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用糖原料发酵柠檬酸的生化过程基本上已被阐明为糖的有氧氧化中的中间产物。在发酵过程中，当微生物缺乏某些酶或控制发酵条件时，抑制了导致柠檬酸继续被氧化的酶，并且柠檬酸大量积累。 糖类原料主要包括含有淀粉和糖蜜的农副产品。淀粉质材料需要通过淀粉酶的作用转化为葡萄糖;糖蜜原料在蔗糖酶的作用下变成葡萄糖和果糖。微生物使用这些单糖来合成柠檬酸。 直接使用马铃薯材料生产柠檬酸是利用黑曲霉产生的淀粉酶糖化淀粉，然后合成柠檬酸。 （1）淀粉糖化 I.淀粉分子的结构 淀粉是一种从许多葡萄糖中脱水和浓缩的多糖。因此，当淀粉水解成葡萄糖时，理论产率约为111％。在结构上，它可以分为糖淀粉（直链淀粉）和明胶淀粉（支链淀粉）。糖淀粉是长链的，其葡萄糖残基通过第一个碳原子和第四个碳原子上的糖苷键连接（图2-1）。除了第一个碳原子和第四个碳原子之间的连接外，明胶淀粉还含有第一个碳原子和第六个原子的组合（图2-2），从而形成一个分支， 2.淀粉的糖化 由于淀粉的不同结构和酶的高特异性，淀粉向葡萄糖的转化是许多酶的协同效应的结果。淀粉酶分布广泛，不同生物存在一些差异。在黑曲霉的情况下，产生的淀粉酶主要是α-淀粉酶，淀粉-1,4葡糖苷酶，淀粉-1,6-葡糖苷酶 麦芽糖酶等。由黑曲霉产生的淀粉酶比其他生物产生的淀粉酶更耐酸，并且可以在较低的pH下糖化。各种淀粉酶的作用如下： （1）α-淀粉酶当酶作用于淀粉时，它可以任意分解α-1,4糖苷键，但它不能分解α-1,6糖苷键。该产品是小分子糊精和少量麦芽糖。 葡萄糖等，其作用点如图2-3所示。在淀粉被α-淀粉酶作用后，粘度迅速降低，因此它也被称为液化酶。用于生产柠檬酸的黑曲霉产生的酶很少，但液化特性非常强。在烹饪发酵培养基后，粘度非常大。在酶的作用之后，它迅速变薄以改善培养基的流动。性交和热交换都很好。（2）淀粉-1,4葡萄糖苷酶，也称葡萄糖生成酶，黑曲霉的糖化主要依赖于这种酶。它能分解淀粉-1,4糖苷键，从非还原端分解葡萄糖，但不能分解淀粉-1,6糖苷键，可以通过旁路继续作用于1,4键。这个结构。 。 （8）麦芽糖酶该酶的功能是将麦芽糖分解为葡萄糖。 黑曲霉富含分解淀粉的酶。当然，它不限于上述内容。在这里，简要介绍了一些关于主要糖化酶的研究。在这些酶的协同作用下，淀粉最终转化为葡萄糖，这是柠檬酸发酵的第一步，即糖化过程。在这个过程中，因为黑曲霉仍含有另一种酶，即转移葡糖苷酶，这会给发酵带来不利因素。它可以使用痰中的麦芽糖作为供体和痰中的葡萄糖。受体结合在Co-oH位置以产生异麦芽糖。同时，麦芽糖可用作供体和受体，并且在非还原基团Ct-OH位置进行α-结合以产生潘糖。这两种糖都是不可发酵的糖，因此这种酶的存在是高淀粉利用率为 残糖的原因之一。该酶与上述酶不同，其效果是可逆的。如何改变发酵条件并使其反方向反应也值得研究。 文章来源：柠檬酸 |
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