用紅薯制備檸檬酸農業(yè)種植技術栽培技術

1、用紅薯制備檸檬酸 檸檬酸又名枸椽酸，它存在于自然果實中。我國在1968年獲得了薯干原料深層發(fā)酵檸檬酸勝利。薯干原料深層發(fā)酵生產檸檬酸，原料豐富礦工藝簡潔，發(fā)酵水平較高，在許多地方都有生產檸檬酸的工廠。檸檬酸為五色透亮結晶體或白色粉末，有一種迷人的酸味，它是食品、化工、制藥、紡織等工業(yè)的重要原料。 1、工藝流程：培菌-糊化發(fā)酵-中和-酸解-濃縮結晶 2、工藝操作要點： 培菌：生產檸檬酸所用的菌種為黑曲霉。黑曲霉不但能利用淀粉，而且還對蛋白質、纖維素、果膠物質等均有肯定分解力量，它的產酸力量也較高，在生產上比應用其它微生物有更多優(yōu)點。培菌的過程也是用試管、三角瓶、種母罐等逐步擴大培育。培育畢竟分幾

2、個階段可由生產規(guī)模來打算。根據酒精生產中所介紹的方法，用米曲汁或麥芽汁，再在其中加2%的瓊脂配成培育基，分盛于試管中，每管510毫升，經滅菌處理后，斜置使其成斜面。將在土壤中分別的或生產中留用的合格菌種，用無菌操作接入試管培育基中。在3234攝氏度的溫度下培育56天，待繁殖旺盛，檢驗合格后，用無菌水將孢子完全洗下，即為孢子懸浮液。 生產上所用的種母醪是在種母罐串培育的。培育基中的糊化醪與發(fā)酵所用的糊化醪相同。將濃度為12%14%的紅薯淀粉漿液，放在滅過菌的種母罐中，通入1千克/平方厘米的蒸汽蒸煮糊化1520分鐘，待冷至33攝氏度，接入合格的孢子懸浮液，保持3234攝氏度的溫度，通入無菌空氣，并

3、用攪拌機攪拌進行發(fā)酵。每12小時取樣檢查，經5-6天即可發(fā)酵完全。檢驗合格后，即可投入發(fā)酵罐中使用。 糊化發(fā)酵：紅薯干經粉碎過篩后，送入拌料桶，加水配成濃度為12%14%的淀粉漿液，用輸送泵打入發(fā)酵罐，通入1千克/平方厘米的蒸汽蒸煮糊化1520分鐘。將糊化醪冷至33攝氏度時，按接種量為5%7%接入種母罐中培育好的種母醪，在3234攝氏度溫度下攪拌，通入無菌空氣發(fā)酵，每隔肯定時間取樣檢查，發(fā)酵過程中掌握pH為2.53,經56天即可完成發(fā)酵。在檸檬酸發(fā)酵過程中，pH值的掌握對產酸關系很大。由于用薯干粉發(fā)酵生產檸檬酸時，首先要利用黑曲霉的糖化霉將淀粉先轉化成葡萄糖，然后由葡萄糖轉變成檸檬酸。糖化的最

4、適pH值約為2.53.0,生成檸檬酸的pH值在2.02.5,假如發(fā)酵初期產酸過猛，就會影響糖化不徹底，造成殘?zhí)橇扛?，產酸量低；或發(fā)酵過程中始終處于高pH值狀態(tài)，就會生成以草酸為主的雜酸。解決這一問題一般可采納二種方法：一是調整通氣和攪拌的強度，如前期通風量低些對糖化有利，后期適當增加風量，能促進產酸。二是在pH值降至2.0左右；加入肯定量的滅菌碳酸鈣乳劑，使pH值回升至2.2左右時，有利于糖化作用，能連續(xù)積累檸檬酸。 中和：發(fā)酵后的物料，生產上叫發(fā)酵醪。發(fā)酵醪出料后，真空抽濾即為含檸檬酸的發(fā)酵液。先將發(fā)酵液用泵打入中和桶，加熱到60攝氏度左右，再加入碳、酸鈣粉末或石灰乳。碳酸鈣用量可按下式計算

5、： 碳酸鈣用量=檸檬酸總量*0.714 檸檬酸總量=發(fā)酵液體積*滴定酸度*氫氧化鈉濃度*0.07 將中和后的料液加熱煮沸，使其它有機酸的鈣鹽溶解，而檸檬酸鈣不溶。在過濾桶中抽濾，濾液弄去。沉淀用90攝氏度以上的熱水洗去糖分。檢查的方法是用1%2%的高錳酸鉀溶液1滴加到加毫升洗滌水中，3分鐘內不變色，說明糖分已洗凈。 酸解：將洗滌后的檸檬酸鈣沉淀放入稀釋桶中，加水打成漿狀，用泵將漿液打入酸解桶，在攪拌下緩緩加入濃硫酸分解。酸解終點的掌握方法是：取甲、乙兩支試管，甲管中放入1毫升15%20%硫酸，乙管中放入1毫升15%20%氯化鈣溶液（其濃度必需和甲管中硫酸的濃度相同）.各試管中分別加入1毫升過濾

6、后的酸解液，在水浴上加熱至沸，冷卻后均不發(fā)生混濁，再分別加入95%的乙醇。加乙醇后，甲管略呈渾濁，表示已達酸解終點。假如加乙醇前，甲管就已渾濁，表示酸解液中硫酸量不足；加乙醇后，乙管渾濁，表示酸解液中硫酸過量。假使硫酸過量，在酸解液中可稍加一些檸檬酸溶液進行調整。在工廠實際操作中，硫酸的加入量一般為碳酸鈣用量的92%95%.加完硫酸后，把酸解液加熱到8085攝氏度，保持30分鐘，即可使反應完全，又能促進硫酸鈣結晶的形成，以利分別。依據硫酸鈣在水中的溶解度與溫度的關系，酸解液在80攝氏度左右進行熱抽濾較為相宜。濾餅硫酸鈣用熱水洗滌后棄去，濾液和洗滌液合并在貯液桶中，即為稀檸檬酸溶液。稀檸檬酸溶液

7、流經盛有脫色樹脂或活性炭的脫色柱進行脫色后，再流經裝有強酸性陽離子交換樹脂（如732型離子交換樹脂）的交換柱，以除去鈣、鐵等陽離子雜質。 濃縮結晶：從離子交換柱流出的稀檸檬酸镕液，利用真空抽入真空濃縮鍋，在真空度為600700毫米汞柱，5060攝氏度溫度下蒸發(fā)濃縮，使檸檬酸溶液的比重由1.07左右提高到1.341.35.為保證產品質量，必需采納減壓濃縮，由于在常壓下濃縮，易引起分解而產生分解烏頭酸，而且結晶色澤變深。濃縮后的檸檬酸溶液趁熱出料，利用真空抽入高位槽，再由高位槽放入結晶鍋中，緩慢攪拌，開夾套冷卻水將溶液冷至3035攝氏度，撒入少量晶種（假如此時已有結晶可不加晶種）,據待溫度連續(xù)下降到20攝氏度以下（夏天需用冷凍鹽水降溫）出料。在離心機下進行甩濾，濾液可進一步濃縮、結晶，也可送至稀釋桶，作為硫酸酸