2. 2　衣康酸生产的主要原料

目前用于衣康酸生产的主要原料有葡萄糖、

蔗糖以及淀粉水解糖、糖蜜等, 日本筑波

大学应用生物化学系于 1997 年利用木屑水解液为主要碳源, 发酵生产衣康酸并获得成
功

[ 3]

。无论使用何种原料做碳源, 由于土曲霉菌种淀粉糖化酶系处于低水平, 都要先将原

料转化为土曲霉可利用的成分才能使用。

除了碳源外, 衣康酸发酵还需要一些氮源和无机

盐类, 主要包括玉米浆、(NH

4

)

2

SO

4

、NH

4

N O

3

、

M gSO

4

等。用低脂玉米粉、薯干粉等为原

料, 也必须先经过制糖工序制备成土曲霉可利用的葡萄糖, 才能用于衣康酸的生产。使用
比较粗的原料看起来好象产品成本低, 但细算起来其实不然, 尤其是在目前十分重视原料
资源的充分利用和环保问题的情况下。另外, 采用精料减少了废渣的排放, 更有利于产品
的提取和回收。

2. 3　衣康酸发酵生产工艺

2. 3. 1　衣康酸表面发酵工艺

衣康酸表面发酵工艺是将配制好的发酵培养基质放入浅盘内, 在适宜的温度和湿度

下, 利用培养基表面的衣康酸生产菌的代谢作用, 将发酵性糖类转化成衣康酸。前苏联以
甜菜糖蜜为原料, 添加黄血盐除铁, 采用表面发酵法生产衣康酸产酸率在 3. 0% ～4. 0% 。
该工艺具有设备简单、投资少、上马快、操作技术简单、能耗低以及原料粗放等优点, 其缺
点是设备占地面积大、劳动强度高、

增大产量有困难等。目前此法在衣康酸生产中很少使

用。

2. 3. 2　衣康酸深层发酵工艺

土曲霉深层发酵工艺是现在工业上最流行、

最经济的衣康酸生产方法, 其工艺过程如

下:

原料→预处理→种子罐

↓　　　　　　　↓

原料→预处理→发酵罐→( 通无菌空气) →过滤( 除菌体) →滤液→脱色→真空浓缩→

低温结晶→重结晶→干燥→成品

2. 3. 3　衣康酸半连续发酵工艺

衣康酸发酵液 pH 值低, 菌丝体易从发酵液中分离, 不易污染杂菌, 因此可以重复利

用, 过滤除菌后的清液可以直接用于浓缩工序, 也可以通过阴离子交换树脂处理, 主要视
发酵清液中含可溶性杂质的量和种类来定。该工艺可以省去部分种子培养, 缩短发酵周
期, 降低产品成本。

2. 3. 4　固定化细胞生产工艺

近几年来, 固定化全细胞生产衣康酸的研究比较活跃, 使用的载体多为聚丙烯酰胺凝

胶, 利用包埋法固定衣康酸生产菌的全细胞。Horitsu 和居乃琥等人分别于 1983 年、1986
年报道了利用多孔转盘式反应器培养固定化土曲霉生产衣康酸的方法

[ 9, 10]

。由于衣康酸

发酵属于精料发酵, 发酵基质均为可溶性的, 所以使用固定化细胞反应器生产衣康酸较为
容易实现, 目前存在的问题是固定化细胞制备技术不过关、产率太低、生产速率慢等。

・

40

・

山　东　科　学

2002 年