1940年H.A.克雷伯斯提出三羧循環(huán)學(xué)說(shuō)以來(lái)，檸檬酸的發(fā)酵機理逐漸被人們所認識。已經(jīng)證明，糖質(zhì)原料生成檸檬酸的生化過(guò)程中，由糖變成丙酮酸的過(guò)程與酒精發(fā)酵相同，亦即通過(guò)E-M途徑（二磷酸己糖途徑）進(jìn)行酵解。然后丙酮酸進(jìn)一步氧化脫羧生成乙酰輔酶A，乙酰輔酶A和丙酮酸羧化所生成的草酰乙酸縮合成為檸檬酸并進(jìn)入三羧循環(huán)途徑。

檸檬酸是代謝過(guò)程中的中間產(chǎn)物。在發(fā)酵過(guò)程中，當微生物體內的烏頭酸水合酶和異檸檬酸脫氫酶活性很低、而檸檬酸合成酶活性很高時(shí)，才有利于檸檬酸的大量積累。  

發(fā)酵工藝分表面發(fā)酵和固體發(fā)酵，按不同工藝制備不同原料的培養基，然后進(jìn)行蒸料。蒸料的目的是將淀粉糊化，并進(jìn)行滅菌。蒸料時(shí)要使物料受熱均勻，蒸汽通暢，邊蒸邊加料，把料加在冒汽的地方，逐層加入。蒸好的物料要揚散攤涼，當溫度降至37℃以下，即可補水接種，裝盤(pán)發(fā)酵，發(fā)酵終點(diǎn)以酸度來(lái)決定，定期測定酸度，保證在酸度最高時(shí)出料，以免檸檬酸被細菌分解。

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