柠檬酸产业发展概况

　　北美和西欧的ADM、Cargill、Tate&Lyle、DSM和Junbunzlauer都是国际领先的柠檬酸生产商。以色列的Gadot和中国的潍坊英轩、

　　金昌艳阳升柠檬酸行业的知名企业。

　　如今，全球99%的柠檬酸来自于微生物发酵。所采用的发酵类型为深层发酵、固体发酵和表面发酵。下面分别阐述这三大发酵类型各自的特点及发展状况。

　　1.液体深层发酵(submerged fermentation I SmF) 据统计，全球80%的柠檬酸来自于黑曲霉的液体深层发酵，培养基为淀粉质或含葡萄糖和蔗糖的原料。除此之外，一些农业加工废弃物及其副产物都可作为碳源用于柠檬酸的深层发酵中。与其他发酵类型相比，深层发酵有着显著的优点，如生产率高、劳动力成本低等。分批发酵和补料分批发酵都可用于深层发酵中，但仍以分批发酵为主。液体深层发酵作为柠檬酸发酵的主要来源，仍需开发符合可持续发展的可再生原料的应用，以此来满足柠檬酸巨大的市场需求。

　　2.固体发酵(solid—state fermentation，SSF) 固体发酵起源于日本，是最简单的柠檬酸发酵方法。最早采用水果渣和米糠为发酵原料。近年来，多种农业加工的废弃物及副产物均可作为支持物或发酵原料用在柠檬酸固体发酵中，由于这些废弃原料具有易大量获取、廉价、糖类物质丰富及适于霉菌生长等特点，众多学者在这种“变废为宝”的原料开发上做了大量的研究工作。与其他发酵类型相比，固体发酵除了具有能耗低、废水少、环境污染小等优点外，由于在固体发酵中，微生物生长在潮湿的固体培养基上，这更符合霉菌本身的生长特性。因此，与深层发酵相比，固体发酵的环境更适合霉菌生成次级代谢产物，如有机酸等。另外，在深层发酵中，这些原料含有的微量金属离子对发酵非常不利，原料必须经过预处理后才能使用。而这种不利影响在固体发酵中几乎可以忽略，因此省去了原料的预处理过程。这也使得固发酵这一形式备受关注。

　　3.表面发酵(surface fermentation，SF)

　　表面发酵是指微生物生长在培养基表面的一种发酵形式。该形式由于占用面积大、时间消耗长、染菌风险大、废气废水多以及生产成本高，目前仅运用在中小规模，在大规模生产中很少使用。

　　如上所述，基于这三种发酵形式，多种原料都可作为碳氮源或辅料用在柠檬酸发酵中(表10—4)。这些研究所用的菌种均是针对特定的发酵原料改造后的黑曲霉菌株，并通过各种优化手段对发酵过程的各个重要参数进行优化，以实现所用原料的高效利用。