研究目的:研究高产黑曲霉突变菌株以玉米粉为原料的生物反应器扩大发酵,以期获得适合于工业化生产柠檬酸的发酵工艺。创新要点:以玉米粉为原料,系统地研究了筛选得到的高产菌株在50 L生物反应器中不同糖浓度发酵生产柠檬酸的特性,最终优化出适合于工业化生产柠檬酸的发酵工艺。研究方法:(1)利用淀粉酶对粉碎后的玉米进行液化,然后过滤,最终得上清液;(2)以50 L生物反应器作为发酵设备,对筛选得到的高产柠檬酸菌株进行扩大培养;(3)通过测定不同培养时期中积累的柠檬酸含量和剩余的残总糖,最终优化出高效率生产柠檬酸的发酵工艺。重要结论:以不同糖浓度的液化玉米粉上清液作为碳源,突变菌株H4002能积累177.7~196.0 g/L的柠檬酸,效率能达到2.96~3.27 g/(L·h),尤其当糖浓度为210 g/L,H4002菌株表现出最佳的柠檬酸生产水平,如柠檬酸积累187.5 g/L,生产效率达3.13 g/(L·h)。上述结果说明了突变菌株H4002拥有快速生产柠檬酸的能力。