有機酸發(fā)酵微生物(microorganisms of organic acid 發(fā)酵)能發(fā)酵生產有機酸的微生物。有機酸是分子中含有羧基(―COOH)的酸類。柑橘、葡萄、醋的運用、酸菜等的酸味都是有機酸造成的。許多有機酸廣泛存在于動、植物和微生物體內。微生物合成的有機酸有50多種,其中在國民經(jīng)濟中具有較大用途并已工業(yè)生產的有:檸檬酸、DL-乳酸、食用醋酸、葡萄糖酸、DL-蘋果酸、曲酸、衣康酸、-α-酮戊二酸、丙酸、琥珀酸、維生素c、水楊酸、赤霉酸及多種長鏈二元酸等。
物質簡介
有機酸發(fā)酵微生物
中國古代,人們并不知道有微生物的存在,但已經(jīng)利用微生物的自然發(fā)酵來制造食醋,中國周代的《禮記》中就有關于醋的記載。1861年,L.路易斯·巴斯德證明酒的醋化是由啤酒和葡萄酒表面皮膜內的微生物所致。此后,人們不僅廣泛研究了產生醋酸的微生物,而且分離出多種有機酸的產生菌。
特征及用途
醋酸產生菌
主要是醋桿菌屬和葡萄糖酸桿菌屬的許多種。它們能以乙醇為原料,在有氧條件下,將乙醇脫氫生成乙醛,再使乙醛加水、脫氫生成醋酸。但從醋酸發(fā)酵液中分離醋酸,比起乙炔合成法和木材碳化法,在經(jīng)濟上很不合算,所以醋酸發(fā)酵用于純醋酸的生產十分少見,因而此法多用于醋的運用生產(見)。
乳酸產生菌
1857年,路易斯·巴斯德用顯微鏡觀察到牛奶變酸是由微生物所致。此后,人們發(fā)現(xiàn)大量能進行乳酸發(fā)酵的微生物,僅細菌就有50多種,主要有乳桿菌屬、明串球菌屬、片球菌屬、鏈球菌屬。另外,根霉屬、毛霉屬、芽枝霉屬也有很強的產乳酸能力。
檸檬酸產生菌
1893年,韋默爾發(fā)現(xiàn)青霉、毛霉屬的真菌能發(fā)酵糖液生成檸檬酸,后又陸續(xù)分離出很多種產生檸檬酸的真菌和細菌。其中發(fā)酵糖類的有黑曲霉、泡盛酒曲霉、齋藤曲霉、溫特曲霉、平滑青霉、橘青霉等;發(fā)酵碳氫化合物的有解脂假絲酵母屬、熱帶假絲酵母、涎沫假絲酵母、石蠟節(jié)桿菌、棒桿菌和雅致曲霉等。
以糖質為原料的檸檬酸工業(yè)生產主要使用黑曲霉,并普遍采用深層發(fā)酵工藝。
70年代初,中國選出一株能直接發(fā)酵薯干粉生產檸檬酸的黑曲霉。發(fā)酵中不需添加任何輔料,產酸率達8~9%。近年來又選出了一株產檸檬酸的黑曲霉,經(jīng)γ射線處理后,產酸率達15~17%,對糖的轉化率達90%,菌落小、菌絲色白、孢子穗稀,合成培養(yǎng)基上不生孢子。
接種假絲酵母發(fā)酵礦物油生產檸檬酸也在生產上得到應用。
其他有機酸產生菌
葡萄糖酸多用于醫(yī)藥,除葡糖酸桿菌生產葡糖酸的能力較強外,曲霉菌屬、棒狀桿菌屬、假單胞菌屬、青霉菌屬、念珠菌病、鐮刀菌屬都可產生葡糖酸,其中黑曲霉產品純,雜酸少,易提取,在工業(yè)生產上應用較廣。反丁烯二酸的生產菌主要有根霉和毛霉,尤其米根霉產酸力強,發(fā)酵糖質原料時,對糖的轉化率達到90~95%。以石蠟為原料生產反丁烯二酸多采用假絲酵母屬(例如皺褶假絲酵母),反丁烯二酸的產率達6%,對石蠟的轉化率達116%。生產DL-蘋果酸的微生物有曲霉屬、青霉和酵母等。也有人用擔子菌門生產蘋果酸,轉化率達40~50%。曲酸可為香精的生產原料,人們用米曲霉和黃曲霉生產曲酸。中國用黃曲霉3.2789的變異株發(fā)酵淀粉水解糖,曲酸產率達4.6克/100毫升,轉化率達50%左右。蔗糖、木糖、甘露醇等都是發(fā)酵生產曲酸的好原料。此外,還可用黑曲霉發(fā)酵單寧生產五倍子酸,用土曲霉發(fā)酵淀粉水解糖生產衣康酸,用α-酮戊二酸短桿菌屬發(fā)酵礦物油生產-戊二酸,用銅綠色假單孢菌以為碳源生產水楊酸,用假絲酵母屬氧化液體石蠟或單一烷烴生產混合二元酸或癸二酸等。
參考資料 >