柠檬酸发酵英文解释翻译、柠檬酸发酵的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 citric acid fermentation
分词翻译:
柠檬酸的英语翻译:
【化】 citric acid
发酵的英语翻译:
ferment; yeastiness; zymosis
【化】 fermentation; zymohydrolysis; zymolysis
【医】 fermentation; zymo-; zymosis
专业解析
柠檬酸发酵(Citric Acid Fermentation)是一种通过微生物代谢将碳水化合物转化为柠檬酸的生物化学过程。该术语在工业微生物学与食品科学领域具有明确界定,其核心机制为丝状真菌黑曲霉(Aspergillus niger)在特定培养条件下的三羧酸循环调控。
生物代谢路径
柠檬酸发酵的关键步骤包括:
- 糖类底物分解:黑曲霉通过胞外酶将淀粉或蔗糖水解为葡萄糖;
- 糖酵解途径:葡萄糖经EMP途径生成丙酮酸;
- 三羧酸循环调控:在低pH(2.0-3.0)、高铁离子浓度及限氧条件下,顺乌头酸酶活性受抑制,导致柠檬酸积累。
工业应用价值
该技术广泛应用于:
- 食品添加剂:作为酸度调节剂(E330),符合WHO/FAO食品添加剂联合专家委员会标准;
- 制药工业:用于抗凝血剂和金属螯合剂生产,美国药典(USP43-NF38)明确载入药用级标准;
- 环保领域:生物降解塑料前体合成,相关工艺获美国能源部生物能源技术办公室立项支持。
质量控制标准
国际标准化组织(ISO 9001:2015)规定发酵法柠檬酸纯度需达99.5%以上,残留重金属含量不超过5ppm。欧洲食品安全局(EFSA)2024年修订的QPS(合格推定安全)清单中,黑曲霉工业菌株被列为安全微生物。
网络扩展解释
柠檬酸发酵是一种通过微生物代谢将糖类物质转化为柠檬酸的生物工艺过程,广泛应用于食品、医药和化工等领域。以下从定义、原理、关键要素等方面进行详细解释:
一、定义与核心概念
柠檬酸发酵指微生物(如黑曲霉、酵母菌等)在特定条件下,将葡萄糖、蔗糖等碳源经过一系列生化反应转化为柠檬酸的过程。其特点包括:
- 微生物作用:核心菌种为黑曲霉(占工业生产的90%以上),其次是酵母菌和根霉。
- 代谢特性:可通过厌氧或兼性厌氧环境进行,但工业上多为深层通气发酵。
二、生化原理
柠檬酸的形成主要基于糖代谢途径,关键步骤如下:
- 糖酵解(EMP途径):葡萄糖分解为丙酮酸,生成少量ATP和NADH。
- 丙酮酸转化:丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A,同时草酰乙酸通过CO₂固定反应生成。
- 缩合反应:乙酰辅酶A与草酰乙酸在柠檬酸合成酶催化下生成柠檬酸,公式为:
$$
text{乙酰辅酶A} + text{草酰乙酸} rightarrow text{柠檬酸} + text{辅酶A}
$$
- 代谢调控:通过限制Fe³⁺浓度或调节pH(2.0-3.0),抑制顺乌头酸酶活性,使柠檬酸在三羧酸循环中积累。
三、关键工艺条件
- 碳源:葡萄糖、蔗糖或淀粉水解液(成本低且转化率高)。
- 环境控制:
- 温度:28-35℃(黑曲霉最适生长温度)
- pH:初始5.0-6.0,发酵中后期降至2.0-3.0以抑制杂菌
- 溶氧:需充足氧气促进菌体生长和产物合成。
- 抑制物控制:磷酸盐浓度需维持在0.2-1.0g/L,避免抑制柠檬酸合成。
四、应用领域
柠檬酸作为“安全酸”广泛用于:
- 食品工业:饮料酸化剂(如果汁、碳酸饮料)、防腐剂(罐头、腌制品)。
- 医药领域:抗凝血剂、解毒剂(如治疗铅中毒)。
- 化工行业:金属离子螯合剂、洗涤剂添加剂。
如需更详细的工艺参数或菌种选育方法,可参考、8、13中的实验数据及案例分析。
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