有机酸发酵微生物

有机酸发酵微生物

能发酵生产有机酸的微生物。有机酸是分子中含有羧基（—COOH）的酸类。柑橘、葡萄、食醋、泡菜等的酸味都是有机酸造成的。许多有机酸广泛存在于动、植物和微生物体内。微生物合成的有机酸有50多种，其中在国民经济中具有较大用途并已工业生产的有：柠檬酸、乳酸、醋酸、葡萄糖酸、苹果酸、曲酸、甲叉丁二酸、α－酮戊二酸、丙酸、琥珀酸、抗坏血酸、水杨酸、赤霉酸及多种长链二元酸等。

中国古代，人们并不知道有微生物的存在，但已经利用微生物的自然发酵来制造食醋，中国周朝的《礼记》中就有关于醋的记载。1861年，L.巴斯德证明酒的醋化是由啤酒和葡萄酒表面皮膜内的微生物所致。此后，人们不仅广泛研究了产生醋酸的微生物，而且分离出多种有机酸的产生菌。

醋酸产生菌

主要是醋杆菌属和葡糖酸杆菌属的许多种。它们能以酒精为原料，在有氧条件下，将乙醇脱氢生成乙醛，再使乙醛加水、脱氢生成醋酸。但从醋酸发酵液中分离醋酸，比起乙炔合成法和木材干馏法，在经济上很不合算，所以醋酸发酵用于纯醋酸的生产十分少见，因而此法多用于食醋生产。

乳酸产生菌

1857年，巴斯德用显微镜观察到牛奶变酸是由微生物所致。此后，人们发现大量能进行乳酸发酵的微生物，仅细菌就有50多种，主要有乳杆菌属、明串珠菌属、片球菌属、链球菌属。另外，根霉属、毛霉属、芽枝霉属也有很强的产乳酸能力。

柠檬酸产生菌

1893年，韦默尔发现青霉属、毛霉属的真菌能发酵糖液生成柠檬酸，后又陆续分离出很多种产生柠檬酸的真菌和细菌。其中发酵碳水化合物的有黑曲霉、泡盛酒曲霉、斋藤曲霉、温特曲霉、平滑青霉、橘青霉等；发酵碳氢化合物的有解脂假丝酵母、热带假丝酵母、涎沫假丝酵母、石蜡节杆菌、棒杆菌和雅致曲霉等。

以糖质为原料的柠檬酸工业生产主要使用黑曲霉，并普遍采用深层发酵工艺。

20世纪70年代初，中国选出一株能直接发酵薯干粉生产柠檬酸的黑曲霉。发酵中不需添加任何辅料，产酸率达8%～9%。近年来又选出了一株产柠檬酸的黑曲霉，经γ射线处理后，产酸率达15%～17%，对糖的转化率达90%，菌落小、菌丝色白、孢子穗稀，合成培养基上不生孢子。

接种假丝酵母发酵液体石蜡生产柠檬酸也在生产上得到应用。

其他有机酸产生菌

葡糖酸多用于医药，除葡糖酸杆菌生产葡糖酸的能力较强外，曲霉菌属、棒杆菌属、假单孢菌属、青霉菌属、假丝酵母菌、镰刀菌属都可产生葡糖酸，其中黑曲霉产品纯，杂酸少，易提取，在工业生产上应用较广。反丁烯二酸的生产菌主要有根霉和毛霉，尤其米根霉产酸力强，发酵糖质原料时，对糖的转化率达到90%～95%。以石蜡为原料生产反丁烯二酸多采用假丝酵母（例如皱褶假丝酵母），反丁烯二酸的产率达6%，对石蜡的转化率达116%。生产苹果酸的微生物有曲霉、青霉和酵母等。也有人用担子菌生产苹果酸，转化率达40%～50%。曲酸可为香精的生产原料，人们用米曲霉和黄曲霉生产曲酸。中国用黄曲霉3.2789的变异株发酵淀粉水解糖，曲酸产率达4.6克／100毫升，转化率达50%左右。蔗糖、木糖、甘露醇等都是发酵生产曲酸的好原料。此外，还可用黑曲霉发酵单宁生产五倍子酸，用土曲霉发酵淀粉水解糖生产甲叉丁二酸，用酮戊二酸短杆菌发酵液体石蜡生产α－酮戊二酸，用铜绿色假单孢菌以萘为碳源生产水杨酸，用假丝酵母氧化液体石蜡或单一烷烃生产混合二元酸或癸二酸等。