柠檬酸发酵实验报告

综合实验1：柠檬酸发酵及产物提取

（一） 柠檬酸发酵

一、实验原理

柠檬酸发酵为典型的有机酸发酵，淀粉质原料经淀粉酶作用水解为葡萄糖，葡萄糖经EMP途径氧化为丙酮酸，丙酮酸进一步被氧化脱羧生成乙酰CoA，就一般能量代谢过程而言，生成的乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸后进入三羟酸循环，通过三羟酸循环进行有氧呼吸的能量代谢。但就柠檬酸产生菌而言，由于其顺乌头酸水合酶和异柠檬酸脱氢酶活性很低，而柠檬酸合成酶的活性很高，因而大量积累柠檬酸，草酰乙酸的提供则仍通过丙酮酸羧化而成，柠檬酸的生成途径如下式：

2 C6H12O6 + 3 O2→2 C6H8O7 + 4 H2O

国内目前柠檬酸发酵所采用的原料主要是山芋干及废糖蜜。 二、实验器材 （一）材料

1．菌种：黑曲霉 2．蔗糖、硫酸铵等 （二）主要仪器设备

1．旋转式摇床、超净工作台、15L发酵罐等 三、操作步骤

1．种子培养基制备：

马铃薯培养基配方:(1000ml) 马铃薯（去皮） 200g 葡萄糖（或蔗糖）20g 琼脂 15~25g 水1000ml 自然pH

2．种子液培养：将已灭菌的种子培养基接入一环斜面孢子于35℃±1℃、250r.p.m条件下培养24~36h。

3．种子培养液质量要求：镜检菌丝

实验四 黑曲霉发酵生产柠檬酸

【目的要求】

1. 掌握实验室菌种种子生产方法。

2. 掌握柠檬酸发酵原理及过程，掌握柠檬酸液体发酵及中间分析方法。 3. 熟悉并记录黑曲霉培养过程中培养基中基质的变化与产物的形成情况； 4. 掌握钙盐法提取柠檬酸的原理与方法。

【基本原理】

黑曲霉发酵生产柠檬酸实验中需要大量活化的孢子，其制备是采用麸皮培养基中保藏的黑曲霉孢子，在新的麸皮培养基上于适当的温度下活化并大量繁殖，从而产生大量活化孢子。

黑曲霉发酵法生产柠檬酸的代谢途径被认为是：黑曲霉生长繁殖时产生的淀粉酶、糖化酶首先将薯干粉或玉米粉中的淀粉转变为葡萄糖；葡萄糖经过酵解途径（EMP）转变为丙酮酸；丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅酶 A，然后在柠檬合成酶的作用下生成柠檬酸。黑曲霉在限制氮源和锰等金属离子条件下，同时在高浓度葡萄糖和充分供氧的条件下，TCA 循环中的酮戊二酸脱氢酶受阻遏，TCA 循环不能充分进行，使柠檬酸大量积累并排出菌体外。其理论反应式为： C6H12O6+1.5O2 → C6H8O7+2H2O

以薯干粉或玉米粉为原料的黑曲霉柠檬酸发酵液，除了含有大量柠檬酸外，还有大量的菌体，少量没有被黑曲霉利用的残糖、蛋白质、脂肪、胶体化合物以及无机盐

综合实验1：柠檬酸发酵及产物提取

（一） 柠檬酸发酵

一、实验原理

柠檬酸发酵为典型的有机酸发酵，淀粉质原料经淀粉酶作用水解为葡萄糖，葡萄糖经EMP途径氧化为丙酮酸，丙酮酸进一步被氧化脱羧生成乙酰CoA，就一般能量代谢过程而言，生成的乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸后进入三羟酸循环，通过三羟酸循环进行有氧呼吸的能量代谢。但就柠檬酸产生菌而言，由于其顺乌头酸水合酶和异柠檬酸脱氢酶活性很低，而柠檬酸合成酶的活性很高，因而大量积累柠檬酸，草酰乙酸的提供则仍通过丙酮酸羧化而成，柠檬酸的生成途径如下式：

2 C6H12O6 + 3 O2→2 C6H8O7 + 4 H2O

国内目前柠檬酸发酵所采用的原料主要是山芋干及废糖蜜。 二、实验器材 （一）材料

1．菌种：黑曲霉 2．蔗糖、硫酸铵等 （二）主要仪器设备

1．旋转式摇床、超净工作台、15L发酵罐等 三、操作步骤

1．种子培养基制备：

马铃薯培养基配方:(1000ml) 马铃薯（去皮） 200g 葡萄糖（或蔗糖）20g 琼脂 15~25g 水1000ml 自然pH

2．种子液培养：将已灭菌的种子培养基接入一环斜面孢子于35℃±1℃、250r.p.m条件下培养24~36h。

3．种子培养液质量要求：镜检菌丝

年产10000吨柠檬酸发酵工厂设计word文档可自由复制编辑

A Thesis Submitted for the Application of

the Master,s Degree of Engineering

The Citric Acid Plant of Yearly 10000 Tons Produced

Candidate:Du Jian

Specialty:Light Industry Technology And Engineering

Supervisor:Professor Li Jinglong

Senior engineer Nihui

Shandong Institute of Light Industry, Jinan, China

June, 2012

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学位论文独创性声明

本人声明，所呈交的学位论文系在导师指导下本人独立完成的研究成果。文中引用他人的成果，均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果，与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

论文作者签名:

学位论文知识产权权属声明

本人在导师指

柠檬酸–柠檬酸钠缓冲液（0.1 mol/L）

0.1mol/L

pH

柠檬酸 （毫升）

3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8

18.6 17.2 16.0 14.9 14.0 13.1 12.3 11.4 10.3 9.2

0.1mol/L 柠檬酸钠 （毫升） 1.4 2.8 4.0 5.1 6.0 6.9 7.7 8.6 9.7 10.8

5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 pH

0.1mol/L 柠檬酸 （毫升） 8.2 7.3 6.4 5.5 4.7 3.8 2.8 2.0 1.4

0.1mol/L 柠檬酸钠 （毫升） 11.8 12.7 13.6 14.5 15.3 16.2 17.2 18.0 18.6

柠檬酸C6H8O7·H2O：分子量210.14，0.1mol/L溶液为21.01克/升。

柠檬酸钠Na3 C6H5O7·2H2O：分子量294.12，0.1mol/L溶液为29.41克/毫升。 关键词：柠檬 mol/L 分子 0.1mol/L 18.6

河北科技大学学报

第２２卷第４期ＪＯＵＲＮＡｌＩＯＦＨＥＢＥｌＵＮＩＶＥＲＳｌＴＹ０ＦＶ【）１．２２Ｎｏ４总第５９期２００１年ＳＣＩＥＮＣＥＡＮｎＴＦＣｌ｛ＮＯＬＯＧＹＳｕｍ５９２㈨１

文章编号：ｌ００８１５４ｚ（：ｏ【１１）０４一００３４０５

模糊一ＰＩＤ控制在柠檬酸发酵过程中的应用

宋雪玲１，刘朝英２，宋哲英２，赵晓东３

（１．河北工业大学研究生部，天津３００１３０；２．河北科技大学电气信息学院．河北石家

庄０５００１８；３．河北科技大学研究生部河北石家庄０５００１８）

摘要：针对柠檬酸发酵过程非线性、大滞后、大一ｌ贯性、不确定性等特点介绍了发酵过程

的ＰＩＤ控制和模糊控制，并在此基础上着重介绍了鲒合二者优点的带积分分离的模糊

ＰＩｒ）软开关控制。仿真结果表明模糊Ｐ１Ｉ）软开关控制是一种有效的控制方法。

关键词：柠谍酸发酵；模糊控制；ＰＩＤ控制；模糊ＰＩＤ控制；计算机仿真

中图分类号：ＴＰ２７３＋．４；ＴＱ２２５文献标识码：Ａ

随着生物工程的迅速发展，发酵工业越来越受到科技界、生物界的重视。我国是世界上第二大柠檬酸生产国，目前出口已占柠檬酸总产量的８０跖以上，为国家创造了大量的外汇，且国内外市场对柠檬酸的需求量呈逐年上升的趋势。但我国柠檬酸行业的自动化程度不高，

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柠檬酸钙项目可行性研究报告

钙是人体必需的基本元素，钙在人体内主要以骨骼、牙齿的形式存在，人体中99%的钙质存在骨骼牙齿中，支持人体的运动和咀嚼能力。另外1%存在于血液和组织器官中，称为血钙。柠檬酸是食品风味酸络合剂，可络合胆肾膀胱输尿管结石的草酸钙成可溶柠檬酸钙使结石变小而消失，能促进脂肪分解，保持身体酸碱平衡。

白色结晶状粉末，无臭，稍有吸湿性，微溶于水，能溶于酸，几乎不溶于乙醇，结晶水加热至于100℃渐失去水分，120℃时完全失水。

阳离子钙具有壮骨、健牙、消炎、镇痛、维持神经与肌肉的正常兴奋性、有治过敏性疾病的功效。

缺钙易导致少年儿童厌食、偏食；不易入睡、易惊醒、易感冒；头发稀疏；智力发育迟缓；学步晚、出牙晚或出牙不整齐；阵发性腹痛腹泻；X或O型腿；鸡胸。

缺钙还导致青少年精力不集中、易疲劳、腰酸背痛、免疫力低、蛀牙或牙齿发育不良；孕妇及哺乳期妇女抽筋乏力、关节痛、头晕、贫血及产前高血压综合症、水肿及乳汁分泌不足。

缺钙导致老年人老年性皮肤病痒，脚后跟疼，腰椎颈椎疼痛，牙齿松动、脱落，明显驼背，身高降低，食欲减退，消化道溃疡，多梦、失

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柠檬酸钙项目可行性研究报告

钙是人体必需的基本元素，钙在人体内主要以骨骼、牙齿的形式存在，人体中99%的钙质存在骨骼牙齿中，支持人体的运动和咀嚼能力。另外1%存在于血液和组织器官中，称为血钙。柠檬酸是食品风味酸络合剂，可络合胆肾膀胱输尿管结石的草酸钙成可溶柠檬酸钙使结石变小而消失，能促进脂肪分解，保持身体酸碱平衡。

白色结晶状粉末，无臭，稍有吸湿性，微溶于水，能溶于酸，几乎不溶于乙醇，结晶水加热至于100℃渐失去水分，120℃时完全失水。

阳离子钙具有壮骨、健牙、消炎、镇痛、维持神经与肌肉的正常兴奋性、有治过敏性疾病的功效。

缺钙易导致少年儿童厌食、偏食；不易入睡、易惊醒、易感冒；头发稀疏；智力发育迟缓；学步晚、出牙晚或出牙不整齐；阵发性腹痛腹泻；X或O型腿；鸡胸。

缺钙还导致青少年精力不集中、易疲劳、腰酸背痛、免疫力低、蛀牙或牙齿发育不良；孕妇及哺乳期妇女抽筋乏力、关节痛、头晕、贫血及产前高血压综合症、水肿及乳汁分泌不足。

缺钙导致老年人老年性皮肤病痒，脚后跟疼，腰椎颈椎疼痛，牙齿松动、脱落，明显驼背，身高降低，食欲减退，消化道溃疡，多梦、失

实验报告

实验名称：与酵母菌发酵

所属课程名称：发酵工程工艺原理 班级：2011级生物技术 组长： 组员：

时间:2012.11.27—2012.12.3 实验指导教师：黄循吟

海南师范大学生命科学学院

2013年12月5日

摇瓶的应用与酵母菌发酵

摘要：发酵工程属于生物技术的范畴，是指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需要的产品过程的理论和工程技术体系，是生物工程和生物技术学科的重要组成部分。本实验

通过对酵母菌进行摇瓶培养,并定时取样测定其OD值、pH和菌体数，制作菌体生长曲线，以此判断酵母菌的生长发酵状况。 关键词：发酵、摇床、酵母菌 一.目的

1.掌握酵母发酵工艺流程及其具体操作方法。 2.了解酵母菌的生长代谢的基本规律。 二．原理

千百年来，人类几乎天天离不开酵母菌，例如酒类的生产，面包的制作，乙醇和甘油的发酵，本实验主要通过对酵母菌发酵过程中一些数值的测定，绘制其生长曲线，来了解酵母菌的生长状况。为获得实验相关数据，需对酵母菌进行培养，首先涂布平板28℃培养48小时后挑取单菌落进行斜面保存，再挑取斜面保存的菌种进行扩大培养，自扩大培养起，每三个小时取一次样，在OD505下测吸光度，在显微镜下

中金企信（北京）国际信息咨询有限公司—国统调查报告网

乙烯柠檬酸三丁酯项目可行性研究报告

项目可行性报告

中金企信国际咨询公司拥有10余年项目可行性报告撰写经验，拥有一批高素质编写团队，卓立打造一流的可行性研究报告服务平台为各界提供专业可行的报告。

【报告说明】

可行性研究报告，简称可研，是在制订生产、基建、科研计划的前期，通过全面的调查研究，分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。

项目可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。

可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。可行性研究报告是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调