Fermentația citrică

- Definitia procesului :

Fermentatia citrica este un proces de oxidare complexa, prin care

zaharul(glucoza) este degradata pana la obtinerea de acid citric, ca produs principal si produse secundare(acid gluconic,acid oxalic).

Caracteristici :

-nutrienti metabolizati(glucoza),

-produsi finali ai fermentatiei : produse principale(acid citric) si produse secundare

(acid gluconic si acid oxalic)

-cantitatea de energie obtinuta- este relativ ridicata

-tipuri de fermentatie : dirijata-prin foloeirea microorganismelor selectionate care

manifesta o activitate maxima de bioconversie

- Substante naturale utilizate : zaharul(glucoza)

Fermentarea glucozei-este realizata de streptococii lactici si leuconostoci. Ei

fermenteaza glucoza disponibila in lapte sau carne,sau cea rezultata din degradarea lactozei din lapte. Fermentatia heterolactica are loc in principal atunci cand cantitatea de glucoza este limitata, calea heterofermentativa find cea a ribulozo-5-fosfatului.

Lacobacilii heterofermentativi fermenteaza hexozele pe calea hexozo-mono-

fosfatului intrucat nu au aldolaza si triozo-fosfat-izomeraza, enzime cheie in Calea Embden-Meyerhof-Parnas. Bilantul energetic al acestei cai presupune formarea a 2 moli de ATP/mol glucoza.

Din glucoza se pot forma cantitati mici de acetoina si diacetil de catre

bacteriile genului Lactococcus. Lactobacillus delbruecki ssp. Bulgaricus pote forma aldehida acetica cu rol in formarea aromei atunci cand raportul aldehida acetica si diacetil este de 2,8.

- Agenti implicati in proces :

o Agenti atipici (nespecifici) :majoritatea microorganismelor aerobe metabolizeaza acidul citric prin ciclul Krebs

- acumularea de acid citric rezulta din metabolismul unor :

-mucegaiuri(Ex. Aspergillus niger, Citromices phefferianus, C. Glober) care produc citratsintetaza

-drojdia Candida Iypolitica : acumularea de acid citric din metabolizarea parafinelor

o Agentii tipici sunt tulpini selectionate ale speciei Aspergillus niger care produc activ citrat sintetaza.

Acidul citric se poate obtine cu un bun randament(52g.dm-3) si prin cultivarea drojdiilor cu specia Candida oleophilla, pe medii cu parafine.

In conditii normale mucegaiurile nu acumuleaza acizi organici care sunt metabolizati prin ciclul acizilor tricarboxilici (Krebs).Pentru cresterea randamentului in acid citric, cand pentru fermentatie se foloseste ca materie prima melasa, aceasta se trateaza cu ferocianura de potasiu pentru indepartarea prin precipitare a :Mg, Fe, Mn, Zn, Cu, metale care influenteaza acumularea de acid.

Ca rezultat al eliminarii acestora, creste activitatea enzimei de condensare, in schimb enzime ale ciclului Krebs: aconitat-hidrataza care necesita fier si izocitrat dehidrogenaza care necesita mangan, in absenta cofactorilor trec in stare inactiva si deci este oprita secventa biochimica de transformare a acidului citric prin ciclul Krebs si astfel aceasta se acumuleaza in mediul de cultura.

Caracterele agentilor de fermentatie citrica :

- sa aibe posibilitatea de a fixa CO2, pe care sa-l lege de acidul oxalacetic sau acidul malic ;

-sa fie capabile sa sintetizeze enzima citratsintetaza care duce la sinteza de acid

citric.