有機(jī)酸發(fā)酵微生物

能發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)酸的微生物。有機(jī)酸是分子中含有羧基（—COOH）的酸類(lèi)。柑橘、葡萄、食醋、泡菜等的酸味都是有機(jī)酸造成的。許多有機(jī)酸廣泛存在于動(dòng)、植物和微生物體內(nèi)。微生物合成的有機(jī)酸有50多種，其中在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有較大用途并已工業(yè)生產(chǎn)的有：檸檬酸、乳酸、醋酸、葡萄糖酸、蘋(píng)果酸、曲酸、甲叉丁二酸、α－酮戊二酸、丙酸、琥珀酸、抗壞血酸、水楊酸、赤霉酸及多種長(zhǎng)鏈二元酸等。

中國(guó)古代，人們并不知道有微生物的存在，但已經(jīng)利用微生物的自然發(fā)酵來(lái)制造食醋，中國(guó)周朝的《禮記》中就有關(guān)于醋的記載。1861年，L.巴斯德證明酒的醋化是由啤酒和葡萄酒表面皮膜內(nèi)的微生物所致。此后，人們不僅廣泛研究了產(chǎn)生醋酸的微生物，而且分離出多種有機(jī)酸的產(chǎn)生菌。

醋酸產(chǎn)生菌

主要是醋桿菌屬和葡糖酸桿菌屬的許多種。它們能以酒精為原料，在有氧條件下，將乙醇脫氫生成乙醛，再使乙醛加水、脫氫生成醋酸。但從醋酸發(fā)酵液中分離醋酸，比起乙炔合成法和木材干餾法，在經(jīng)濟(jì)上很不合算，所以醋酸發(fā)酵用于純醋酸的生產(chǎn)十分少見(jiàn)，因而此法多用于食醋生產(chǎn)。

乳酸產(chǎn)生菌

1857年，巴斯德用顯微鏡觀察到牛奶變酸是由微生物所致。此后，人們發(fā)現(xiàn)大量能進(jìn)行乳酸發(fā)酵的微生物，僅細(xì)菌就有50多種，主要有乳桿菌屬、明串珠菌屬、片球菌屬、鏈球菌屬。另外，根霉屬、毛霉屬、芽枝霉屬也有很強(qiáng)的產(chǎn)乳酸能力。

檸檬酸產(chǎn)生菌

1893年，韋默爾發(fā)現(xiàn)青霉屬、毛霉屬的真菌能發(fā)酵糖液生成檸檬酸，后又陸續(xù)分離出很多種產(chǎn)生檸檬酸的真菌和細(xì)菌。其中發(fā)酵碳水化合物的有黑曲霉、泡盛酒曲霉、齋藤曲霉、溫特曲霉、平滑青霉、橘青霉等；發(fā)酵碳?xì)浠衔锏挠薪庵俳z酵母、熱帶假絲酵母、涎沫假絲酵母、石蠟節(jié)桿菌、棒桿菌和雅致曲霉等。

以糖質(zhì)為原料的檸檬酸工業(yè)生產(chǎn)主要使用黑曲霉，并普遍采用深層發(fā)酵工藝。

20世紀(jì)70年代初，中國(guó)選出一株能直接發(fā)酵薯干粉生產(chǎn)檸檬酸的黑曲霉。發(fā)酵中不需添加任何輔料，產(chǎn)酸率達(dá)8%～9%。近年來(lái)又選出了一株產(chǎn)檸檬酸的黑曲霉，經(jīng)γ射線處理后，產(chǎn)酸率達(dá)15%～17%，對(duì)糖的轉(zhuǎn)化率達(dá)90%，菌落小、菌絲色白、孢子穗稀，合成培養(yǎng)基上不生孢子。

接種假絲酵母發(fā)酵液體石蠟生產(chǎn)檸檬酸也在生產(chǎn)上得到應(yīng)用。

其他有機(jī)酸產(chǎn)生菌

葡糖酸多用于醫(yī)藥，除葡糖酸桿菌生產(chǎn)葡糖酸的能力較強(qiáng)外，曲霉菌屬、棒桿菌屬、假單孢菌屬、青霉菌屬、假絲酵母菌、鐮刀菌屬都可產(chǎn)生葡糖酸，其中黑曲霉產(chǎn)品純，雜酸少，易提取，在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用較廣。反丁烯二酸的生產(chǎn)菌主要有根霉和毛霉，尤其米根霉產(chǎn)酸力強(qiáng)，發(fā)酵糖質(zhì)原料時(shí)，對(duì)糖的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%～95%。以石蠟為原料生產(chǎn)反丁烯二酸多采用假絲酵母（例如皺褶假絲酵母），反丁烯二酸的產(chǎn)率達(dá)6%，對(duì)石蠟的轉(zhuǎn)化率達(dá)116%。生產(chǎn)蘋(píng)果酸的微生物有曲霉、青霉和酵母等。也有人用擔(dān)子菌生產(chǎn)蘋(píng)果酸，轉(zhuǎn)化率達(dá)40%～50%。曲酸可為香精的生產(chǎn)原料，人們用米曲霉和黃曲霉生產(chǎn)曲酸。中國(guó)用黃曲霉3.2789的變異株發(fā)酵淀粉水解糖，曲酸產(chǎn)率達(dá)4.6克／100毫升，轉(zhuǎn)化率達(dá)50%左右。蔗糖、木糖、甘露醇等都是發(fā)酵生產(chǎn)曲酸的好原料。此外，還可用黑曲霉發(fā)酵單寧生產(chǎn)五倍子酸，用土曲霉發(fā)酵淀粉水解糖生產(chǎn)甲叉丁二酸，用酮戊二酸短桿菌發(fā)酵液體石蠟生產(chǎn)α－酮戊二酸，用銅綠色假單孢菌以萘為碳源生產(chǎn)水楊酸，用假絲酵母氧化液體石蠟或單一烷烴生產(chǎn)混合二元酸或癸二酸等。