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解脂耶罗维亚酵母菌利用地沟油发酵产柠檬酸的研究(2)

时间:2020-10-12 19:54来源:毕业论文
目前,黑曲霉菌(Aspergillus niger)是目前应用于柠檬酸生产的主要菌株。然而,该菌在柠檬酸生产过程中也存在不容忽视的缺点:第一,黑曲霉具有潜在的

目前,黑曲霉菌(Aspergillus niger)是目前应用于柠檬酸生产的主要菌株。然而,该菌在柠檬酸生产过程中也存在不容忽视的缺点:第一,黑曲霉具有潜在的致病性,随着世界卫生组织对食品工业安全要求的提高,越来越多的人对利用黑曲霉生产柠檬酸的安全性提出了质疑。第二,黑曲霉发酵生产柠檬酸的过程中容易造成水污染等环境问题[1]。第三,黑曲霉的菌丝结构复杂使其很难利于遗传改造。为了避免这些缺点,人们正在积极寻找可以替代的安全的柠檬酸生产菌株,而解脂耶罗维亚酵母菌(Yarrowia lipolytica)由于其较高的柠檬酸产率而受到研究者的关注[2]。Y. lipolytica具有易于改造的单细胞结构,能耐受较高的碳源初始浓度和离子浓度及较低的发酵溶氧量,因此可以利用多种原料包括未经处理的廉价粗原料发酵产柠檬酸,且具有较高的发酵柠檬酸产率(表1),这使得该菌成为柠檬酸发酵菌种的良好选择。Y. lipolytica属Dipodiascacea科[3],具有二态性,根据生存条件的不同有单细胞和多细胞菌体之分[4]。其菌落呈膜状奶油样,生殖方式为出芽生殖,不能在高于32 ºC的温度下存活,为好氧菌,可以从酸奶、香肠、奶酪等食品中分离得到,不具有致病性,目前被认作为最安全的酵母菌。

表1 酵母菌利用不同原料产柠檬酸

Table 1 CA production using alternate substrates with yeast.

菌株 原料 CA产

量 (g/l) 文献

Y. lipolytica A-101 甜菜糖蜜 54.0 Soccol et al., 2006[5]

Y. lipolytica N15 甘油 19.1 Svetlana et al., 2011[6]

Y. lipolytica NRRLY1095 葡萄糖 77.0 Kishore & Kevin, 1996[7]

Y. lipolytica AWG7 甘油 139.0 Anita et al., 2009[8]

Y. lipolytica AWG7 粗甘油 154.0 Anita & Waldemar, 2010[9]

Y. lipolytica VKM Y-2373 乙醇 105.4 Arzumanov et al., 2000[10]

C. oleophila ATCC 20177 葡萄糖 50.0 Anastassiadis et al., 2002[11]

Y. lipolytica ACADC50109 葡萄糖 42.9 Papanikolaou et al., 2006[12]

Y. lipolytica 蔗糖 140.0 Förster et al., 2007[13]

目前,国内外工业柠檬酸的大规模生产均以粮食中的淀粉质和糖蜜为原料,我国粮食资源丰富,生产的柠檬酸质优价廉而销往世界各地,已成为世界第一柠檬酸出口国。近年来粮食发生世界性短缺而价格飞涨,存在严重的粮食安全问题,造成柠檬酸生产原料价格大幅度上涨,柠檬酸低成本生产优势在不断减小[14],因此开发廉价原料是柠檬酸生产领域的主要研究方向之一。

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