新一代檸檬酸發(fā)酵技術

第一章概述/1
第一節(jié)檸檬酸物理性質(zhì)1
第二節(jié)檸檬酸化學性質(zhì)1
第三節(jié)檸檬酸功能與應用2
第四節(jié)發(fā)酵法生產(chǎn)檸檬酸的歷史與現(xiàn)狀4
參考文獻6

第二章檸檬酸發(fā)酵的生物化學基礎/10
第一節(jié)檸檬酸生物合成途徑11
一、乙酰CoA進入三羧酸循環(huán)12
二、異檸檬酸形成12
三、第一次氧化脫羧12
四、第二次氧化脫羧12
五、底物磷酸化生成ATP13
六、琥珀酸脫氫13
七、延胡索酸的水化13
八、草酰乙酸再生13
第二節(jié)檸檬酸合成與分解關鍵酶15
第三節(jié)檸檬酸合成途徑的代謝調(diào)控16
一、糖酵解途徑的調(diào)節(jié)16
二、TCA循環(huán)的調(diào)節(jié)17
三、GABA通路的調(diào)節(jié)17
四、rTCA循環(huán)的調(diào)節(jié)17
參考文獻17

第三章檸檬酸發(fā)酵的微生物學基礎/19
第一節(jié)產(chǎn)生檸檬酸的微生物19
第二節(jié)國內(nèi)外檸檬酸生產(chǎn)菌株19
第三節(jié)黑曲霉菌株的生理特性20
第四節(jié)產(chǎn)檸檬酸黑曲霉基因組解析22
一、誘變和高通量篩選獲得黑曲霉檸檬酸低產(chǎn)菌株22
二、黑曲霉基因組組裝與信息注釋25
三、基因組比較分析27
第五節(jié)產(chǎn)檸檬酸黑曲霉轉(zhuǎn)錄組解析33
一、轉(zhuǎn)錄組學結(jié)果分析34
二、無效循環(huán)與側(cè)呼吸鏈共同作用平衡胞內(nèi)能量37
三、酸生成相關基因的調(diào)節(jié)39
四、細胞壁合成相關基因的調(diào)控42
第六節(jié)黑曲霉遺傳轉(zhuǎn)化新技術42
一、細胞壁酶解液的優(yōu)化43
二、酶解作用條件的優(yōu)化44
三、菌體預培養(yǎng)條件的優(yōu)化45
四、外源基因的整合表達47
五、敲除oah基因以消除草酸的形成49
第七節(jié)產(chǎn)檸檬酸黑曲霉育種新技術50
一、菌種改造以提高檸檬酸產(chǎn)量的策略50
二、黑曲霉作為工業(yè)生產(chǎn)菌的優(yōu)勢及代謝改造方法52
三、利用低pH誘導的啟動子動態(tài)調(diào)控黑曲霉的代謝通路54
四、調(diào)控黑曲霉葡萄糖轉(zhuǎn)運系統(tǒng)增強檸檬酸的合成59
參考文獻64

第四章檸檬酸發(fā)酵原料/66
第一節(jié)原料種類及特點66
第二節(jié)原料的預處理68
一、固體物料輸送69
二、除雜69
三、粉碎70
第三節(jié)原料的水熱處理71
一、淀粉原料的糊化（蒸煮）、液化與糖化概述71
二、蒸煮工藝流程72
三、液化工藝流程74
第四節(jié)原料處理用酶制劑76
一、淀粉酶在原料處理中的應用76
二、其他酶制劑在原料處理中的應用80
第五節(jié)基于分子量特征的淀粉原料精細化處理技術83
一、高效體積排阻色譜法分析分級糊精樣品分子量分布84
二、黑曲霉糖化酶的分離純化85
三、表征淀粉質(zhì)原料液化效果方法的建立87
四、基于控制分子量特征的液化工藝88
五、基于液化組分控制分子量特征的檸檬酸發(fā)酵92
參考文獻93

第五章檸檬酸發(fā)酵過程/95
第一節(jié)超聲波誘導孢子快速萌發(fā)技術95
一、超聲波預處理孢子對種子生長與檸檬酸產(chǎn)量的影響96
二、基于孢子超聲波預處理與糖化酶活力移種的檸檬酸發(fā)酵96
第二節(jié)種子糖化酶水平表征的移種策略98
一、發(fā)酵罐培養(yǎng)的黑曲霉種子生理特性及生長動力學98
二、基于黑曲霉種子糖化酶活力移種的檸檬酸發(fā)酵99
第三節(jié)菌絲球適度分散技術99
一、基于菌絲球循環(huán)接種培養(yǎng)種子用于生產(chǎn)檸檬酸101
二、基于菌絲球分散循環(huán)培養(yǎng)種子以菌絲球形態(tài)接種的檸檬酸發(fā)酵101
三、基于菌絲球分散循環(huán)培養(yǎng)種子以分散菌絲形態(tài)接種的檸檬酸發(fā)酵103
四、不同接種形態(tài)方式的發(fā)酵菌絲球形態(tài)學分析104
第四節(jié)發(fā)酵過程的主要控制參數(shù)106
一、溫度控制106
二、pH控制106
三、溶氧控制107
第五節(jié)連續(xù)分割循環(huán)發(fā)酵工藝107
一、基于菌絲球接種的分割循環(huán)發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸108
二、基于菌絲球分散的分割循環(huán)發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸109
三、分割發(fā)酵條件對檸檬酸發(fā)酵的影響111
四、基于菌絲球形態(tài)控制與分割發(fā)酵模式優(yōu)化檸檬酸發(fā)酵112
第六節(jié)糖化酶補償?shù)耐教腔l(fā)酵工藝113
一、預添加糖化酶糖化發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸113
二、黑曲霉糖化酶與商品糖化酶不同pH條件下的酶學特性分析114
三、發(fā)酵過程添加糖化酶策略產(chǎn)檸檬酸115
四、階段添加糖化酶策略生產(chǎn)檸檬酸119
參考文獻119

第六章檸檬酸提取及廢物資源化利用技術/122
第一節(jié)固液分離123
一、發(fā)酵液預處理123
二、發(fā)酵液固形物分離123
第二節(jié)鈣鹽法提取工藝124
一、中和的目標125
二、影響中和的因素125
三、影響酸解的因素125
第三節(jié)色譜法提取工藝126
一、色譜工藝的基本原理127
二、色譜工藝說明127
三、色譜工藝的優(yōu)點128
四、檸檬酸模擬移動床連續(xù)分離及廢水資源再利用技術129
第四節(jié)蒸發(fā)與結(jié)晶134
一、蒸發(fā)134
二、結(jié)晶134
參考文獻135

第七章綜合利用/137
第一節(jié)菌絲體濾渣137
一、作為動物飼料137
二、提取高附加值產(chǎn)物137
三、酶的利用138
四、土壤修復138
五、生物吸附劑138
第二節(jié)廢水138
一、檸檬酸生產(chǎn)有機廢水的特點139
二、生產(chǎn)沼氣和污泥139
三、光合細菌法139
四、生產(chǎn)飼料酵母140
五、用于檸檬酸發(fā)酵配料140
六、濃縮成飼料140
七、檸檬酸色譜提取法廢液處理和再利用技術140
八、檸檬酸廢水回流發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸技術141
第三節(jié)硫酸鈣149
參考文獻150