Do produkcji kwasu cytrynowego na skalę przemysłową wykorzystuje się czyste kultury

Prawidłowa jest odpowiedź z pleśniami, bo w przemyśle do produkcji kwasu cytrynowego standardowo wykorzystuje się czyste kultury pleśni z rodzaju Aspergillus, głównie Aspergillus niger. To jest klasyczny przykład biotechnologicznej fermentacji tlenowej prowadzonej w dużych bioreaktorach. Z punktu widzenia technologii produkcji ważne jest, że te pleśnie mają bardzo wysoką wydajność syntezy kwasu cytrynowego z tanich surowców węglowodanowych, np. z melasy buraczanej, syropów glukozowych czy innych produktów przemysłu cukrowniczego. Dzięki temu proces jest opłacalny i stabilny. W praktyce przemysłowej używa się tzw. czystych kultur, czyli ściśle kontrolowanych szczepów, najczęściej wyselekcjonowanych i często ulepszonych metodami klasycznej hodowli lub inżynierii genetycznej. Chodzi o to, żeby mikroorganizm dawał powtarzalny, wysoki uzysk kwasu, a jednocześnie nie produkował zbyt wielu niepożądanych metabolitów ubocznych. W bioreaktorach kontroluje się pH, temperaturę (zwykle ok. 30°C), napowietrzanie i stężenie cukru, bo to wszystko wpływa na wydajność i czystość produktu. Z mojego doświadczenia w szkolnych ćwiczeniach często pokazuje się uproszczony schemat: surowiec cukrowy → sterylizacja → zaszczepienie czystą kulturą Aspergillus niger → fermentacja → filtracja biomasy → oczyszczanie i krystalizacja kwasu cytrynowego. W zakładach przemysłu spożywczego trzyma się przy tym ścisłych zasad GMP i HACCP, bo mimo że produkt jest otrzymywany z pleśni, końcowy kwas cytrynowy musi mieć bardzo wysoką czystość, spełniać normy farmakopealne i spożywcze (np. odpowiednie wymagania FAO/WHO, Codex Alimentarius, normy PN-EN). Co ciekawe, historycznie kwas cytrynowy pozyskiwano z cytryn, ale metoda pleśniowa całkowicie wyparła ekstrakcję z owoców właśnie dzięki lepszej wydajności i niższym kosztom. Moim zdaniem to jeden z lepszych przykładów, jak biotechnologia mikrobiologiczna zmieniła skalę i ekonomię produkcji dodatków do żywności.