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1、檸檬酸及生產(chǎn)工藝一.檸檬酸的簡介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C6H8O7無水物），在自然界中存在于檸檬、柑桔、梅、李子、梨、桃、無花果等水果中。檸檬酸具有無毒，無色，無臭特性，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。相對密度cm3熔點(diǎn)153C（失水）。檸檬酸結(jié)晶形態(tài)因結(jié)晶條件不同而不同，有無水檸檬酸，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，1
2、75C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H+可以電離；水溶液呈酸性，加熱可以分解成多種產(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，無后酸味，安全無毒，被廣泛用作食品和飲料的酸味劑；能與二價或三價的陽離子形成絡(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
3、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)酵能耗小但勞動力大，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)計以薯干為原料，采用
4、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，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，對得到的濕檸檬酸晶體進(jìn)行干燥
5、與篩選，最后得到成品檸檬酸。淀粉糖配料篩選J菌酸液凈化3.操種作工藝檸檬酸生產(chǎn)工藝流滅菌干燥水(1)原料的處理根據(jù)發(fā)磨粉、調(diào)漿、液化、連續(xù)滅菌的處生產(chǎn)時，根據(jù)我國薯干粗料的特征，濕發(fā)酵工藝要求將薯干從平倉運(yùn)護(hù)設(shè)備。然后進(jìn)入粗粉碎機(jī)，、將分離流酵的要求，對薯干原料，采用直接粉碎、理方法；以薯干原料彳至備料消、泡經(jīng)過磁選裝置除薯干先軋成1-3cm大小的小塊，以提咼磨粉機(jī)的效率
6、便于物料的輸送。粗碎后，由斗個式提升機(jī)提送至中間粉倉，由粉倉落入磨粉機(jī)粉碎，粉碎后進(jìn)入粉倉，再經(jīng)計量送至配料罐廢渣處理料中含鐵雜質(zhì)，以
7、保餐內(nèi)加水調(diào)漿，同時加濾淀粉酶升溫液化液化完成后送至菌，再送至發(fā)酵車間連消裝置連續(xù)滅蒸發(fā)結(jié)晶況下，進(jìn)行發(fā)酵或培養(yǎng)。在發(fā)酵培養(yǎng)過程中，對罐溫、罐壓、通風(fēng)量、攪拌pH值、泡沫等變化情況。根轉(zhuǎn)速等實(shí)行連續(xù)記錄監(jiān)控，并定期檢測原糖消耗情況、、菌種生長狀態(tài)、據(jù)發(fā)酵的工處理性要求，及時調(diào)過濾制發(fā)酵工藝過程，以獲得般經(jīng)66小時(種罐約25小時)培養(yǎng)，大罐在殘?zhí)侵笜?biāo)、產(chǎn)酸情況達(dá)到放罐條最佳工藝產(chǎn)酸率或種罐菌活力,cU25/(2)發(fā)酵工序<發(fā)酵罐，通過差壓法或零磅火焰倒種法，接入已培養(yǎng)好的檸檬酸菌種，在通風(fēng)、攪拌情由備料車
8、間提供的經(jīng)連續(xù)滅菌并冷卻的料液，通過滅菌管道泵入已空消滅菌待料的件即可放罐；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中，若發(fā)現(xiàn)異常情況，如染菌等，應(yīng)針對具體情況及時處理，片中、前期染菌，可加大種量形成，主菌群生長優(yōu)勢，或及時!罐實(shí)消卜補(bǔ)酸適些養(yǎng)源重新接子交酵處后期時可活性炭加強(qiáng)監(jiān)控，提前放罐；對倒罐等應(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環(huán)節(jié)。（3）醪液處理工序檸檬酸發(fā)酵完成后，應(yīng)即時進(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，
9、通過熱交換器，及時將醪液加熱至80C后進(jìn)入醪液熱貯罐，再經(jīng)泵壓入過濾機(jī)，除掉固形物及菌體殘?jiān)瑢⑶艴惨罕萌胂碌拦ば?。?）提取工序由壓濾工段送來的檸檬酸清醪液泵入中和罐，在80r下進(jìn)行中和。碳酸鈣經(jīng)密閉的輸送機(jī)送入車間，經(jīng)無級調(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，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
