玉米作为一种常见的食品，受到大众的广泛喜爱。目前玉米已经不仅仅局限在直接食用，利用玉米所产出的深加工产品，在不断地走进人们的生活中，以它作为原料，经过深加工，也可以作为一种调味剂，用来调节口味等，比如柠檬酸。目前最先进的柠檬酸发酵工艺是以淀粉乳作为原料进行发酵，在发酵的过程中容易代谢，而且它的性质稳定，对于一些溶液来说，柠檬酸具有缓冲作用。随着外界对柠檬酸的需求越来越多，对于一些生产柠檬酸的工厂急需一种高效的方式来提高柠檬酸转化技术水平，探究一些微量的元素含量对整个生产以及整个效益的提升度，而且必须做到产品全无毒，经济实惠等特性。然而由于自产自销的局限性，当大量调味剂出现在市面上的时候，就会导致柠檬酸的价格一路震荡，如何将廉价的柠檬酸高效的利用，是否可以借鉴粮食或者葡萄酿酒一样来进一步地提高利用率。

一、微量元素以及柠檬酸发酵产酸的概论

(一)柠檬酸的性质

最早开始将柠檬酸进行进一步深加工的地区是北美和西欧，这些国家可以产出大量的产物。淀粉中含有大量的无机物、有机物，这些物质对人体的健康发展有着重要的作用。据报道，柠檬酸具有延缓衰老的功效，这与里面富含的多种维生素以及丰富的微量元素有关。

(二)柠檬酸的生物合成的途径

对于中国目前市场上的各类柠檬酸的销售品来说，主要的是来自于中国山东、安徽的一些柠檬酸生产公司，这些公司主要专研柠檬酸一系列的生产的以及加工的工艺流程，这种大型厂家的快速发展源自于一些小的柠檬酸生产厂商相继退出市场，导致最后存留下来的产商可以根据市场的需求来确定公司的产量问题。现在市场上通用的是利用黑曲霉将柠檬酸转化生产，具体的原理是利用微生物分解有机物，在微生物的一系列的呼吸作用以及自生的代谢中可以产生柠檬酸。最后经过一段时间后，将培养微生物的产物进行分离以及高温灭菌处理最后得到需要的产品，而且经过深加工可以继续产生一系列的其他的高纯度的物质。

二、柠檬酸的工业生产

(一)柠檬酸的工业生产及市场现状

柠檬酸生产厂家增加的速度发展迅猛，导致产量递增，柠檬酸的年产量在指数式的增长。随着竞争的强度不断增加，产商趋于压低柠檬酸成品价格，导致很多柠檬酸生产企业有些没有达到环保标准，过度的竞争使得柠檬酸的需求增长幅度逐渐地变得缓慢。

(二)发酵生产柠檬酸的菌种

目前工厂作业中使用的柠檬酸发酵菌种主要为黑曲霉，另外也有利用青霉菌进行发酵的。相对而言，青霉菌(PENICILLIUM)不仅可以积累柠檬酸，还可以根据实际的需要以及不同的产酸菌株而进行评估。在实际的产生柠檬酸的工艺中，最重要的步骤就是在柠檬酸合成酶作用下两种产物生成柠檬酸。每种不同的发酵工艺虽然在细微的方面有差别，但是产酸的结果相同，都会产生异柠檬酸等副产物，在以糖质原料为发酵底物生产柠檬酸时，所有的生产工艺都是柠檬酸菌株利用不同的发酵方式进行高效的发酵产酸，虽然菌株有差异，但是具体的影响几乎没有。

(三)柠檬酸的工业生产方式

目前柠檬酸的工业化生产方式多种多样，具有耐高渗透性的柠檬酸物种生命力十分的顽强，这为柠檬酸的大批量生产奠定了基础。对于人口分散或是对柠檬酸需求量大的地区，大力发展柠檬酸工业生产方面具有巨大的潜力。在具体生产的工艺过程中，其中使用固态发酵的设备简单、操作容易；相比来说浅盘发酵(SF)，需要更低的人工成本，而且会造成更低的污染风险，另外浅盘发酵有着较低的能量需求，会有着更高的转化率；第三种的发酵的方式是深层发酵(SMF)，这种发酵的方式的优点是有更高的柠檬酸生产率。

三、不同种类的微量元素等化学因素对柠檬酸的生产的影响

如何实现多种微量元素的充分供给，以及通过调节含量进一步地控制培养基中金属元素的含量，可以在实验的过程中分别加入优化的各种浓度金属离子，以及多种以微量、痕量存在的非金属离子使得柠檬酸发酵的工艺产量达到最佳的水平。

(一)CU2+对柠檬酸的生产的影响

在实验验证加入不同浓度的CU2+时，测量其在不同浓度下的产酸量。当CU2+超过1×10-5G/ML时，会发现相同的条件控制下，柠檬酸的产量随着离子浓度的增加略有减少；当CU2+低于1×10-5G/ML时，柠檬酸产酸随之降低；由此可知CU2+达到1×10-5G/ML的CU2+时，产酸达到最高。

文章来源：《微量元素与健康研究》 网址: http://www.wlysyjkyj.cn/qikandaodu/2021/0128/332.html

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