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一水柠檬酸发酵机理
1940年H.A.克雷伯斯提出三羧循环学说以来,一水柠檬酸的发酵机理逐渐被人们所认识。已经证明,糖质原料生成一水柠檬酸的生化过程中,由糖变成*酸的过程与酒精发酵相同,亦即通过E-M途径(二*己糖途径)进行酵解。然后*酸进一步氧化脱羧生成乙酰辅酶A,乙酰辅酶A和*酸羧化所生成的草酰*缩合成为一水柠檬酸并进入三羧循环途径。
一水柠檬酸是代谢过程中的中间产物。在发酵过程中,当微生物体内的乌头酸水合酶和异一水柠檬酸脱氢酶活性很低、而一水柠檬酸合成酶活性很高时,才有利于一水柠檬酸的大量积累。
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一水柠檬酸化学性质
从结构上讲一水柠檬酸是一种三羧酸类化合物,并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质。加热至175°C时它会分解产生二氧化碳和水,剩余一些白色晶体。一水柠檬酸是一种较强的有机酸,有3个H 可以电离;加热可以分解成多种产物,与酸、碱、甘油等发生反应。
一水柠檬酸是在生*学上将脂肪、蛋白质和糖转化为二氧化碳的过程中的重要化合物。汉斯·阿道夫·克雷布斯因为发现这一系列反应获得了1953年诺贝尔生理学或医学奖。这一系列反应称作“柠檬酸循环”、“三羧酸循环”或“克氏循环”。
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一水柠檬酸 天然存在
天然柠檬酸在自然界中分布很广,天然的柠檬酸存在于植物如柠檬、柑橘、菠萝等果实和动物的骨骼、肌肉、血液中。人工合成的一水柠檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物质发酵而制得的,一水柠檬酸可分为无水和水合物两种。纯品柠檬酸为无色透明结晶或白色粉末,无臭,有一种诱人的酸味。
很多种水果和蔬菜,尤其是柑橘属的水果中都含有较多的一水柠檬酸,特别是柠檬和青柠——它们含有大量柠檬酸,在干燥之后,含量可达8%(在果汁中的含量大约为47 g/L)。在柑橘属水果中,一水柠檬酸的含量介于橙和葡萄的0.005 mol/L和柠檬和青柠的0.30 mol/L之间。这个含量随着不同的栽培种和植物的生长情况而有所变化。
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