碱度是影响柠檬酸发酵的重要因 素之一，通过调节酸碱度可以促进 菌体的生长和代谢，提高柠檬酸的 产量。
溶氧量
溶氧量对柠檬酸发酵的影响也较大， 通过控制搅拌速度和通气量，保持 适宜的溶氧水平，有利于菌体的生 长和代谢。
产物提取与精制
提取方法
根据柠檬酸的性质和发酵液的特点， 选择合适的提取方法，如离子交换、 萃取、吸附等，以最大程度地提取柠 檬酸。
柠檬酸液态发酵及提取工艺
1.4.2 发酵液预处理
➢ 取细度为60目以上的玉米粉300g装入2000ml烧杯中，加 入1000mL水和7～8个单位α-淀粉酶(高温)/g玉米粉；
➢ 于80℃液化l0min后，继续加热至90℃保温30min，碘检 不变色后，再加热到100℃煮沸(5～l0min)，趁热经过二 层纱布过滤;
➢ 滤液加水冷却并调整糖度至15％～20％和蛋白质含量不超 过4g/L，pH6.0。
总糖及残糖(还原糖) 采用测定：试剂或DNS法， 测上清的总糖。
1.4.5 柠檬酸提取
• 过滤： 加热至65±2℃，3 层纱布过滤， 可用少量75±2℃水洗；
• 离心：3000 r/min，10 min离心去掉菌体 等杂质；
• 水洗：75±2℃水洗至柠檬酸＜1％；
④ 中和
➢ 滤液中除含柠檬酸外，还含可溶性的残糖以及蛋白质、金属离子等杂 质。利用柠檬酸钙难溶于水的特点，与杂质分离；
柠檬酸积累的原因
• Mn2+缺乏→抑制蛋白合成→NH4↑ • 由于丙酮酸羧化酶是组成型酶，不被调节控制。丙酮酸氧
化脱羧生成乙酰CoA和CO2的固定两个反应的平衡，以及 柠檬酸合成酶不被调节，增强了合成柠檬酸的能力。 • 由于顺乌头酸水合酶在催化时建立了以下平衡： 柠檬酸：顺乌头酸：异柠檬酸=90：3：7 控制Fe2+含量时，顺乌头酸酶活力降低，使柠檬酸积累 。 • 随柠檬酸积累，pH降低到一定程度时，顺乌头酸酶和异 柠檬酸脱氢酶失活，更有利于柠檬酸的积累及排出胞外。
用途
➢ 柠檬酸因无毒、水溶性好、酸味适度、易被吸收和价格低廉等优点，被 广泛应用于食品、医药、化工、化妆品、清洗(洗涤)、建筑等工业部门。
➢ 其中食品和饮料业占56％，清洗(洗涤剂)业占20％，医药和化妆品占11％ ，其他工业占13％。
柠檬酸制备
柠檬酸制备
柠檬酸是一种重要的有机弱酸，广泛应用于食品、医药和化工等领域。
其制备过程主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备：以薯干粉为主要原料，这是我国80%以上柠檬酸生产的基础原料。
2. 调制浆料：将薯干粉调制成浓度为18%～22%的浆料，以适合发酵过程的需要。
3. 灭菌发酵：将调制好的浆料送入已经经过蒸汽灭菌（0.2MPa，40～60分钟）的发酵罐中，进行黑曲霉深层发酵。
4. 中和处理：发酵结束后，使用碳酸钙对发酵液进行中和处理，以得到柠檬酸钙。
5. 酸解精制：通过硫酸酸解将柠檬酸钙转化为柠檬酸，然后进行精制，以去除杂质。
6. 浓缩结晶：将精制后的柠檬酸溶液进行浓缩，随后通过结晶过程得到柠檬酸晶体。
7. 干燥包装：最后将结晶出的柠檬酸进行干燥处理，并包装储存。
总的来说，整个制备过程需要严格控制各个环节的条件，以确保产品质量和生产效率。
柠檬酸作为一种无色晶体，无臭，易溶于水，其溶液显酸性。
在生物化学中，它是柠檬酸循环（三羧酸循环）的中间体，这一循环发生在所有需氧生物的新陈代谢中。
因此，柠檬酸不仅是工业上的重要化学品，也是生命科学中的关键物质。
柠檬酸在农业领域的应用
柠檬酸在农业领域的应用1.引言1.1 概述概述：柠檬酸作为一种有机酸，具有广泛的应用领域，其中在农业领域的应用越来越受到重视。
柠檬酸不仅可以调节土壤的酸碱度，改善土壤结构，促进植物的生长发育，还具有抗氧化、抗菌和提高养分利用率等多种作用。
在农业生产中，合理利用柠檬酸可以增加作物产量，改善品质，减少化学肥料的使用，为可持续农业的发展提供了新的思路和方法。
本文就柠檬酸的基本特性、来源以及其在土壤调节中的应用进行了探讨和总结，并对其在农业领域的潜在价值和应用前景进行了展望。
通过研究发现，柠檬酸具有调节土壤pH值的能力，可以改善酸性土壤或碱性土壤的理化性质，为作物提供适宜的生长环境；柠檬酸还可以提高土壤的团聚体结构，增加土壤通透性和保水性，促进根系的发育和养分吸收；同时，柠檬酸还可作为一种有机酸肥料，供给植物必需的营养元素，并促进养分的吸收利用。
为了充分发挥柠檬酸在农业领域的作用，我们需要加强对柠檬酸的研究和应用。
在今后的农业生产中，可以通过合理调控柠檬酸的添加量和施用方式，实现土壤调节和作物生长的最佳效果。
此外，还可以进一步探索柠檬酸与其他农业技术的结合，如有机肥料、微生物肥料等，以实现农业可持续发展的目标。
相信通过对柠檬酸在农业领域的综合利用，我们能够最大限度地发挥其潜在价值，为农业生产的可持续发展做出更大的贡献。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式来编写：1.2 文章结构本文将分为三个部分进行讨论：引言、正文和结论。
引言部分将概述柠檬酸在农业领域的应用，并介绍文章后续内容的组织结构以及研究的目的。
正文部分将深入探讨柠檬酸的基本特性和来源，并着重探讨柠檬酸在土壤调节中的应用。
在这一部分，我们将介绍柠檬酸的化学特性、生产方式以及其在土壤润湿、改善土壤结构和调节土壤pH值等方面的应用。
我们还将举例说明柠檬酸在实际农业生产中的应用案例，并分析其效果和潜在的影响。
结论部分将总结本文的论点，强调柠檬酸在农业领域的潜在价值，并展望其在未来的应用前景。
实验24黑曲霉发酵生产柠檬酸
实验24⿊曲霉发酵⽣产柠檬酸⿊曲霉发酵⽣产柠檬酸柠檬酸（citric acid ）⼜名枸橼酸，学名2-羟基丙烷三羧酸（2-hydroxytricarboxylic acid ）、2--羟基丙烷-1，2，3-三羧酸（2-hydroxy propane-1，2，3-tricarboxylic acid ）。
商品柠檬酸有两种形式：⼀种为⽆⾊透明，有光泽的含⼀个结晶⽔的晶体，其分⼦式为C 6H 807·H 2O,相对分⼦质量为210.14。
另⼀种为⽆⾊半透明全对称晶体的⽆⽔柠檬酸，分⼦式为C 6H 8O 7，相对分⼦质量192.13。
柠檬酸因⽆毒、⽔溶性好、酸味适度、易被吸收和价格低廉等优点，被⼴泛应⽤于⾷品、医药、化⼯、化妆品、清洗（洗涤）、建筑等⼯业部门。
1893年前，⼈们主要从柑橘、菠萝和柠檬等果实中制取柠檬酸。
1893年后发现微⽣物可产⽣柠檬酸，1951年美国Miles 公司⾸先采⽤深层发酵法⽣产柠檬酸。
我国在20世纪40年代初期开始浅盘发酵⽣产柠檬酸，60年代开始采⽤薯⼲粉直接深层发酵法⽣产柠檬酸。
能够产⽣柠檬酸的微⽣物很多，青霉、⽑霉、⽊霉、曲霉、葡萄孢菌及酵母中的⼀些菌株都能够利⽤淀粉质原料或烃类⼤量积累柠檬酸。
⾄今世界上消费的柠檬酸主要采⽤发酵法，⽽最具商业竞争优势的是采⽤⿊曲霉（Asp.niger ）、⽂⽒曲霉(Asp.Wentii )和解脂假丝酵母等菌种的深层液体发酵。
⽬前国内外普遍采⽤⿊曲霉的糖质原料发酵⽣产柠檬酸。
本实验以薯⼲粉或⽟⽶粉为原料，采⽤⿊曲霉，通过深层液体（摇瓶）发酵产⽣柠檬酸。
柠檬酸发酵液经过滤除去菌丝体和残存杂质，过滤液中加⼊碳酸钙中和，⽣成柠檬酸钙沉淀。
将获得柠檬酸钙再⽤稀硫酸酸解⽣成柠檬酸和硫酸钙沉淀⽽制得粗制柠檬酸液，粗制柠檬酸液再经活性碳脱⾊、离⼦交换脱盐制得精制柠檬酸液。
精制柠檬酸液经真空浓缩、结晶制得符合英国药典BP-98版标准的⽆⽔或⼀⽔柠檬酸。
柠檬酸
柠檬酸生产工艺技术及在食品工业中的应用摘要：柠檬酸，是世界产量较大的一种有机酸。
主要用于食品工业、医药业、化学工业，并且在电子、纺织、石油、皮革、建筑、摄影、塑料、铸造和陶瓷等工业领域中也有十分广阔的应用。
本文介绍了水果提取法、化学合成法、生物发酵法3种柠檬酸的生产方法及传统生产工艺和在食品工业中的应用。
关键词：柠檬酸，工艺，食品1柠檬酸柠檬酸(即枸椽酸、2-羟基丙三羧酸)，它是世界上以生物化学方法生产量最大的有机酸,广泛分布于植物及柑、桔、葡萄等果类中。
通常用红薯、玉米、土豆等碳水化合物或甘蔗、甜菜、糖、菜子油等糖质的农副产品为原料,经糖化发酵、分离制取柠檬酸。
柠檬酸分子式：2柠檬酸的生产工艺2.1柠檬酸的生产方法柠檬酸的生产方法共可分为3种:水果提取法,化学合成法,生物发酵法。
2.1.1水果提取法柠檬酸可以从柠檬、橙、橘子、苹果等柠檬酸含量较高的水果中提取。
当今,水果的生产已经产业化,水果产量也随之增加,并且比较集中,在考虑生态果园和综合利用时,可以利用这种方法来提取柠檬酸。
但此法成本较高,不利于投入工业化生产。
2.1.2化学合成法化学合成法的原料有丙酮、二氯丙酮或乙烯酮。
以二氯丙酮为原料的合成路线如下:由于化学合成法工艺复杂,成本高,安全性较低,很少使用。
2.1.3生物发酵法2.1.3.1表面发酵法此法又称浅层发酵法,多以甜菜糖蜜为原料。
工艺过程为:将原料先放入煮沸锅内加水煮沸,依次加黄血盐和ETDA二钠盐煮沸灭菌,再用无菌水配成培养基液,加入适量的硫酸铵、磷酸二氢钾作为氮源和营养盐,将培养基液在45-50 ℃下送入发酵室内装入浅底的铝盘或不锈钢盘中,干孢子接入黑曲霉干孢,发酵;过滤掉菌丝后将发酵液中和、酸解、净化、浓缩、结晶等后处理而得柠檬酸。
2.1.3.2固体表面发酵法固态发酵是以薯干粉、淀粉粕以及含淀粉的农副产品为原料，配好培养基后，在常压下蒸煮，冷却至接种温度，接入种曲，装入曲盘，在一定温度和湿度条件下发酵。
柠檬酸发酵的原理及应用
柠檬酸发酵的原理及应用原理介绍柠檬酸（C6H8O7）是一种重要的有机酸，广泛应用于食品、饮料、医药等领域。
柠檬酸可以通过发酵过程来生产，其发酵原理主要包括以下几个方面：1.发酵菌种选择：柠檬酸发酵常用的菌种包括柠檬酸杆菌、黄曲霉等。
这些菌种具有较高的柠檬酸产量和较短的发酵周期，适合用于大规模生产。
2.基质选择：发酵过程中的基质是维持菌种生长和柠檬酸产量的关键因素。
常用的基质包括糖类（如葡萄糖、果糖）、淀粉、甘油等。
不同基质的选择会对柠檬酸的产量和品质产生影响。
3.发酵条件调控：发酵条件的调控对柠檬酸发酵的效果起着重要作用。
包括温度、pH值、搅拌速度、氧气供应等参数的调节，可以影响菌种生长和柠檬酸产量。
应用领域柠檬酸作为一种重要的食品和工业原料，在多个领域有广泛的应用。
以下列举了柠檬酸几个主要的应用领域：1. 食品和饮料工业•柠檬酸作为酸味调节剂，广泛用于饮料、果汁、果酱、糖果等食品的制作中，能够增加食品的酸味，提升口感。
•柠檬酸还可以作为乳化剂、稳定剂，用于调制乳制品、冷饮、糕点等，具有增加食品的稳定性和保质期的作用。
2. 医药和化妆品行业•柠檬酸作为医药中间体，可以用于制备多种药物，如抗生素、止血剂、解热药等。
•在化妆品制造中，柠檬酸可以作为调节剂、抗氧化剂等，用于调整pH值、抑制细菌生长，并起到保湿、美白等作用。
3. 清洁和生活用品•柠檬酸可作为有机酸性清洁剂，可去除水垢、油脂等，并且具有良好的环境友好性。
•在洗涤剂和洗衣粉中，柠檬酸可以作为增白剂，提升洗涤效果。
4. 金属清洁和锈蚀保护•柠檬酸可以与金属表面形成络合物，在清洁金属表面时起到去污、去锈蚀的作用。
•柠檬酸也可以用于金属防锈处理，形成覆盖层来阻止金属进一步生锈。
总结柠檬酸的发酵原理和应用领域涉及多个方面，其发酵原理包括酵母菌选择、基质选择和发酵条件调控等。
在食品、医药、清洁和金属保护等领域，柠檬酸具有广泛的应用，是一种重要的有机酸。
微生物发酵制柠檬酸论文
柠檬酸合成酶是TCA环的起始酶，只对CoA和ATP的调节敏感，ATP-Mg螯合物只起微弱的抑制作用，而其它调节物则无影响，因细胞内ATP是以Mg螯合物形式出现，所以ATP对他影响不太重要，该酶对乙酰CoA的亲和力取决于草酰乙酸的浓度，在柠檬酸积累条件下会使该酶对乙酰CoA亲和力增强。
1.磷酸果糖激酶（PFK）活性调节
在黑曲霉的EMP途径中，PFK是个调节酶，是柠檬酸合成中的主要调节点。在正常生理条件下，该酶被柠檬酸和ATP抑制，而被无机磷、AMP和铵离子激活，铵离子的存在可有效地解除PFK对胞内柠檬酸积累的敏感性。为了使PFK不受柠檬酸的抑制，则必须变更营养成分的限制与氧的供给。
发酵微生物：
能够产生柠檬酸的微生物有很多，在石油原料发酵中主要使用酵母菌，特别是解脂假丝酵母和涎沫假丝酵母，但在工业生产上，以糖质或淀粉质原料直接发酵的主要是曲霉属，有黑曲霉、泡盛酒曲霉、米曲霉、灰绿曲霉最为重要，特别是黑曲霉。
微生物的育种：
（1）为提高葡萄糖进入细胞的代谢活力，进一步增强EMP的代谢流，采用60Coγ射线或EMS等诱变剂诱变育种（致死率为70%-80%）。通过高糖（蔗糖）14%的培养基平板筛选分离出比原株生长更好的突变株，有可能获得己糖激酶和6-磷酸果糖激酶活性更高的菌株；在纤维二糖培养基的平板筛选具有2-脱氢葡萄糖抗性的突变株，有可能获得以淀粉为原料的高产柠檬酸突变株；亦可进一步选育抗金属锰离子、锌离子能力强的突变株。
（2）为降低副产物有机酸如葡萄糖酸和草酸的能力，采用基因工程的手段，构建葡萄糖氧化酶和草酰乙酸水解酶丧失的工程菌。
生物合成途径：
普遍认为柠檬酸糖质原料发酵是经EMP途径、丙酮酸羧化和三羧酸循环而形成的。
1954年，Shu提出葡萄糖80%经EMP途径代谢。虽然也存在HMP酶系，但HMP途径主要在孢子阶段活跃，应为它提供了核酸合成等所需的前体物质。Shu的研究表明约有40%的柠檬酸是通过柠檬酸循环中的二羧酸形成的。Cleland等则认为TCA循环受到强烈干扰。还有一种意见认为，当乌头酸酶和异拧香酸脱氢酶消失时，就出现柠檬酸。而有人却证明柠檬酸酶或需要NAD和NADP的异柠檬酸脱氢酶受到阻断。从黑曲霉的老菌丝体中分离的线粒体可以看到，在柠檬酸大量形成时，TCA循环中其呼吸作用略有减弱。因此可以证明，在柠檬酸形成的主要阶段，存在着乌头酸酶、需NAD和NADP的异柠檬酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、富马酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶，并对α-氧-戊二酸脱氢酶有抑制作用。
柠檬酸发酵的原理及工艺流程
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以小麦粉为原料发酵生产柠檬酸工艺
以小麦粉为原料发酵生产柠檬酸工艺柠檬酸是一种广泛应用于食品、饮料、药品等领域的有机酸，其应用范围广泛。
小麦粉作为一种重要的食品原料，也可以用来发酵生产柠檬酸。
下面我就以小麦粉为原料发酵生产柠檬酸工艺为话题，简要介绍一下该工艺流程以及其优点。
一、工艺流程：小麦粉作为原料，经过以下几个步骤进行发酵生产柠檬酸：1.酵母制备：将活性酵母与酸化细菌共同培养，以制备出酵母菌株。
2.发酵工艺：将小麦粉和相应的食品添加剂混合均匀，加入适量的水制成面团，水分含量控制在60%左右，面团中加入pH调节剂，将其置于发酵罐内发酵。
在适宜的温度和湿度条件下，酵母菌株与面团中的糖分发生反应，形成乳酸、乙酸以及柠檬酸等物质。
3.滤清工艺：将面团在经过发酵后，依据质量的高低、不同的PH值度比例进行筛选。
4.提纯工艺：将小麦粉中未溶化的部分进行沉淀，获取清洁透明的柠檬酸，通过调节pH值和温度将柠檬酸晶化提取。
二、工艺优点：1.以小麦粉为原料发酵生产柠檬酸工艺省去了传统工艺中对柠檬的采集、提取工序，降低了柠檬酸的成本。
2.发酵生产柠檬酸的过程中，所需添加的食品添加剂较少，使柠檬酸的纯度比较高。
3.柠檬酸的生产过程中无任何污染物产生，在环保方面做的比较好。
4.柠檬酸是一种可再生的有机酸，通过小麦粉为原料的发酵工艺生产，极大程度上利用了资源再生。
三、总结：小麦粉为原料发酵生产柠檬酸工艺是一种新型的食品工业生产工艺，其优点在于无需采集柠檬等水果资源，纯度高、环保性好等，为食品添加剂、药品等领域的发展提供了新的方向。
当然该工艺流程中还存在各种问题，需要在实践中不断探索总结，使之趋于完善。
柠檬酸的发酵生产与提取
一、柠檬酸发酵的生产
柠檬酸发酵生产分深层发酵法、固体发酵法和液体表面发 酵法。深层发酵法是柠檬酸发酵生产的主要方法。国内以 淀粉质粗原料为培养基，发酵产酸一般为 11%~13% ，最 高达 15%，发酵周期为50~70h。国外以淀粉水解糖为原 料，产酸达19%，发酵周期为5d以上。
二、深层发酵法生产柠檬酸工艺流程
三、发酵设备
柠檬酸深层发酵一般都采用不锈钢机械搅拌通气 发酵罐，容积大部分为100～200 m3，也有250～ 400m3，国外的发酵罐容积为400～600 m3。采 用二挡搅拌，为了减小对丝状菌丝的剪切作用， 多用箭叶式搅拌器。近年来国内大型柠檬酸发酵 罐采用喷环装置，它是在罐的底部安装一个气液 型喷射混合搅拌装置和环流反应器以增加气—液 混合并可减少一组以上搅拌叶，能明显起到省电 节能的作用。
四、钙离子交ห้องสมุดไป่ตู้提取柠檬酸工艺流程
Thank you
柠檬酸谷氨酸发酵机制
柠檬酸:顺乌头酸:异柠檬酸＝90:3:7。铁为顺乌头酸酶的激
活剂，
顺乌头酸水合酶、NAD和NADP-异柠檬酸脱氢酶在柠檬
酸产生与不产生时，这3种酶均存在（组成酶）；而控制铜离
子0.3mg/L，铁离子2mg/L和pH2.0情况下，这3种酶均不出现
活力。
亮氨酸
黄色短杆菌
酪氨酸
氨酸棒杆菌
氨基酸发酵是典型的代谢控制发酵
氨基酸发酵是典型的代谢控制发酵。由发酵所生成的
产物——氨基酸，都是微生物的中间代谢产物，它的积
在培养基中如果菌株能够大量合成积累柠檬酸，自然会使
TCA循环中的中间产物浓度降低，这样不利于孢子的形成。
（中间产物少，C架少，不利于合成代谢，不利于孢子的
形成）
第五章 氨基酸发酵机制
（谷氨酸发酵）
一、概 述
❖
❖
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❖
在食品工业上的应用。甘氨酸、丙氨酸具有甜味，天冬氨酸、谷氨
酸具有酸味，谷氨酸钠、天冬氨酸钠具有鲜味，可用作食品添加剂。
二、柠檬酸的应用概况
➢食品工业：主要作为饮品的酸味剂，用于各种清凉饮料，还有
汽水、糖果、饼干、罐头、果酱、果汁等食品的制造。 也可用作油脂
的抗氧剂；
➢医药工业：是许多医药品的原材料，如柠檬酸哌吡嗪（驱蛔虫
药）、柠檬酸铁铵（补血剂）、柠檬酸钠（输血剂）等。此外，柠檬
酸还用在许多医药中做酸化剂；
➢化学工业：柠檬酸的酯类可以作为无毒增塑剂，来制造食品包
❖
质子载体： 2，4-二硝基酚(DNP)，羰基-氰-对-三氟甲氧
基苯肼(FCCP)。
❖
质子通道：增温素（thermogenin）。
柠檬酸的生产工艺
柠檬酸的生产工艺柠檬酸是一种广泛应用于食品、饮料、化妆品等领域的有机酸，具有酸味和清香的特点。
以下是柠檬酸的生产工艺的简要介绍。
柠檬酸的主要生产工艺包括传统工艺和现代工艺两种。
传统工艺:传统工艺主要以柠檬或柠檬皮为原料进行发酵生产。
具体工艺流程如下：1. 预处理: 将柠檬或柠檬皮去皮、去籽，然后切碎或研磨成泥状。
2. 发酵: 将柠檬泥放入发酵罐中，加入一定比例的细砂糖和水，并加入适量的发酵剂，如酵母、酒石酸盐等，进行发酵。
发酵温度一般控制在30-35摄氏度，发酵时间约为2-3天。
3. 分离: 发酵后的混合物经过滤去除固体残渣，得到柠檬酸浸提液。
4. 浓缩: 柠檬酸浸提液经过真空蒸发或浓缩器浓缩，使其浓度达到一定程度。
5. 结晶: 浓缩液经过冷却结晶或结晶沉淀等方式，获得柠檬酸晶体。
6. 过滤: 将柠檬酸晶体进行过滤、洗涤和干燥，得到纯净的柠檬酸成品。
现代工艺:现代柠檬酸生产工艺主要采用微生物发酵生产。
具体工艺流程如下：1. 选种培养: 选用高产柠檬酸的微生物，如亚洲真菌、微生物菌株等进行培养和选种。
2. 培养基制备: 通过混合培养基原料，如糖、酵母粉、蛋白胨、盐等，制备培养基。
3. 发酵: 将选好的微生物种子培养液接入发酵罐中，加入培养基和适量的营养物质，如氮源、磷源、微量元素等，进行发酵。
发酵温度和时间一般根据菌株的要求进行控制。
4. 分离: 将发酵液经过滤或离心分离，得到柠檬酸发酵液。
5. 浓缩: 将发酵液经过真空蒸发或浓缩器浓缩，使其浓度达到一定程度。
6. 结晶: 浓缩液经过冷却结晶或结晶沉淀等方式，获得柠檬酸晶体。
7. 过滤: 将柠檬酸晶体进行过滤、洗涤和干燥，得到纯净的柠檬酸成品。
以上是柠檬酸生产的主要工艺流程，不同生产厂家可能会有一些细微的差异和改进。
现代工艺相对于传统工艺而言更加高效、可控性更强，并且可以实现大规模连续生产，提高了生产效率和产品质量。
《柠檬酸发酵机制》课件
厌氧条件
微好氧条件
在微好氧条件下，微生物通过好氧糖 酵解途径将葡萄糖转化为丙酮酸，再 经过一系列生物化学反应生成柠檬酸 。
在厌氧条件下，微生物通过糖酵解途 径将葡萄糖转化为丙酮酸，再经过一 系列生物化学反应生成柠檬酸。
柠檬酸发酵的原理
01
糖酵解途径
在厌氧条件下，微生物通过糖酵解途径将葡萄糖转化为丙酮酸的过程。
医药行业
用于生产抗生素、解热镇痛药等。
其他领域
如环保、化妆品等。
柠檬酸发酵的发展趋势
高效发酵技术
环保生产
通过优化发酵工艺和提高菌种性能，提高 柠檬酸产率。
减少柠檬酸生产过程中的环境污染，实现 绿色生产。
生物工程技术的应用
市场需求变化
利用基因工程和代谢工程手段，改良菌种 性能，提高发酵效率。
随着人们对健康和环保意识的提高，对天 然、健康的食品添加剂需求增加，柠檬酸 作为天然食品添加剂的市场前景广阔。
实验操作步骤与注意事项
菌种接种与培养
按照规定的操作步骤，将菌种接种到培 养基中，控制好温度、湿度、pH等培 养条件。
取样与检测
在发酵过程中按规定时间间隔取样， 检测柠檬酸含量等指标，记录数据。
发酵罐操作
启动发酵罐，控制好罐内压力、温度 、溶氧等参数，确保发酵过程顺利进 行。
异常情况处理
如发现异常情况，如菌种退化、发酵 异常等，应及时采取措施处理，并记 录实验过程。
营养物质的消耗
随着菌体生长和产物生成，发 酵液中的营养物质如葡萄糖逐 渐被消耗。
代谢产物的积累
在适宜的条件下，柠檬酸等代 谢产物在发酵液中积累。
发酵过程控制的方法和策略
温度控制
保持适宜的发酵温度，有利于菌体生 长和产物生成。
柠檬酸工艺流程
柠檬酸工艺流程
柠檬酸是一种常见的食品添加剂和工业原料，它广泛应用于食品、饮料、制药、化妆品等行业。
柠檬酸的工艺流程主要包括柠檬汁提取、发酵、提纯等步骤。
首先，柠檬酸的生产需要从柠檬中提取柠檬汁。
选取新鲜的柠檬，经过清洗和去除皮层，然后将柠檬榨汁，得到柠檬汁。
接下来，柠檬汁需要进行发酵的过程。
将柠檬汁加热至40-
45 ℃，然后加入发酵剂。
常用的发酵剂有酵母菌等微生物菌种，他们可以利用柠檬汁中的糖分进行发酵作用。
在发酵过程中，酵母菌会将柠檬汁中的糖分转化为柠檬酸和二氧化碳。
发酵完成后，柠檬汁中的发酵产物与汁液分离。
通常采用过滤法将发酵汁液中的固态废弃物进行分离，得到粗柠檬酸溶液。
接下来，需要对粗柠檬酸溶液进行提纯。
提纯的目的是去除杂质以获得纯度更高的柠檬酸产品。
常用的提纯方法包括浓缩、结晶等。
首先是浓缩，将粗柠檬酸溶液加热浓缩，使溶液中的水分蒸发，浓缩至一定浓度。
然后通过结晶法进行进一步提纯。
将浓缩的柠檬酸溶液冷却，并搅拌以促使结晶过程。
随着温度降低，柠檬酸会逐渐结晶于液体中，形成柠檬酸晶体。
最后，将晶体与母液分离，得到纯柠檬酸。
最后，对柠檬酸进行干燥，使其含水量降低到一定值。
常用的
干燥方法有风干、真空干燥等。
整个柠檬酸的工艺流程通过对柠檬汁进行提取、发酵、提纯和干燥等步骤，最终获得纯度较高的柠檬酸产品。
这种工艺流程简单、高效，能够满足柠檬酸的产量要求，并保证产品的质量。
柠檬酸的生产极大地推动了食品和化学工业的发展，也为人们的生活提供了更多丰富的选择。
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柠檬酸的发酵生产及应用1柠檬酸的物化性质及应用 (3)1.1物理性质 (3)1.2 化学性质 (3)1.3 主要用途 (3)1.3.1 用于食品工业 (4)1.3.2 用于化工和纺织工业 (4)1.3.3 用于环保 (4)1.3.4 用于禽畜生产 (4)1.3.5 用于化妆品 (4)1.3.6 用于杀菌 (4)1.3.7 用于医药 (4)1.3.8 用于柠檬酸的化学加工 (4)2 柠檬酸的药用价值 (5)2.1 柠檬酸具有防止和消除皮肤色素沉着的作用： (5)2.2 袪痰： (5)2.3 柠檬片泡水喝的最直接的功效就是美容: (5)3 发酵生产过程 (5)3.1发酵 (5)3.1.1 固态发酵 (5)固态发酵的一般流程如下： (5)3.1.2液态浅盘发酵 (5)3.1.3现多采用通用发酵罐 (6)3.2提取 (6)4我国柠檬酸发酵生产的回顾及展望 (7)4.1 行业及科技状况 (7)4.11.总产量稳定增加，品种不断延伸，集约化程度大幅提高。
(7)4.1.2.技术水平不断提高 (7)4.1.3.产品品质越来越为企业所重视 (7)较几年前有了很大改善，中国柠檬酸产品的形象逐渐好转。
不少新建企业，从开工之日起，就坚持很高的质量标准和以自己独立的品牌进入市场，这是富有远见的战略决策。
4.1.4.新技术、新材料、新设备的应用有了很多新的收获。
(7)4.2待解决的问题 (7)4.2.1 .原料 (7)4.2.2. 菌种 (8)4.2.3.提取方面 (8)4.2.4. 应用领域的拓宽和系列产品的延伸 (8)柠檬酸的发酵生产及应用青海师范大学 20091911322刘凤宁摘要：主要讲述柠檬酸的性质及其在各个方面的应用，应用价值和它的发酵生产过程，以及现在在我国的发展和未来趋势。
关键词：性质生产微生物三羧酸循环柠檬酸是一种重要的有机酸，又名枸橼酸，无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水。
其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。
结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。
在工业，食品业，化妆业等具有极多的用途。
1784年C.W.舍勒首先从柑橘中提取柠檬酸。
他是通过在水果榨汁中加入石灰乳以形成柠檬酸钙沉淀的方法制取柠檬酸的。
天然柠檬酸最初产于美国加利福尼亚州、意大利和西印度群岛。
1柠檬酸的物化性质及应用1.1物理性质在室温下，柠檬酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末，无臭、味极酸，在潮湿的空气中微有潮解性。
它可以以无水合物或者一水合物的形式存在：柠檬酸从热水中结晶时，生成无水合物；在冷水中结晶则生成一水合物。
加热到78 °C时一水合物会分解得到无水合物。
在15摄氏度时，柠檬酸也可在无水乙醇中溶解。
柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同，有无水柠檬酸C6H8O7也有含结晶水的柠檬酸2C6H8O7.H2O、C6H8O7.H2O或C6H8O7.2H2O[1]。
1.2 化学性质从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质。
加热至175 °C时它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。
柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H+可以电离；加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。
1.3 主要用途1.3.1 用于食品工业因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。
柠檬酸的盐类如柠檬酸钙和柠檬酸铁是某些食品中需要添加钙离子和铁离子的强化剂。
柠檬酸的酯类如柠檬酸三乙酯可作无毒增塑剂，制造食品包装用塑料薄膜，是饮料和食品行业的酸味剂,防腐剂[2~6]。
1.3.2 用于化工和纺织工业柠檬酸在化学技术上可作化学分析用试剂，用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂；用作络合剂，掩蔽剂；用以配制缓冲溶液。
1.3.3 用于环保柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液用于烟气脱硫。
柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液由于其蒸气压低、无毒、化学性质稳定、对SO2吸收率高等原因，是极具开发价值的脱硫吸收剂[7]。
1.3.4 用于禽畜生产在仔猪饲料中添加柠檬酸，可以提早断奶，提高饲料利用率5%～10%，增加母猪产仔量。
具有促进动物生长，改善产品品质，提高抗病能力及成活率，提高饲料转化率，缩短饲喂周期等特点。
1.3.5 用于化妆品柠檬酸属于果酸的一种，主要作用是加快角质更新，常用于乳液、乳霜、洗发精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等。
1.3.6 用于杀菌柠檬酸与80℃温度联合作用具有良好杀灭细菌芽孢的作用，并可有效杀灭血液透析机管路中污染的细菌芽孢1.3.7 用于医药在凝血酶原激活物的形成及以后的凝血过程中，必须有钙离于参加。
枸橼酸根离子与钙离子能形成一种难于解离的可溶性络合物，用作体外抗凝药。
1.3.8 用于柠檬酸的化学加工除了以上柠檬酸本身的用途，柠檬酸的另一个主要用途是深加工，这是一个丰富多彩的产业链。
柠檬酸是羟基酸，其分子中有四个活性基团——三个羧基和一个羟基。
这四个基团均可发生酯化或醇解或酰化反应，生成酯类化合物[8]。
2 柠檬酸的药用价值2.1 柠檬酸具有防止和消除皮肤色素沉着的作用：我国中医认为，柠檬性温、味苦、无毒，具有止渴生津、祛暑安胎、疏滞、健胃、止痛等功能利尿，调剂血管通透性，适合浮肿虚胖的人群。
甘地润肺、酸地消渴、开胃解酒毒、美白、润肤、降低胆固醇。
冲泡剩余，可涂在面部治疗面斑，粉剌。
2.2 袪痰：柠檬也能袪痰，且袪痰功效比橙和柑还要强。
另外，每天早上在还没有进任何食物前喝一杯柠檬水，不但可以加强肠胃蠕动、治疗便秘、排出体内毒素、达到美容的功效，还可以去除口腔异味，消除口臭。
2.3 柠檬片泡水喝的最直接的功效就是美容:每天早晨喝一杯热柠水的习惯，柠檬汁的份量以半只柠檬为宜。
这会使眼睛更有神、皮肤更红润[9]。
3 发酵生产过程柠檬酸生产分发酵和提取两部分。
3.1发酵发酵有固态发酵、液态浅盘发酵和深层发酵 3种方法。
3.1.1 固态发酵固态发酵的一般流程如下：薯干粉，淀粉→培养基→蒸煮→冷却→接种→装曲→发酵→成品是以薯干粉、淀粉粕以及含淀粉的农副产品为原料，配好培养基后，在常压下蒸煮，冷却至接种温度，接入种曲，装入曲盘，在一定温度和湿度条件下发酵。
采用固态发酵生产柠檬酸，设备简单，操作容易。
3.1.2液态浅盘发酵多以糖蜜为原料，其生产方法是将灭菌的培养液通过管道转入一个个发酵盘中，接入菌种，待菌体繁殖形成菌膜后添加糖液发酵。
发酵时要求在发酵室内通入无菌空气。
深层发酵生产柠檬酸的主体设备是发酵罐。
微生物在这个密闭容器内繁殖与发酵。
3.1.3现多采用通用发酵罐它的主要部件包括罐体、搅拌器、冷却装置、空气分布装置、消泡器，轴封及其他附属装置。
发酵罐径高比例一般是1:2.5，应能承受一定的压力,并有良好的密封性。
除通用式发酵罐外，还可采用带升式发酵罐、塔式发酵罐和喷射自吸式发酵罐等。
为了得到产柠檬酸的优良菌种，通常是从不同地区采集的土壤或从腐烂的水果中分离筛选，然后通过物理和化学方法进行菌种选育。
例如薯干粉深层发酵柠檬酸的菌种就是通过不断变异和选育得到的。
菌种适合在高浓度下发酵，产酸水平较高[10~13]。
3.1.3.1柠檬酸的发酵因菌种、工艺、原料而异但在发酵过程中还需要掌握一定的温度、通风量及pH值等条件。
一般认为，黑曲霉适合在28～30℃时产酸。
温度过高会导致菌体大量繁殖，糖被大量消耗以致产酸降低，同时还生成较多的草酸和葡萄糖酸；温度过低则发酵时间延长。
微生物生成柠檬酸要求低pH，最适pH为2～4，这不仅有利于生成柠檬酸，减少草酸等杂酸的形成，同时可避免杂菌的污染。
3.1.3.2柠檬酸发酵要求较强的通风条件有利于在发酵液中维持一定的溶解氧量。
通风和搅拌是增加培养基内溶解氧的主要方法。
随着菌体生成，发酵液中的溶解氧会逐渐降低，从而抑制了柠檬酸的合成。
采用增加空气流速及搅拌速度的方法，使培养液中溶解氧达到60%饱和度对产酸有利[4]。
3.1.3.3柠檬酸生成和菌体形态有密切关系若发酵后期形成正常的菌球体，有利于降低发酵液粘度而增加溶解氧，因而产酸就高；若出现异状菌丝体，而且菌体大量繁殖，造成溶解氧降低，使产酸迅速下降。
3.1.3.4发酵液中金属离子的含量对柠檬酸的合成有非常重要的作用过量的金属离子引起产酸率的降低, 由于铁离子能刺激乌头酸水合酶的活性，从而影响柠檬酸的积累。
柠檬酸发酵用的糖蜜原料，因含有大量金属离子，必须应用离子交换法或添加亚铁氰化钾脱铁方能使用。
然而微量的锌、铜离子又可以促进产酸。
3.2提取在柠檬酸发酵液中，除了主要产物外，还含有其他代谢产物和一些杂质，如草酸、葡萄糖酸、蛋白质、胶体物质等，成分十分复杂，必须通过物理和化学方法将柠檬酸提取出来。
大多数工厂仍是采用碳酸钙中和及硫酸酸解的工艺提取柠檬酸。
除此之外，还研究成功用萃取法、电渗析法和离子交换法提取柠檬酸[5]。
4我国柠檬酸发酵生产的回顾及展望我国的柠檬酸产业，较早地进入了国际市场，经过多年的努力和奋斗已成为世界第一的生产和出口大国。
特别是经历了近几年的竞争与整合，全行业的面貌大为改观。
尽管市场形势严峻，效益滑坡，但行业同仁知难而进，骨干企业砥柱中流，仍然呈现了持续健康的发展态势[14]。
4.1 行业及科技状况4.11.总产量稳定增加，品种不断延伸，集约化程度大幅提高。
据不完全统计，2002年全国柠檬酸总产量突破40万吨。
4.1.2.技术水平不断提高.消耗一降再降，生产成本压缩到新的水平，全面提升了中国柠檬酸的竞争力。
4.1.3.产品品质越来越为企业所重视.较几年前有了很大改善，中国柠檬酸产品的形象逐渐好转。
不少新建企业，从开工之日起，就坚持很高的质量标准和以自己独立的品牌进入市场，这是富有远见的战略决策。
4.1.4.新技术、新材料、新设备的应用有了很多新的收获。
不少相关行业的成果，如酶技术、膜技术、微机技术和先进装置等越来越多地被采用。
特别是提取技术的重大突破和新提取生产线的建成投产，在柠檬酸工业史上，具有划时代的意义[7]。
4.2待解决的问题4.2.1 .原料至今仍是一个重要的课题。
我们目前主要的原料是木薯和玉米。
前者仍是粗料发酵，它带来了一系列固有的缺陷，如培养基营养成分的波动；大量不参与生化反应的杂质空耗能源，并给提取增加诸多负担；发酵液总糖浓度偏低，影响了发酵指数和设备利用率；发酵液滤渣价值很低，难以综合利用等等。
4.2.2. 菌种近年来进展不大。
随着分子生物工程的发展，为优良菌种的选育提供了更为广阔的天地，用基因重组菌种取代，改良原有的柠檬酸、青霉素菌种已见诸报道。
可以大大提高发酵罐的利用率，大幅度降低汽耗，值得大力推广。
4.2.3.提取方面整体装置水平，特别是一水生产线的水平还不高，技术改造的任务十分繁重。