檸檬酸及生產(chǎn)工藝

1、酸及生產(chǎn)工藝一.檸檬酸的簡(jiǎn)介1. 檸檬酸的理化性質(zhì)檸檬酸（Citricacid），又稱枸椽酸，是一種三元羧酸,其學(xué)名為3-羥基-3-羧基戊二酸，分子式C6H807（無(wú)水物），在自然界中存在于檸檬、柑桔、梅、李子、梨、桃、無(wú)花果等水果中。檸檬酸具有無(wú)毒，無(wú)色，無(wú)臭特性，一般為半透明結(jié)晶或白色粉末，易溶于水、乙醇、乙腈、乙醚等1，不溶于苯，微溶于氯仿。相對(duì)密度cm3，熔點(diǎn)153（失水）。檸檬酸結(jié)晶形態(tài)因結(jié)晶條件不同而不同，有無(wú)水檸檬酸，也有含結(jié)晶水的檸檬酸。在干燥空氣中微有風(fēng)化性，在潮濕空氣中有潮解性，175以上分解放出水及二氧化碳。檸檬酸是一種較強(qiáng)的有機(jī)酸，有3個(gè)H可以電離；水溶液呈酸性，加熱可

2、以分解成多種產(chǎn)物，與酸、堿、甘油等發(fā)生反應(yīng)。2. 檸檬酸的用途檸檬酸具有令人愉悅的酸味，入口爽快，無(wú)后酸味，安全無(wú)毒，被廣泛用作食品和飲料的酸味劑；能與二價(jià)或三價(jià)的陽(yáng)離子形成絡(luò)合物，被用作金屬加工的鰲合劑和洗凈劑（起軟化水作用的洗凈力補(bǔ)充劑）；還能衍生形成許多衍生物，可用作有機(jī)化學(xué)工業(yè)的原料。因此被廣泛用于食品飲料、醫(yī)藥化工、清洗與化裝品、有機(jī)材料等領(lǐng)域，是目前世界需求量最大的一種有機(jī)酸2，到目前還沒有一種可以取代檸檬酸的酸味劑。二.生產(chǎn)技術(shù)檸檬酸的生產(chǎn)方法共可分為3種:水果提取法,化學(xué)合成法,生物發(fā)酵法三種17，目前以發(fā)酵法生產(chǎn)檸檬酸為主18。發(fā)酵法又分為固體發(fā)酵法和液體深層發(fā)酵法。固態(tài)發(fā)酵

3、能耗小但勞動(dòng)力大，占地面積大，不適合大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用。深層通風(fēng)發(fā)酵法采用不銹鋼罐體，機(jī)械攪拌通風(fēng)，微生物在液體相中分布均勻，發(fā)酵時(shí)不生成孢子，全部菌體細(xì)胞用于代謝檸檬酸，發(fā)酵速度高，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化或自動(dòng)化操作，利于大規(guī)模生產(chǎn)。三.生物發(fā)酵法制取檸檬酸1） 本工藝選擇的原料及生產(chǎn)方法本次生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)以薯干為原料，采用直接粉碎、調(diào)漿、液化，進(jìn)行好氣液體深層發(fā)酵，鈣鹽法提取，最后結(jié)晶、干燥得到檸檬酸2） 工藝流程接收糖漿后，根據(jù)糖漿組成作適當(dāng)?shù)奶幚砘蚺渲?，配成發(fā)酵原料，進(jìn)行連續(xù)殺菌并冷卻后，進(jìn)入發(fā)酵罐，加入菌種和凈化壓縮空氣后進(jìn)行發(fā)酵；發(fā)酵液經(jīng)升溫、過濾處理后，進(jìn)入中和罐，用中和處理；再經(jīng)過過濾洗滌，

4、得到檸檬酸鈣固體，送入酸解罐，再添加酸解，并加入活性炭進(jìn)行脫色；然后，通過帶式過濾機(jī)過濾、酸解過濾，除去及廢炭；酸解過濾液經(jīng)離子交換處理后，進(jìn)行蒸發(fā)、濃縮，再進(jìn)行結(jié)晶；結(jié)晶后,用離心機(jī)進(jìn)行固液分離，對(duì)得到的濕檸檬酸晶體進(jìn)行干燥與篩選，最后得到成品檸檬凈化淀粉糖川 酸液根據(jù)發(fā)配料篩選濕純 水檸檬酸生產(chǎn)工藝流程框圖 滅菌醉的要求，對(duì)薯干原料，采用直接粉碎、磨掘調(diào)漿、淞化、連續(xù)滅窗水生產(chǎn)時(shí)，根據(jù)我國(guó)薯干粗料的特崎發(fā)酵工及求將薯干力處理方法：以薯干原專倉(cāng)運(yùn)至的聊間.經(jīng)學(xué)磁選裝訪炒去原料含鐵雜質(zhì)、呵護(hù)黃街。然d進(jìn)入粗枕碎p分離機(jī)，將薯干先軋成1-3cm大小日勺小塊.以提高磨粉機(jī)I勺效率.便于物料的輸送。

5、小粗碎后，藍(lán)磊提升機(jī)提皆至中間粉倉(cāng)，由粉中入磨粉機(jī)粉碎,糅碎后進(jìn)入粉倉(cāng)，更經(jīng)廢渣處理計(jì)量送至配料罐。配單罐內(nèi)加消裝置連續(xù)滅菌，再送至發(fā)酢車間(2) 發(fā)酵工序生，同加入淀粉酶,溫權(quán)化。核化液成后送蒸發(fā)結(jié)晶由備料軍問提供經(jīng)連續(xù)滅菌并冷卻打料液,通過滅菌管道泵入已空消滅菌待料> 中和 <的發(fā)酵罐，通過差壓潮或零磅火焰倒種法接入已培養(yǎng)好的檸椽酸菌種.在通風(fēng)、攪拌情況下，進(jìn)行發(fā)酵或培養(yǎng)。在發(fā)酵培養(yǎng)過程中，對(duì)罐溫、罐入、通風(fēng)量、攪拌轉(zhuǎn)速等實(shí)行連續(xù)記錄監(jiān)控，并定期檢測(cè)麻楣消蟀情況、菌種生長(zhǎng)狀態(tài)、pH值、泡沫等變化廢渣處理過濾情況。根據(jù)發(fā)酵的工藝特性要求，及時(shí)調(diào)整控制發(fā)酵工藝過程，以獲得最佳工藝產(chǎn)

6、酸率或種罐菌活力，一般經(jīng)66小時(shí)（種罐約25小時(shí)）培養(yǎng)，大罐在殘?zhí)侵笜?biāo)、產(chǎn)酸情況達(dá)到放罐條件即可放罐；種罐菌活力及菌群數(shù)量達(dá)標(biāo)后，即可移種。在發(fā)酵或陪種過程的定期檢測(cè)中，若發(fā)現(xiàn)異常情況，如染菌等，應(yīng)針對(duì)具體情況及時(shí)處理，對(duì)中、前期染菌，可加大種量形成，主菌群生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，或及時(shí)罐實(shí)消，補(bǔ)入適當(dāng)營(yíng)養(yǎng)源重新接種發(fā)酵；后期時(shí)可加強(qiáng)監(jiān)控，提前放罐；對(duì)倒罐等應(yīng)予滅菌排放處理，并認(rèn)真查找原因，進(jìn)一步強(qiáng)化滅菌操作中的各個(gè)環(huán)節(jié)。3） 3）醪液處理工序檸檬酸發(fā)酵完成后，應(yīng)即時(shí)進(jìn)行熱處理，以滅活發(fā)酵，絮凝蛋白、提高收率，為提高設(shè)備利用率，增設(shè)醪液貯罐，通過熱交換器，及時(shí)將醪液加熱至80后進(jìn)入醪液熱貯罐，再經(jīng)泵壓入過濾

7、機(jī)，除掉固形物及菌體殘?jiān)?，將清醪液泵入下道工序?） 4）提取工序由壓濾工段送來(lái)的檸檬酸清醪液泵入中和罐，在80下進(jìn)行中和。碳酸鈣經(jīng)密閉的輸送機(jī)送入車間，經(jīng)無(wú)級(jí)調(diào)速下料螺旋分散投入中和罐，以防止局部濃度過高，使中和沉淀反應(yīng)均勻，經(jīng)終點(diǎn)檢測(cè)合格后，將檸檬酸鈣懸浮液排入帶式過濾機(jī)中，將固體檸檬酸鈣從懸浮液中分離出來(lái)，為滿足玉米原料及薯干原料生產(chǎn)工藝的雙重要求，中和帶式過濾機(jī)用特定的加長(zhǎng)、強(qiáng)洗型，生產(chǎn)原料操作靈活，以確保粗原料生產(chǎn)時(shí)的中和洗糖要求及成品的指標(biāo)控制，又熱水或酸解液調(diào)漿，濃硫酸由酸堿站泵入，再計(jì)量到酸堿桶中與檸檬酸鈣在80下生成硫酸鈣與檸檬酸的懸濁液送入酸解帶式過濾機(jī)進(jìn)行過濾，清洗液即酸

8、解液收集用于調(diào)漿，硫酸鈣運(yùn)至渣場(chǎng)綜合利用，檸檬酸酸解送至精制工段.5） 精制工序a.離子交換與脫色檸檬酸液從暫貯罐中泵送離交純化工序，經(jīng)由陽(yáng)離子交換塔，陰離子交換塔和活性炭脫色塔，離交脫色出去色澤及影響成品質(zhì)量加速設(shè)備腐蝕的陰陽(yáng)離子，陰陽(yáng)樹脂需經(jīng)過酸洗、堿洗再生處理，離交后的檸檬酸精制母液送入蒸發(fā)工序。b.蒸發(fā)與結(jié)晶在提純?nèi)芤哼M(jìn)入蒸發(fā)部分前，通過精過濾出去清液中的微小樹脂顆粒。精濾后的溶液經(jīng)熱交換器預(yù)熱后送至雙效真空濃縮器經(jīng)濃縮至特定濃度后，轉(zhuǎn)入真空結(jié)晶器，或者低溫結(jié)晶器進(jìn)行結(jié)晶。以確定產(chǎn)品（一水成品或無(wú)水產(chǎn)品），再經(jīng)分離將檸檬酸晶粒從液相中分離出來(lái)，液相在分離后分別放至各級(jí)母液貯罐，根據(jù)其雜質(zhì)離交濃度情況，送往重新蒸發(fā)式回流到前工序處理提純，晶體送往干燥機(jī)。c.干燥與