اسید سیتریکیک گونه حدواسط در چرخه تری کربوکسیلیک اسید (چرخه کربس) است و این ترکیب در میوه هایی مانند لیمو و سیب به وفور یافت می شود. سیتریک اسید یکی از رایج ترین اسیدهای آلی مورد استفاده در صنایع است. تقریبا 70 درصد از کل تولید سیتریک اسید در صنایع غذایی استفاده می شود. تا به امروز، تقاضای جهانی برای سیتریک اسید عمدتاً توسط فرآیندهای تخمیر برآورده می شود. سویه‌های قارچی مختلف، که عمدتاً گونه‌های آسپرژیلوس نایجر هستند، گونه‌های اصلی مورد استفاده برای تولید تخمیریسیتریک اسید در مقیاس بزرگ از ملاس، ساکارز یا گلوکز هستند. با این حال، تولید سیتریک اسید با استفاده از قارچها با تجمع مقادیر قابل توجهی زباله جامد و مایع همراه است. بنابراین، این شیوه تولید به آلودگی محیط زیست می افزاید و با افزایش هزینه ها نیز همراه است. مطالعات نشان داده است که گونه های مخمر Yarrowia lipolytica ایمن در نظر گرفته می شوند و می توانند طیف گسترده ای از اسیدهای آلی از جمله سیتریک اسید را از منابع مختلف کربن تولید کنند. فرآیند زیستی برای تولید سیتریک اسید با Y. lipolytica دارای چندین مزیت در مقایسه با فرآیندهای بر پایه گونه‌های آسپرژیلوس نایجر است: (1) سازگاری با طیف وسیع‌تری از سوبستراها (2) حساسیت کمتر به غلظت‌های کم اکسیژن محلول و فلزات سنگین (3) پایداری ژنتیکی و مکانیکی و (4) خطرات بهداشتی کمتر. هزینه تخمیر یک عامل مهم برای تولید صنعتی سیتریک اسید است و منبع نیتروژن یک عنصر ضروری در محیط تخمیر محسوب می شود. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که آب استیپ ذرت (CSL)به عنوان یک منبع نیتروژن ارزان قیمت میتواند جایگزین عصاره مخمر گران قیمت در تولید تجاری سیتریک اسید توسط Y. lipolytica SWJ-1b استفاده شود. علاوه بر این، CSL می تواند نرخ جذب سوبسترا (گلوکز) را تحریک کرده و بازده تولید سیتریک اسیدرا بهبود بخشد. شکل زیر واکنشهای تخمیر در تولید سیتریک اسید از منبع گلوکز را نشان می دهد.
Refs:
(1) Liu et al. (2015). Citric acid production by Yarrowia lipolytica SWJ-1b using corn steep liquor as a source of organic nitrogen and vitamins. Industrial Crops and Products, 78, 154-160
(2) Behera et al. (2021). Microbial citric acid: Production, properties, application, and future perspectives. Food Frontiers, 2, 62-67
نویسنده : دکتر آرمین فشی