摘 要

本课题为固定化黑曲霉的条件筛选及优化。为了找到并优化固定化黑曲霉的条件，我们从载体类型，载体载入量，发酵时间，氮源浓度及PH等方面着手，进行一系列的对比试验。对比几组实验结果之后发现，不管是载体类型，载体置入量，发酵时间，氮源浓度还是PH，都会对固定化黑曲霉产酸造成不同程度的影响。本文对载体的筛选、氮源浓度、PH等方面进行摸索研究，研究其对固定化黑曲霉产柠檬酸效果的影响。之后在分批补料连续发酵中，柠檬酸的产量可以达到81g/L左右，生产力为1.1g/L左右，产率在85.3%左右，发酵时间缩短了24h，显著提高了柠檬酸的生产效率，降低了发酵成本。

关键词：固定化 黑曲霉 柠檬酸

Abstract

This topic is the screening and optimization of immobilized Aspergillus niger. In order to find and optimize the conditions of immobilized Aspergillus niger, I made a series of comparative tests from the carrier type, carrier loading, fermentation time, nitrogen concentration and pH. After comparing several experimental results, it was found that the amount of carrier, the time of fermentation, the concentration of nitrogen or the pH were affected by different types of immobilized Aspergillus niger. In this paper, the effects of the effect of immobilized citric acid on immobilized Aspergillus niger were studied in the study of carrier screening, nitrogen concentration, pH and so on. After the batch fermentation, the yield of citric acid can reach about 81g / L, the productivity is about 1.1g / L, the yield is about 85.3%, the fermentation time is shortened by 24h, and the production efficiency of citric acid is improved remarkably , Reducing the cost of fermentation.

Key words: Immobilization; Aspergillus niger; Citric acid

目录

摘 要 1

Abstract 2

第一章 文献综述 1

1.1 柠檬酸的生产研究综述 1

1.1.1 柠檬酸的性质及用途 1

1.1.1.1柠檬酸的性质 1

1.1.1.2柠檬酸的用途 1

1.1.1.3自然界中的柠檬酸 1

1.1.2 柠檬酸的制取 2

1.1.2.1柠檬酸合成途径的发现 2

1.1.2.2柠檬酸的发酵工艺 2

1.1.2.3柠檬酸的生产现状 2

1.1.3 柠檬酸生产菌种的选择及其改造 3

1.2柠檬酸的发酵机理 4

1.2.1 柠檬酸的生理意义 4

4

1.2.2 柠檬酸积累机理 5

1.2.3柠檬酸的调节机制 5

1.2.3.1酶的调节 6

1.2.3.2能荷调节 6

1.3 影响柠檬酸发酵的因素 7

1.3.1 在柠檬酸生产过程中，糖对柠檬酸产量的影响 7

1.3.2在柠檬酸生产过程中，氮源对柠檬酸产量的影响 7

1.3.3 pH对柠檬酸发酵途径的影响 7

1.3.4在柠檬酸生产过程中，金属离子对柠檬酸产量的影响 8

1.4黑曲霉的固定化 8

1.4.1 黑曲霉固定化的背景 8

1.4.2固定化的优点 9

1.4.3黑曲霉的固定化 9

1.5实验目的 9

第二章 材料与方法 10

2.1 实验材料 10

2.1.1实验菌种 10

2.1.2实验仪器 11

2.1.3 实验试剂 12

2.2 实验方法 12

2.2.1 发酵方法 12

2.2.1.1 培养基的制备 13

2.2.1.2 发酵培养条件 13

2.2.1.3 培养方法 13

2.2.2 分析检测方法 13

2.2.2.1 柠檬酸的液相色谱分析条件 14

第三章 结果与讨论 14

3.1 关于载体对耗糖量及柠檬酸产率的影响 15

3.1.1不同载体对耗糖量及柠檬酸产率的影响 17

3.1.2载体置入量对耗糖量及柠檬酸产率的影响 19

3.2溶液中硝酸钠的浓度对柠檬酸产量的影响 22

3.3溶液中的PH对柠檬酸产量的影响 24

3.4发酵时间对柠檬酸产量的影响 24

第四章 结论与展望 25

4.1 结论 25

4.2 展望 25

参考文献 26

第一章 文献综述

1.1 柠檬酸的生产研究综述

1.1.1 柠檬酸的性质及用途

1.1.1.1柠檬酸的性质

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。

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。从结构上来说柠檬酸是种三个羧酸所组成的化合物，并因而与别的羧酸有相似的理化性质。将其升温至175 摄氏度的时候，柠檬酸会分解成CO₂和H₂O，并剩下一些白色固体物质。柠檬酸是种比较强的有机酸，有3个氢离子可以电离。

1.1.1.2柠檬酸的用途

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