檸檬酸及生產(chǎn)工藝

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。檸檬酸擁有無毒,無色，無臭特征，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1.542g/cm3，熔點(diǎn)153℃（失水）.檸檬酸結(jié)晶形態(tài)因結(jié)晶條件不一樣而不同，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，在濕潤空氣中有潮解性，175℃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(gè)H＋能夠電離；水溶液呈酸性,加熱能夠分解成多種產(chǎn)物，與酸、堿、甘油等發(fā)生反響.2。檸檬酸的用途檸檬酸擁有令人歡樂的酸味，進(jìn)口痛快，無后酸味，安全無毒,被寬泛用作食品和飲料的酸味劑；能與二價(jià)或三價(jià)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(起融化水作用的洗凈力增補(bǔ)劑）;還可以衍生形成很多衍生物，可用作有機(jī)化學(xué)工業(yè)的原料。所以被寬泛用于食品飲料、醫(yī)藥化工、沖洗與化妝品、有機(jī)資料等領(lǐng)域，是當(dāng)前生界需求量最大的一種有機(jī)酸[2］,到當(dāng)前還沒有一種能夠代替檸檬酸的酸味劑。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],當(dāng)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(dòng)力大，占地面積大，不合適大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用。深層通風(fēng)發(fā)酵法采納不銹鋼罐體，機(jī)械攪拌通風(fēng)，微生物在液體相中散布平均，發(fā)酵時(shí)不生成孢子,所有菌體細(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(dòng)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(jì)以薯干為原料，采納直接粉碎、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、干燥獲取檸檬酸2。工藝流程接收糖漿后，依據(jù)糖漿構(gòu)成作合適的辦理或配制，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、過濾辦理后，進(jìn)入中和罐，用中和辦理；再經(jīng)過過濾清洗，獲取檸檬酸鈣固體，送入酸解罐，再增添酸解，并加入活性炭進(jìn)行脫色；而后，經(jīng)過帶式過濾機(jī)過濾、酸解過濾，除掉及廢炭;酸解過濾液經(jīng)離子互換辦理后，進(jìn)行蒸發(fā)、濃縮,再進(jìn)行結(jié)晶；結(jié)晶后，用離心計(jì)進(jìn)行固液分別，對獲取的濕檸檬酸晶體進(jìn)行干燥與挑選，最后獲取成品檸檬酸。空氣凈化

淀粉糖菌種種子消泡劑廢渣辦理鈣鹽廢渣辦理

配料滅菌發(fā)酵過濾中和過濾

挑選干燥次濕品回濕純流檸水檬酸分別蒸發(fā)結(jié)晶酸液酸解酸解液離子互換辦理活性炭檸檬酸生產(chǎn)工藝流程框圖操作工藝（1）原料的辦理依據(jù)發(fā)酵的要求，對薯干原料，采納直接粉碎、磨粉、調(diào)漿、液化、連續(xù)滅菌的辦理方法；以薯干原料生產(chǎn)時(shí),依據(jù)我國薯干粗料的特點(diǎn)，發(fā)酵工藝要求將薯干從平倉運(yùn)至備料車間，經(jīng)過磁選裝置除掉原猜中含鐵雜質(zhì),以保護(hù)設(shè)施.而后進(jìn)入粗粉碎機(jī),將薯干先軋成1—3cm大小的小塊,以提高磨粉機(jī)的效率，便于物料的輸送。粗碎后，由斗式提高機(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(jì)量送至配料罐。配料罐內(nèi)加水調(diào)漿，同時(shí)加入淀粉酶升溫液化。液化達(dá)成后送至連消裝置連續(xù)滅菌，再送至發(fā)酵車間(2）發(fā)酵工序由備料車間供給的經(jīng)連續(xù)滅菌并冷卻的料液，經(jīng)過滅菌管道泵入已空消滅菌待料的發(fā)酵罐，經(jīng)過差壓法或零磅火焰倒種法，接入已培育好的檸檬酸菌種，在通風(fēng)、攪拌狀況下，進(jìn)行發(fā)酵或培育。在發(fā)酵培育過程中，對罐溫、罐壓、通風(fēng)量、攪拌轉(zhuǎn)速等推行連續(xù)記錄監(jiān)控,并按期檢測原糖耗費(fèi)狀況、菌種生長狀態(tài)、pH值、泡沫等變化狀況。依據(jù)發(fā)酵的工藝特征要求，實(shí)時(shí)調(diào)整控制發(fā)酵工藝過程，以獲取最正確工藝產(chǎn)酸率或種罐菌活力,一般經(jīng)66小時(shí)（種罐約25小時(shí)）培育，大罐在殘?zhí)侵笜?biāo)、產(chǎn)酸狀況達(dá)到放罐條件即可放罐；種罐菌活力及菌群數(shù)目達(dá)標(biāo)后，即可移種。在發(fā)酵或陪種過程的按期檢測中,若發(fā)現(xiàn)異樣狀況，如染菌等，應(yīng)針對詳細(xì)狀況實(shí)時(shí)辦理，對中、先期染菌，可加大種量形成，主菌群生長優(yōu)勢，或?qū)崟r(shí)罐實(shí)消，補(bǔ)入合適營養(yǎng)源從頭接種發(fā)酵;后期時(shí)可增強(qiáng)監(jiān)控，提早放罐；對倒罐等應(yīng)予滅菌排放辦理，并仔細(xì)查找原由，進(jìn)一步增強(qiáng)滅菌操作中的各個(gè)環(huán)節(jié)。（3）醪液辦理工序檸檬酸發(fā)酵達(dá)成后，應(yīng)即時(shí)進(jìn)行熱辦理,以滅活發(fā)酵，絮凝蛋白、提高收率,為提高設(shè)施利用率，增設(shè)醪液貯罐，經(jīng)過熱互換器，實(shí)時(shí)將醪液加熱至80℃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)?，將清醪液泵入下道工序。?）提取工序由壓濾工段送來的檸檬酸清醪液泵入中和罐，在80℃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(jí)調(diào)速下料螺旋分別投入中和罐，以防備局部濃度過高，使中和積淀反響平均,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別出來，為知足玉米原料及薯干原料生產(chǎn)工藝的兩重要求，中和帶式過濾機(jī)用特定的加長、強(qiáng)洗型,生產(chǎn)原料操作靈巧，以保證粗原料生產(chǎn)時(shí)的中和洗糖要求及成品的指標(biāo)控制，又熱水或酸解液調(diào)漿，濃硫酸由酸堿站泵入,再計(jì)量到酸堿桶中與檸檬酸鈣在80℃下生成硫酸鈣與檸檬酸的懸濁液送入酸解帶式過濾機(jī)進(jìn)行過濾，沖洗液即酸解液采集用于調(diào)漿，硫酸鈣運(yùn)至渣場綜合利用，檸檬酸酸解送至精制工段。（5）精制工序a.離子互換與脫色檸檬酸液從暫貯罐中泵送離交純化工序,經(jīng)由陽離子交換塔，陰離子互換塔和活性炭脫色塔,離交脫色出去色彩及影響成質(zhì)量量加快設(shè)備腐化的陰陽離子，陰陽樹脂需經(jīng)過酸洗、堿洗重生辦理，離交后的檸檬酸精制母液送入蒸發(fā)工序。b.蒸發(fā)與結(jié)晶在提純?nèi)芤哼M(jìn)入蒸發(fā)部分前，經(jīng)過精過濾出去清液中的微小樹脂顆粒。精濾后的溶液經(jīng)熱互換器預(yù)熱后送至雙效真空濃縮器經(jīng)濃縮至特定濃度后,轉(zhuǎn)入真空結(jié)晶器，或許低溫結(jié)晶器進(jìn)行結(jié)晶。以確立產(chǎn)品（一水成品或無水產(chǎn)品），再經(jīng)分別將檸檬酸晶粒從液相中分別出來,液相在分別后分別放至各級(jí)母液貯罐，依據(jù)其雜質(zhì)離交濃度狀況,送往從頭蒸發(fā)式回流到前工序辦理提純，晶體送往干燥機(jī)。c.干燥與包裝從離心計(jì)分別出來的濕檸檬酸晶粒被送到流化床干燥器，依據(jù)生產(chǎn)品種控制干燥空氣、溫度及冷卻空肚量進(jìn)行干燥，排空經(jīng)濕式旋風(fēng)分別器辦理排放,干燥后的檸檬酸晶粒經(jīng)過傳遞裝置運(yùn)到挑選機(jī)，不合格顆粒被挑選分出來,溶解后返回到結(jié)晶系統(tǒng)，檸檬酸成品進(jìn)行定量、包裝，寄存。檸檬酸精制成品工藝流程四.總結(jié)經(jīng)過本次設(shè)計(jì),我發(fā)現(xiàn)將理論與實(shí)踐有很大的差別，理論知識(shí)只有與實(shí)踐相聯(lián)合才能更為完美并更好的指導(dǎo)實(shí)踐工作。此次設(shè)計(jì)使我大學(xué)三年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)獲取了全面的穩(wěn)固,使理論和實(shí)