تولید میکروبی اسید سیتریک: مروری بر فرآیندها، عوامل کلیدی و چشم انداز بازار جهانی

اسید سیتریک به عنوان یکی از مهمترین اسیدهای آلی، کاربردهای گسترده ای در صنایع غذایی، دارویی، شیمیایی و آرایشی-بهداشتی دارد. بازار جهانی این اسید رشدی سریع را تجربه می کند و پیش بینی می شود حجم آن تا سال ۲۰۲۸ به ۳/۳ میلیون تن برسد. در مقیاس جهانی، منطقه آسیا و اقیانوسیه با سهم ۲۸ درصدی بزرگترین مصرف کننده و چین بزرگترین تولیدکننده این ترکیب در جهان است. روش اصلی تولید اسید سیتریک، تخمیر میکروبی با استفاده از قارچ آسپرژیلوس نایجر و مخمر یاروویا لیپولیتیکا می باشد که در این میان آسپرژیلوس نایجر به دلیل بازده بالای تولید، نقش محوری ایفا می کند. فرآیند تولید عمدتا به روش تخمیر غوطه ور و با استفاده از سوبستراهای کم هزینه ای مانند سبوس گندم، کاه برنج، نیشکر و ملاس انجام می شود. میزان بیوسنتز اسید سیتریک، تحت تاثیر عوامل پیچیده و به هم پیوسته ای از جمله نوع و غلظت منبع کربن، نوع و غلظت یون های فلزی، وجود الکل های با وزن مولکولی کم، مورفولوژی قارچ و همچنین پارامترهای عملیاتی حیاتی مانند دما، اسیدیته (pH)، میزان هوادهی و اختلاط قرار دارد. بهینه سازی این فرآیند از طریق راهبردهایی نظیر مهندسی متابولیک، جهش زایی و استراتژی های تخمیر پیشرفته امکان پذیر است. با توجه به سازگاری با محیط زیست و کاربردهای رو به گسترش اسید سیتریک در حوزه های نوظهوری مانند تولید بیوپلیمر و زیست پزشکی، توسعه روش های تولید پایدار و مقرون به صرفه در آینده نیز کانون توجه خواهد بود.

کلیدواژه ها:

اسید سیتریک ، تخمیر میکروبی ، آسپرژیلوس نایجر ، یاروویا لیپولیتیکا