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1、檸檬酸及生產(chǎn)工藝摘要：檸檬酸廣泛應(yīng)用于食品工業(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，在多種霉菌及黑曲菌的作用下，控制較低的溫度和pH值、較高的通氣量和糖濃度，用發(fā)酵法制得。關(guān)鍵詞：檸檬酸化工產(chǎn)品發(fā)酵法1產(chǎn)品說明檸檬酸又名枸櫞酸，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)晶或白色粉未，易溶于水及酒精。加熱可以分解成多種產(chǎn)物，與酸、堿、甘油等發(fā)生反應(yīng)。檸檬酸主要應(yīng)用于食品工業(yè)，因為檸檬酸有溫和爽快的酸味，普遍用于各種飲料、汽水、葡萄酒、糖果、點心、餅干、罐頭果汁、乳制品等食品的制
2、造。檸檬酸在化學(xué)工業(yè)上可作化學(xué)分析用試劑，用作實驗試劑、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作助洗劑，可改善洗滌產(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，保持洗滌必要的堿性，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)良的鰲合劑。2生產(chǎn)原理2.1生產(chǎn)方法簡介中國現(xiàn)有檸檬酸生產(chǎn)廠近百家，總年產(chǎn)能力約80萬噸，是全球最大的檸檬酸生產(chǎn)國和出口國。目前，檸檬酸生產(chǎn)方法有水果提取法，化學(xué)合成法和生物發(fā)酵法三種。水果提取法是指檸檬酸從檸檬、橘子、蘋果等檸檬酸含量較高的水果
3、中提取，此法提取的成本較高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。化學(xué)合成法的原料是丙酮，二氯丙酮或乙烯酮，此法工藝復(fù)雜，成本高，安全性低。而發(fā)酵法發(fā)酵周期短，產(chǎn)率高，節(jié)省勞動力，占地面積小，便于實現(xiàn)儀表控制和連續(xù)化，現(xiàn)已成為檸檬酸生產(chǎn)的主要方法。2.2反應(yīng)方程式C12H22011+H20+302→2C6H8O7+4H2O(蔗糖)（檸檬酸）3工藝過程及流程圖3.1工藝過程3.1.1菌種培養(yǎng)在4～6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（無茵操作），在30～32℃條件下培養(yǎng)4天左右。這種培養(yǎng)方法稱為“斜面培養(yǎng)”。將麩皮和水以1：1的
4、比例摻拌，再加入10％的碳酸鈣、0．5％的硫酸銨，拌勻后裝入容量為250毫升的三角瓶中，用1．5公斤壓力滅菌60分鐘。接人斜面培養(yǎng)法培養(yǎng)出的菌種，培養(yǎng)96～120小時后即可使用。3.1.2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％的比例補足水分；結(jié)塊的粉渣需粉碎成二至四毫米顆粒。然后加入2%碳酸鈣、10％至11％的米糠，摻勻后，堆放2小時，再進行蒸煮。蒸煮可采用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，常壓蒸料可用固定式蒸鍋或固定式水泥蒸鍋。先用揚麩機將蒸煮好的料破碎，再加入含抗污染
5、藥品的沸水。3.1.3接種、發(fā)酵當(dāng)磷溫冷卻到37～40℃時，接入菌種懸浮液。接種后，送入曲室發(fā)酵(此時料溫不得低于27℃)。生產(chǎn)過程一定要嚴格無菌操作。發(fā)酵室要注意消毒，定期用甲醛或硫磺熏蒸，其用最好甲醛為10毫升／立方米，硫磺為25克／立方米。3.1.4發(fā)酵工藝條件的控制(1)發(fā)酵過程中沒有解決注意適當(dāng)通風(fēng)，因黑曲霉菌是喜空氣細菌。(2)發(fā)酵室內(nèi)的相對濕度應(yīng)保持在86％至90％之間。(3)注意發(fā)酵過程中的溫度控制。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27～30℃之間，料溫在27～35℃左右；第二階段為18～60小
6、時，料溫為40～43℃，不能超過44℃，室溫要求33℃左右；第三階段為60小時料溫在35～37℃左右，室溫為30～32
℃。3.1.5浸取檸檬酸將曲料放人浸取缸，用溫度90℃以上的水連續(xù)浸泡五次，每次浸泡約1小時。當(dāng)浸液酸度低于0.5%時，停止浸泡進行出渣。將浸液倒入搪瓷禍，加溫至95℃以上，保持10分種后，停止加熱，讓其靜置沉淀6小時。3.1.6清液中和將經(jīng)過沉淀的清液移入中和罐，加溫至60℃后，加入碳酸鈣中和，邊加邊攪拌。檸檬酸與碳酸鈣形成難溶性的檸檬酸鈣，從發(fā)酵液中分離沉淀出來，達到與其它可溶性雜質(zhì)分離的目的。加完碳酸鈣后，升
7、溫到90℃，保持半小時待碳酸鈣反應(yīng)完成后，倒入沉淀缸內(nèi)，抽去殘酸，再放入離心機脫水，用95℃以上的熱水洗滌鈣鹽，以除去其表面附著的雜質(zhì)和糖分。在這里要重點檢查糖分是否洗凈（洗凈的檸檬酸鈣鹽最好能迅速進行酸解，不要過久貯放，否則會因發(fā)霉變質(zhì)造成損失。如因故不能及時處理，要晾干后再存放），方法是將1～2%的高錳酸鉀溶液滴一滴到20毫升洗水中，3分鐘不變色即說明糖分已基本洗凈。在清液中和過程中，控制中和的終點很重要，過量的碳酸鈣會造成膠體等雜質(zhì)一起沉淀下來，不僅影響檸檬酸鈣的質(zhì)量，而且給后道工序造成困難。一般按計算量加入碳酸鈣（碳酸鈣總量
8、=檸檬酸總量×0．714），當(dāng)pH為6．5～7．0，滴定殘酸為0．1～0．2％時即達到終點。一旦加過了碳酸鈣量，需要補加發(fā)酵或母液。3.1.7酸解與脫色酸解是將已洗凈的難溶性的檸檬酸鈣與烈士作用，生成檸檬酸與硫酸鈣。反應(yīng)式如下:Ca(
