檸檬酸提取及鑒定實(shí)驗(yàn)方案.docx

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1、檸檬酸的提取及鑒定實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)鈣鹽沉淀硫酸轉(zhuǎn)溶提取檸檬酸的方法；學(xué)習(xí)結(jié)晶精制檸檬酸的方法實(shí)驗(yàn)材料發(fā)酵液：黑曲霉玉米粉發(fā)酵培養(yǎng)基；儀器：旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)儀、水浴鍋；其它材料：0.1mol/LNaOH、0.1MH2SO4溶液、固體碳酸鈣粉末實(shí)驗(yàn)原理鈣鹽沉淀法的原理碳酸鈣（或氫氧化鈣）可與發(fā)酵液中的檸檬酸發(fā)生中和反應(yīng)，生成難溶性的檸檬酸鈣沉淀，檸檬酸鈣在80～90度之間溶解度極低，通過(guò)過(guò)濾（或離心）的方法將其與糖、蛋白質(zhì)、其他有機(jī)酸、無(wú)機(jī)離子等可溶性雜質(zhì)分離開(kāi)。在檸檬酸鈣沉淀物中加入稀硫酸在80～85度之間進(jìn)行酸解反應(yīng)，生成檸檬酸和硫酸鈣沉淀，硫酸鈣在80度

2、左右溶解度極低，趁熱過(guò)濾（或離心）可將其與檸檬酸分離，獲得較純凈的檸檬酸酸解液。后續(xù)工藝：檸檬酸酸解液再進(jìn)行脫色、陽(yáng)離子交換層析除去雜質(zhì)，最后可以通過(guò)結(jié)晶法獲得純凈的檸檬酸晶體。結(jié)晶法的原理原理：通過(guò)冷卻、揮發(fā)溶劑等方法使溶液達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)時(shí)，具有一定形狀和大小的固態(tài)粒子可從均勻的溶液中析出，稱(chēng)為結(jié)晶。結(jié)晶過(guò)程：1、產(chǎn)生晶核；2、晶核成長(zhǎng)過(guò)飽和度是這兩個(gè)過(guò)程的推動(dòng)力。影響晶體質(zhì)量的因素：1、溶液中雜質(zhì)少，產(chǎn)品純度較高；2、冷卻結(jié)晶時(shí)，溫度要緩慢降低，防止晶核大量形成，形成粒度不一的晶體；3、控制攪拌速度，結(jié)晶初期可攪拌促使晶核產(chǎn)生，晶核成長(zhǎng)時(shí)降低攪

3、拌速度，防止將長(zhǎng)成的晶體打碎。實(shí)驗(yàn)步驟1、黑曲霉玉米粉發(fā)酵液八層紗布過(guò)濾除去菌體和殘?jiān)客矞y(cè)量清液體積V0；2、量取5mL清液、5mL蒸餾水于錐形瓶中，再滴入2～3滴酚酞用0.1MNaOH溶液滴定，滴定終點(diǎn)為淡紅色，30s內(nèi)不褪色，記下消耗的NaOH溶液體積V1；M酸（g）＝V1(mL)×0.1(mol/L)×0.001×1/3×210×V0/5M碳酸鈣（g）＝M酸×（V0－5）/V0×1/210×3/2×1003、鈣鹽沉淀：稱(chēng)取一定質(zhì)量的碳酸鈣粉末，邊攪拌邊緩慢地加入到剩余的清液（止產(chǎn)生大量的泡沫使溶液溢出），85度反應(yīng)10min（使檸檬酸鈣沉淀

4、下來(lái)），趁熱抽濾，并用與沉淀體積相當(dāng)?shù)姆兴疁斐恋砦?次（除去殘?zhí)?、蛋白質(zhì)等可溶性雜質(zhì)）；4、酸解：VH2SO4（mL）＝M碳酸鈣/100/0.1(mol/L)×1000在沉淀物中加入約等體積的蒸餾水，調(diào)勻成漿狀，量取一定體積0.1MH2SO4溶液，邊攪拌邊加入到漿液中，85度反應(yīng)10min，趁熱抽濾，獲得清亮的酸解液；5、低壓濃縮：將酸解液轉(zhuǎn)入圓底燒瓶中，水浴60～70度，真空度0.08~0.09MPa，濃縮至原體積約1/10；6、冷卻結(jié)晶：將濃縮液轉(zhuǎn)入燒杯中，于室溫下攪拌，待出現(xiàn)晶核，停止攪拌，再移入4度冰箱冷卻結(jié)晶約15min，抽濾獲得檸檬酸晶

5、體，烘干后稱(chēng)重m檸檬酸。計(jì)算黑曲霉發(fā)酵檸檬酸的產(chǎn)率：m檸檬酸（g）/V發(fā)酵液（mL）樣品的鑒定①取少量試樣，用直火灼燒，即緩慢分解，但不發(fā)生焦糖臭。②試樣溶液用4.3%氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，加硫酸汞溶液加熱至沸。再加1滴0.1N高錳酸鉀溶液，振蕩，紫色即消退，并產(chǎn)生白色沉淀。③試樣溶液用4.3%氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，加過(guò)量的7.5%氧化鈣溶液，冷時(shí)無(wú)變化，煮沸，即發(fā)生白色顆粒狀沉淀。在一部分中加4.3%氫氧化鈉溶液，沉淀不溶解，另一部分中加24%鹽酸，則溶解。④試樣溶液用4.3%氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，加過(guò)量的0.1N硝酸銀溶液，即發(fā)生白色沉淀。白色

6、沉淀能在硝酸或40%氮溶液中溶解。取氮溶液于試管中，在水浴上加熱至60～70℃，管壁不顯眼鏡。