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)，在果然界中存在于柠檬、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，普遍为半通明结晶或白色粉末，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)。柠檬酸结晶样式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，被宽泛用做食物和饮料的酸味剂；能与二价或三价的阳离子孕育络合物，被用做金属加工的鳌合剂和洗净剂（起软化水影响的洗净力增加剂）；还能衍生孕育很多衍生物，可用做有机化学产业的资料。是以被宽泛用于食物饮料、医药化工、洗濯与修饰品、有机材料等畛域，是现在寰宇需要量最大的一种有机酸[2]，到现在还没有一种也许替代柠檬酸的酸味剂。

二.临盆技能

柠檬酸的临盆法子共可分为3种:瓜果讨取法,化学合成法,生物发酵法三种[17]，现在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，不合适大范围的临盆运用。深层透风发酵法采取不锈钢罐体，板滞搅拌透风，微生物在液体相中散布平匀，发酵时不生成胞子，全数菌体细胞用于代谢柠檬酸，发酵速率高，完结了板滞化或主动化职掌，利于大范围临盆。

三.生物发酵法制取柠檬酸

1.本工艺取舍的资料及临盆法子

本次临盆工艺打算以薯干为资料，采取直接毁坏、调浆、液化，施行好气液体深层发酵，钙盐法讨取，着末结晶、枯燥得到柠檬酸

2.工艺过程

采纳糖浆后，依据糖浆构成做合适的责罚或配制，配成发酵资料，施行继续杀菌并冷却后，加入发酵罐，参与菌种和净化紧缩空气后施行发酵；发酵液经升温、过滤责罚后，加入中庸罐，用中庸责罚；再经历过滤清洗，得到柠檬酸钙固体，送入酸解罐，再增加酸解，并参与活性炭施行褪色；而后，经历带式过滤机过滤、酸解过滤，撤退及废炭；酸解过滤液经离子调换责罚后，施行挥发、浓缩，再施行结晶；结晶后，用离心术施行固液离开，对得到的湿柠檬酸晶体施行枯燥与挑选，着末得到制品柠檬酸。

柠檬酸临盆工艺过程框图

3.职掌工艺

（1）资料的责罚

依据发酵的请求，对薯干资料，采取直接毁坏、磨粉、调浆、液化、继续灭菌的责罚法子；以薯干资料临盆时，依据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，经历磁选安装撤退资猜中含铁杂质，以掩护设置。而后加入粗毁坏机，将薯干先轧成1-3cm巨细的小块，以擢升磨粉机的效率，便于物料的运输。粗碎后，由斗式擢升机提送至中央粉仓，由粉仓落入磨粉机毁坏，毁坏后加入粉仓，再经计量送至配料罐。配料罐内加水调浆，同时参与淀粉酶升温液化。液化完结后送至连消安装继续灭菌，再送至发酵车间

（2）发酵工序

由备料车间供应的经继续灭菌并冷却的料液，经历灭菌管道泵入已空泯灭菌待料的发酵罐，经历差压法或零磅火焰倒种法，接入已培植好的柠檬酸菌种，在透风、搅拌情状下，施行发酵或培植。在发酵培植经历中，对罐温、罐压、透风量、搅拌转速等执行继续纪录监控，并按时探测原糖耗损情状、菌种成长形态、pH值、泡沫等改变情状。依据发酵的工艺性格请求，准时调度节制发酵工艺经历，以得到最好工艺产酸率或种罐菌生机，普遍经66小时（种罐约25小时）培植，大罐在残糖目标、产酸情状抵达放罐前提便可放罐；种罐菌生机及菌群数目达标后，便可移种。在发酵或陪种经历的按时探测中，若发掘反常情状，如染菌等，应针对详细情状准时责罚，对中、前期染菌，可加大种量孕育，主菌群成长上风，或准时罐实消，补入合适养分源从新接种发酵；后期时可加倍监控，提早放罐；对倒罐等应予灭菌排放责罚，并用心搜索原由，进一步加倍灭菌职掌中的各个关节。

（3）醪液责罚工序

柠檬酸发酵完结后，应立即施行热责罚，以灭活发酵，絮凝卵白、擢升收率，为擢升设置哄骗率，增设醪液贮罐，经历热调换器，准时将醪液加热至80℃后加入醪液热贮罐，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℃下施行中庸。碳酸钙经密闭的运输机送入车间，经无级调速下料螺旋散开投入中庸罐，以防备个别浓渡太高，使中庸沉没反映平匀，经止境探测及格后，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离开出来，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，临盆资料职掌精明，以保证粗资料临盆时的中庸洗糖请求及制品的目标节制，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施行过滤，洗濯液即酸解液采集用于调浆，硫酸钙运至渣场归纳哄骗，柠檬酸酸解送至精巧工段.

5）精巧工序

a.离子调换与褪色柠檬酸液从暂贮罐中泵送离交纯化工序，经过阳离子调换塔，阴离子调换塔和活性炭褪色塔，离交褪色出去光泽及影响制德行量加快设置侵蚀的阴阳离子，阴阳树脂需经历酸洗、碱洗复活责罚，离交后的柠檬酸精巧母液送入挥发工序。

b.挥发与结晶在提纯溶液加入挥发部份前，经历精过滤出去清液中的细小树脂颗粒。精滤后的溶液经热调换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，或许低温结晶器施行结晶。以断定产品（一水制品或无水产品），再经离开将柠檬酸晶粒从液相中离开出来，液相在离开后离别放至各级母液贮罐，依据其杂质离交浓度情状，送往从新挥发式回流到前工序责罚提纯，晶体送往枯燥机。

c.枯燥与包装从离心术离开出来的湿柠檬酸晶粒被送到流化床枯燥器，依据临盆种类节制枯燥空气、温度及冷却空宇量施行枯燥，排空经湿式旋风离开器责罚排放，枯燥后的柠檬酸晶粒经历传递安装运到挑选机，不及格颗粒被挑选分出来，消融后返回到结晶系统，柠檬酸制品施行定量、包装，寄放。

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