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發酵

1940年，H.A.克雷伯斯提出三羧循環學說以來，檸檬酸的發酵機理逐漸被人們所認識。已經證明，糖質原料生成檸檬酸的生化過程中，由糖變成丙酮酸的過程與酒精發酵相同，亦即通過E-M途徑（二磷酸己糖途徑）進行酵解。然后丙酮酸進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入三羧循環途徑。

檸檬酸是代謝過程中的中間產物。在發酵過程中，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，才有利于檸檬酸的大量積累。 

厭氧-好氧生物組合法

上述的兩種生物法具有其相應的優點，但單一的處理方法都難以達到國家的排放要求，所以將這兩種方法組合后再對廢水進行處理。對于濃度為5000～50000 mg/L的檸檬酸廢水進行處理，將其混入低濃度的廢水中，再進入生物接觸氧化池，使用以上方法處理廢水使其達到國家排放標準，在一定程度上增加了水資源的利用率，排放的水可以用于農田灌溉、工業用水等。目前，厭氧 - 好氧生物組合法已經應用于檸檬酸的廢水處理中，圖2為其工藝流程。