本文由食药消息论坛主编国度食品格业临盆力增进核心卢慧芳汇集整顿。
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一.柠檬酸的简介
1.柠檬酸的理化性质
柠檬酸（Citricacid），又称枸椽酸，是一种三元羧酸,其学名为3-羟基-3-羧基戊二酸，分子式C6H8O7(无水物)，在当然界中存在于柠檬、柑橘、梅、李子、梨、桃、无花果等瓜果中。柠檬酸具备无毒，无色，无臭性格，正常为半晶莹结晶或白色粉末，易溶于水、乙醇、乙腈、乙醚等[1]，不溶于苯，微溶于氯仿。相对密度1.g/cm3，熔点℃(失水)。柠檬酸结晶形状因结晶前提不同而不同，有无水柠檬酸，也有含结晶水的柠檬酸。在枯燥空气中微有风化性，在湿润空气中有潮解性，℃以上分解脱出水及二氧化碳。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H＋也许电离；水溶液呈酸性，加热也许分解成多种产品，与酸、碱、甘油等产生反映。
2.柠檬酸的用处
柠檬酸具备使人喜悦的酸味，进口爽利，无后酸味，平安无毒，被普遍用做食品和饮料的酸味剂；能与二价或三价的阳离子产生络合物，被用做金属加工的鳌合剂和洗净剂（起软化水效用的洗净力增加剂）；还能衍生产生很多衍生物，可用做有机化学产业的资料。因而被普遍用于食品饮料、医药化工、荡涤与装扮品、有机材料等范围，是暂时天下须要量最大的一种有机酸[2]，到暂时还没有一种也许代替柠檬酸的酸味剂。
二.临盆技艺
柠檬酸的临盆办法共可分为3种:瓜果讨取法,化学合成法,生物发酵法三种[17]，暂时以发酵法临盆柠檬酸为主[18]。发酵法又分为固体发酵法和液体深层发酵法。固态发酵能耗小但做事力大，占大地积大，不恰当大范围的临盆运用。深层透风发酵法采取不锈钢罐体，死板搅拌透风，微生物在液体相中散布平均，发酵时不生成胞子，集体菌体细胞用于代谢柠檬酸，发酵速率高，完结了死板化或主动化职掌，利于大范围临盆。
三.生物发酵法制取柠檬酸
1.本工艺筛选的资料及临盆办法
本次临盆工艺打算以薯干为资料，采取直接毁坏、调浆、液化，停止好气液体深层发酵，钙盐法讨取，结尾结晶、枯燥赢得柠檬酸
2.工艺过程
领受糖浆后，依照糖浆构成做恰当的解决或配制，配成发酵资料，停止不断杀菌并冷却后，投入发酵罐，插足菌种和净化收缩空气后停止发酵；发酵液经升温、过滤解决后，投入中庸罐，用中庸解决；再通过过滤洗濯，赢得柠檬酸钙固体，送入酸解罐，再增加酸解，并插足活性炭停止褪色；而后，通过带式过滤机过滤、酸解过滤，撤退及废炭；酸解过滤液经离子换取解决后，停止挥发、浓缩，再停止结晶；结晶后，用离神思停止固液散开，对赢得的湿柠檬酸晶体停止枯燥与挑选，结尾赢得成品柠檬酸。
柠檬酸临盆工艺过程框图
3.职掌工艺
（1）资料的解决
依照发酵的请求，对薯干资料，采取直接毁坏、磨粉、调浆、液化、不断灭菌的解决办法；以薯干资料临盆时，依照我国薯干粗料的特性，发酵工艺请求将薯干从平仓运至备料车间，通过磁选安装撤退资猜中含铁杂质，以守护设备。而后投入粗毁坏机，将薯干先轧成1-3cm巨细的小块，以擢升磨粉机的效率，便于物料的运送。粗碎后，由斗式擢升机提送至核心粉仓，由粉仓落入磨粉机毁坏，毁坏后投入粉仓，再经计量送至配料罐。配料罐内加水调浆，同时插足淀粉酶升温液化。液化结尾后送至连消安装不断灭菌，再送至发酵车间
（2）发酵工序
由备料车间供应的经不断灭菌并冷却的料液，通过灭菌管道泵入已空泯灭菌待料的发酵罐，通过差压法或零磅火焰倒种法，接入已教育好的柠檬酸菌种，在透风、搅拌处境下，停止发酵或教育。在发酵教育历程中，对罐温、罐压、透风量、搅拌转速等实验不断纪录监控，并按期探测原糖损耗处境、菌种成长形态、pH值、泡沫等改变处境。依照发酵的工艺性格请求，实时调动管制发酵工艺历程，以赢得最好工艺产酸率或种罐菌生气，正常经66小时（种罐约25小时）教育，大罐在残糖目标、产酸处境抵达放罐前提便可放罐；种罐菌生气及菌群数目达标后，便可移种。在发酵或陪种历程的按期探测中，若发掘反常处境，如染菌等，应针对详细处境实时解决，对中、前期染菌，可加大种量产生，主菌群成长上风，或实时罐实消，补入恰当养分源从头接种发酵；后期时可强化监控，提早放罐；对倒罐等应予灭菌排放解决，并用心搜索缘由，进一步强化灭菌职掌中的各个枢纽。
（3）醪液解决工序
柠檬酸发酵结尾后，应立即停止热解决，以灭活发酵，絮凝卵白、擢升收率，为擢升设备操纵率，增设醪液贮罐，通过热换取器，实时将醪液加热至80℃后投入醪液热贮罐，再经泵压入过滤机，撤退固形物及菌体残渣，将清醪液泵入下道工序。
（4）讨取工序
由压滤工段送来的柠檬酸清醪液泵入中庸罐，在80℃下停止中庸。碳酸钙经密闭的运送机送入车间，经无级调速下料螺旋散开投入中庸罐，以避让部分浓渡太高，使中庸积淀反映平均，经尽头探测及格后，将柠檬酸钙悬浮液排入带式过滤机中，将固体柠檬酸钙从悬浮液中散开出来，为餍足玉米资料及薯干资料临盆工艺的两重请求，中庸带式过滤机用特定的加长、强洗型，临盆资料职掌活动，以保证粗资料临盆时的中庸洗糖请求及成品的目标管制，又开水或酸解液调浆，浓硫酸由酸碱站泵入，再计量到酸碱桶中与柠檬酸钙在80℃下生成硫酸钙与柠檬酸的悬浊液送入酸解带式过滤机停止过滤，荡涤液即酸解液搜聚用于调浆，硫酸钙运至渣场归纳操纵，柠檬酸酸解送至精致工段.
5）精致工序
a.离子换取与褪色柠檬酸液从暂贮罐中泵送离交纯化工序，经过阳离子换取塔，阴离子换取塔和活性炭褪色塔，离交褪色出去光彩及影响成品德量加快设备侵蚀的阴阳离子，阴阳树脂需通过酸洗、碱洗复活解决，离交后的柠檬酸精致母液送入挥发工序。
b.挥发与结晶在提纯溶液投入挥发部份前，通过精过滤出去清液中的褊狭树脂颗粒。精滤后的溶液经热换取器预热后送至双效真空浓缩器经浓缩至特定浓度后，转入真空结晶器，也许低温结晶器停止结晶。以断定产品（一水成品或无水产品），再经散开将柠檬酸晶粒从液相中散开出来，液相在散开后离别放至各级母液贮罐，依照其杂质离交浓度处境，送往从头挥发式回流到前工序解决提纯，晶体送往枯燥机。
c.枯燥与包装从离神思散开出来的湿柠檬酸晶粒被送到流化床枯燥器，依照临盆种类管制枯燥空气、温度及冷却空心胸停止枯燥，排空经湿式旋风散开器解决排放，枯燥后的柠檬酸晶粒通过传递安装运到挑选机，不及格颗粒被挑选分出来，熔解后返回到结晶系统，柠檬酸成品停止定量、包装，寄放。
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