檸檬酸生產(chǎn)工藝

1、檸檬酸的工藝生產(chǎn)流程摘 要檸檬酸廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和化學(xué)工業(yè)等方面。它可利用糖質(zhì)原料如土豆、地瓜中的淀粉等，在多種霉菌及黑曲霉的作用下，控制較低的溫度及PH值、較高的通氣量和糖濃度，用發(fā)酵法制得。檸檬酸又名枸櫞酸，學(xué)名3-羥基-3-羧基戊二酸，分子式C6H8O7為無色、無臭、半透明結(jié)晶或白色粉末，易溶于水及酒精。加熱可以分解成多種產(chǎn)物，與酸、堿、甘油發(fā)生反應(yīng)。檸檬酸主要用于食品工業(yè)，因?yàn)闄幟仕嵊袦睾退斓乃嵛?，普遍用于各種飲料、汽水、葡萄酒、糖果、點(diǎn)心、餅干、罐頭果汁、乳制品等食品的制造。檸檬酸在化學(xué)工業(yè)上可做化學(xué)分析用試劑，用作實(shí)驗(yàn)試劑，色譜分析試劑及生化試劑，用作絡(luò)合劑，掩蔽劑，

2、配制緩沖溶液。采用檸檬酸或檸檬酸鹽類做助洗劑，可改善洗劑產(chǎn)品的性能，可以迅速和沉淀金屬離子，防止污染物重新附著在織物上，保持洗劑必要的堿性使污垢和灰分散和懸浮，提高表面活性劑的性能，是一種優(yōu)良的螯合劑。關(guān)鍵詞:檸檬酸,黑曲霉,發(fā)酵法Citric Acid In The Process Of The Production Process ABSTRACTcitric acid is widely used in food industry, pharmaceutical industry and chemical industry, etc. It can use sugar in the ra

3、w materials such as potato, sweet potato starch, etc., under the action of a variety of mold and aspergillus Niger, control of low temperature and PH value, high ventilation and sugar concentration, using fermentation method.Citric acid or citrate, scientific name 3 - hydroxy - 3 - carboxylic glutar

4、ic acid, molecular formula C6H8O7 is colourless, odourless, translucent crystals or white powder, soluble in water and alcohol. Heating can be decomposed into a variety of products, react with acid, alkali, glycerin.Citric acid is mainly used in food industry, because of citric acid has a mild and r

5、efreshing acidity, widely used in all kinds of drinks, soft drinks, wine, candy, snacks, biscuits, canned fruit juices, dairy products, such as food manufacturing. Citric acid in the chemical industry to do chemical analysis reagent, used as laboratory reagents, chromatography analytical reagent and

6、 biochemical reagents, used as complexing agent and masking agent, buffer solution. Using citric acid or citric acid salts do help lotion, can improve the performance of detergent product, can quickly and precipitation of metal ions, and prevent pollutants are attached to the fabric again, keep the

7、lotion, alkaline necessary make the dirt and dust dispersion and suspension, improve the performance of the surfactant is a kind of excellent chelating agent.Keywords: citric acid, aspergillus Niger, fermentation目 錄第一章 緒論1引言.2檸檬酸現(xiàn)狀及應(yīng)用. .第二章 實(shí)驗(yàn)材料及其方法.1設(shè)計方案1.1工藝過程.2主要設(shè)備選擇.2.1發(fā)酵罐選擇 2.2抽濾桶.2.3濃縮鍋.3檸檬酸發(fā)酵

8、微生物的確定及形態(tài). 3.1黑曲霉的形態(tài)特征. 3.2黑曲霉的生理特征.4檸檬酸發(fā)酵用原料選型.5發(fā)酵生產(chǎn). 5.1工藝流程. 5.2液體發(fā)酵. 5.3檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn).第三章 討論及注意事項(xiàng). 1主要用途及注意事項(xiàng). 1.1主要用途 1.2注意事項(xiàng). 2討論. . 2.1檸檬酸的應(yīng)用. 2.2 檸檬酸前景的討論.主要參考書及文獻(xiàn).第一章 緒論1 引言 檸檬酸又名枸櫞酸，學(xué)名3-羥基-3-羧基戊二酸，分子式C6H8O7為無色、無臭、半透明結(jié)晶或白色粉末，易溶于水及酒精。加熱可以分解成多種產(chǎn)物，與酸、堿、甘油發(fā)生反應(yīng)。檸檬酸廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和化學(xué)工業(yè)等方面。它可利用糖質(zhì)原料如土豆、地瓜

9、中的淀粉等，在多種霉菌及黑曲霉的作用下，控制較低的溫度及PH值、較高的通氣量和糖濃度，用發(fā)酵法制得。2 檸檬酸現(xiàn)狀及應(yīng)用 檸檬酸主要用于食品工業(yè)，因?yàn)闄幟仕嵊袦睾退斓乃嵛叮毡橛糜诟鞣N飲料、汽水、葡萄酒、糖果、點(diǎn)心、餅干、罐頭果汁、乳制品等食品的制造。檸檬酸在化學(xué)工業(yè)上可做化學(xué)分析用試劑，用作實(shí)驗(yàn)試劑，色譜分析試劑及生化試劑，用作絡(luò)合劑，掩蔽劑，配制緩沖溶液。采用檸檬酸或檸檬酸鹽類做助洗劑，可改善洗劑產(chǎn)品的性能，可以迅速和沉淀金屬離子，防止污染物重新附著在織物上，保持洗劑必要的堿性使污垢和灰分散和懸浮，提高表面活性劑的性能，是一種優(yōu)良的螯合劑。第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法1設(shè)計方案1.1工藝過程菌

10、種培養(yǎng)：在46波美度的麥芽汁內(nèi)加入25%至30%的瓊脂，然后接入黑曲霉菌種（無菌操作），在3032攝氏度條件下培養(yǎng)天左右（斜面培養(yǎng)）。江麩皮和水按1:1的比例摻拌，在加入10%的碳酸鈣、0.5%的硫酸銨，拌勻后裝入容量為250ml的三角瓶中，用1.5公斤壓力滅菌60分鐘。接入斜面培養(yǎng)法培養(yǎng)的菌種，培養(yǎng)96120小時后即可使用。原料處理：濕粉渣必須經(jīng)過壓榨脫水，使含水量在60%左右，干粉渣含水量低，應(yīng)按60%的含水量補(bǔ)足水分，結(jié)塊的粉渣需粉碎成2至4毫米顆粒，然后加入2%的碳酸鈣、10%至11%的米糠，摻勻后，堆放2小時，再進(jìn)行蒸煮。蒸煮可加壓蒸料和常壓蒸料兩種方式。加壓蒸料最好用旋轉(zhuǎn)式蒸鍋，常

11、壓蒸料可用固定式蒸鍋或固定式水泥蒸鍋接種、發(fā)酵：當(dāng)磷溫冷卻到37至40攝氏度時，接入菌種懸浮液。接種后送入曲室發(fā)酵（料溫高于27攝氏度）。生產(chǎn)過程一定要無菌操作。發(fā)酵室要注意消毒。發(fā)酵工藝條件的控制：黑曲霉是喜空氣細(xì)菌，注意通風(fēng)。發(fā)酵室濕度保持在86%至90%之間。發(fā)酵過程溫度控制，整個發(fā)酵過程分為三個階段：第一階段為前18小時，室溫在2730攝氏度之間，料溫在2735攝氏度之間。第二階段時間為1860小時，料溫為4043攝氏度，不能超過44攝氏度，室溫在33攝氏度左右;第三階段為60小時料溫在3537攝氏度之間室溫為3032攝氏度。浸取檸檬酸：將曲料放入浸取缸，用90攝氏度以上溫度的水連續(xù)浸

12、取五次，每次浸泡約一小時，當(dāng)浸液酸度低于0.5%時，停止浸泡進(jìn)行出渣，將浸液倒入搪瓷鍋，加溫95攝氏度以上，保持10分鐘后，停止加熱，讓其靜止沉淀6小時。清液中和：碳酸鈣總量=檸檬酸總量×0.714 ，當(dāng)PH為6.57.0滴定殘酸為0.10.2%時即到達(dá)終點(diǎn)。酸解與脫色：將已洗凈的難容的檸檬酸鈣與烈士酸作用，生成檸檬酸與硫酸鈣。濃縮、結(jié)晶：將脫色后所得清夜，用減壓法濃縮（要求真空度為600740毫米汞柱，溫度為5060攝氏度）。2主要設(shè)備選擇：發(fā)酵罐、種母罐、抽濾桶、脫色柱、濃縮鍋、結(jié)晶鍋等。2.1發(fā)酵罐選擇年產(chǎn)五萬噸檸檬酸發(fā)酵罐設(shè)計，按通氧間歇發(fā)酵方式，發(fā)酵罐數(shù)目可用以下公式：N=

13、nt/24+1 N:發(fā)酵罐個數(shù)（一個備用） n:每24內(nèi)進(jìn)行加料的發(fā)酵罐數(shù)目 t:發(fā)酵周期 t=18d 根據(jù)具體情況而定2.2抽濾桶 主要用于化工、醫(yī)藥、石油等行業(yè)生產(chǎn)工藝中的真空過濾。操作壓力-0.1Mpa，操作溫度-10攝氏度到100攝氏度。2.3濃縮鍋 用外加熱自然循環(huán)與真空負(fù)壓蒸發(fā)現(xiàn)結(jié)合的方式，蒸發(fā)速度快，濃縮比重可達(dá)1.3.3檸檬酸發(fā)酵及微生物的確定及形態(tài)3.1黑曲霉的形態(tài)特征目前生產(chǎn)上常用產(chǎn)酸能力強(qiáng)的黑曲霉作為生產(chǎn)菌。在固體培養(yǎng)基上，菌落由白色逐漸變成棕色。孢子區(qū)域?yàn)楹谏?，菌落成絨毛狀，邊緣不整齊。菌絲有隔膜和分支，是多細(xì)胞的菌絲體，無色或有色，有足細(xì)胞，頂囊生成一層或兩層小梗，小

14、梗頂端產(chǎn)生一串串分生孢子。3.2黑曲霉的生理特征黑曲霉生產(chǎn)菌可在薯干粉、玉米粉、可溶性淀粉糖蜜、葡萄糖麥芽糖、糊精、乳糖等培養(yǎng)基上生長、產(chǎn)酸。黑曲霉生長PH值因菌種而異，一般為PH37;產(chǎn)酸PH為1.82.5.生長最適溫度為3337攝氏度，產(chǎn)酸最適溫度為2837攝氏度，溫度過高易形成雜酸。黑曲霉以無性生殖的方式繁殖，具有多種活力較強(qiáng)的酶系，能利用淀粉類物質(zhì)，并且對蛋白質(zhì)、丹寧、纖維素、果膠具有一定的分解能力。黑曲霉可以邊長菌、邊糖化、邊發(fā)酵產(chǎn)酸的方式生產(chǎn)檸檬酸。4檸檬酸發(fā)酵用原料選型 檸檬酸發(fā)酵的原料有糖質(zhì)原料（甘煎廢糖蜜，甜菜廢糖蜜）、淀粉質(zhì)原料（主要是番薯，馬鈴薯，木薯等）和正烷羥類原料三

15、大類。5發(fā)酵生產(chǎn)5.1工藝流程 以薯干粉為原料的液體深層發(fā)酵工藝流程：斜面菌種麩曲瓶種子薯干粉調(diào)漿滅菌（間歇或連續(xù)式）冷卻發(fā)酵發(fā)酵液提取成品5.2液體發(fā)酵不置換法：一次加入，不換培養(yǎng)基。置換法：需要更換培養(yǎng)基。5.3檸檬酸的發(fā)酵生產(chǎn)第三章 討論及注意事項(xiàng)1主要用途及注意事項(xiàng)1.1主要用途：用于食品工藝（飲料、汽水、葡萄酒）、用于化工、制藥和紡織業(yè)（實(shí)驗(yàn)試劑、色譜分析試劑、生化試劑、助洗劑）、用于環(huán)保（對二氧化硫吸收率高）、用于化妝品（洗發(fā)精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品）、用于殺菌（殺滅細(xì)菌芽孢）。1.2注意事項(xiàng)食用危險 ：常食檸檬酸可導(dǎo)致低鈣血癥，并且會增加患十二指腸癌的幾率。 檸檬酸可

16、燃。粉體與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高溫或氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險。2.1檸檬酸的應(yīng)用 檸檬酸主要用于食品工業(yè)，因?yàn)闄幟仕嵊袦睾退斓乃嵛叮毡橛糜诟鞣N飲料、汽水、葡萄酒、糖果、點(diǎn)心、餅干、罐頭果汁、乳制品等食品的制造。檸檬酸在化學(xué)工業(yè)上可做化學(xué)分析用試劑，用作實(shí)驗(yàn)試劑，色譜分析試劑及生化試劑，用作絡(luò)合劑，掩蔽劑，配制緩沖溶液。采用檸檬酸或檸檬酸鹽類做助洗劑，可改善洗劑產(chǎn)品的性能，可以迅速和沉淀金屬離子，防止污染物重新附著在織物上，保持洗劑必要的堿性使污垢和灰分散和懸浮，提高表面活性劑的性能，是一種優(yōu)良的螯合劑。2.2 檸檬酸前景討論 檸檬酸廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和化學(xué)工業(yè)等方面。它可利用糖質(zhì)原料如土豆、地瓜中的淀粉等，在多種霉菌及黑曲霉的作用下，控制較低的溫度及PH值、較高的通氣量和糖濃度，用發(fā)酵法制得。所以在未來人類對檸檬酸的需求量會加大，大量生產(chǎn)檸檬酸必會成為一種趨勢。參考文獻(xiàn)1圖書專著1«發(fā)酵工藝與設(shè)備»2«釀造工藝學(xué)»3«氨基酸工藝學(xué)»4«