柠檬酸生产工艺技术及进展

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第8期五工VAo1．29Na82006年O8月uu．2006柠檬酸生产工艺技术及进展郑建光，李忠杰，项曙光(青岛科技大学炼油化工高新技术研究所，山东青岛266042)[摘要]介绍了水果提取法、化学合成法、生物发酵法3种柠檬酸的生产方法以及传统生产工艺。详细阐述了目前国内外在开发柠檬酸生产的新原料、改进生产工艺及提取工艺等方面的进展情况，并对各种技术的原理、优缺点、应用等方面进行了论述和比较。[关键词]柠檬酸；发酵；提取[中图分类号]TQ921’．1[文献标识码]A[文章编号]1003—5095(2006)08—0020—0

2、5柠檬酸，又名枸橼酸，分子式C6H80(无水物)，是1．2化学合成法世界产量较大的一种有机酸。主要用于食品工业、医化学合成法的原料有丙酮、二氯丙酮或乙烯酮。药业、化学工业，并且在电子、纺织、石油、皮革、建筑、以二氯丙酮为原料的合成路线如下[毋：Cl—cHHCNCICHOHH20clCH2"OHHCN摄影塑料铸造郎窝I碱场广阔娴。,，＼r．-／o—／CN_CIcH＼"二传统的柠檬酸生产是以薯干为原料，经生物发酵CICH2"CI-CH＼IH—一CHCOOH⋯u。一工艺和钙盐法提取工艺制得。传统工艺存在环境污染Nc—cH／0H+4H20H∞c—cH／OH一r,严重，生产成本高，产品质

3、量不高等问题。近年来，在NC—cH，＼＼℃c0OoOH’HOOC—一CH一℃∞OOH生产新原料方面，研究出了以玉米粉、稻米、秸杆等为原料的生产方法[，使生产成本大大降低，废物排放由于化学合成法工艺复杂，成本高，安全性较低，减少。采用工业离子色谱法、母液净化处理、循环利用很少使用。废糖液等技术对生产工艺进行了改进，降低了生1．3生物发酵法D习产成本、能耗及污染物的排放。为保护环境，使用了离1．3．1表面发酵法子交换树脂法、电渗忻、膜分离和吸交法等提取技术a，基此法又称浅层发酵法，多以甜菜糖蜜为原料。工本实现了清洁的生产工艺。通过这些改进，使柠檬酸艺过程为：将原料先放入煮沸锅内加水

4、煮沸，依次加的生产提高了产品质量，降低了生产成本，减少了对黄血盐和ETDA二钠盐煮沸灭菌，再用无菌水配成培环境的污染等。本文介绍了柠檬酸的生产方法及传统养基液，加入适量的硫酸铵、磷酸二氢钾作为氮源和的生产工艺，阐述了国内外在新原料，生产工艺改进营养盐，将培养基液在45—5O℃下送入发酵室内装及新提取技术等方面的进展，并对其原理、优缺点、应入浅底的铝盘或不锈钢盘中，干孢子接入黑曲霉干用等方面进行了论述和比较。孢，发酵：过滤掉菌丝后将发酵液中和、酸解、净化、浓1柠檬酸的生产方法缩、结晶等后处理而得柠檬酸。柠檬酸的生产方法共可分为3种：水果提取法，1．3．2固体表面发酵法化学合成法，

5、生物发酵法。此法多以海藻酸钙为载体，也有采用聚丙烯酰胺1．1水果提取法(一种常用的包埋材料)，其具有相当好的强度、弹性柠檬酸可以从柠檬、橙、橘子、苹果等柠檬酸含量和化学惰性。固定化方法以后者为例，将丙烯酰胺单较高的水果中提取。当今，水果的生产已经产业化，水体(ACA~￡)和N，N一亚甲基双丙烯酰胺(f；IS)溶于水后果产量也随之增加，并且比较集中，在考虑生态果园与微生物细胞混合，搅拌，加入四甲基乙二胺(TEMED)和综合利用时，可以利用这种方法来提取柠檬酸。但和过硫酸钾，室温下放置30min，使之聚合完全，制此法成本较高，不利于投入工业化生产[12,1日。得凝胶，将其切成3mm

6、X3mmX3mm的小块，用生理盐水洗净后作为载体进行发酵，提取，制得柠檬酸。[收稿日期]2006—05-10[作者简介]郑建光(1978-)，男，硕士研究生，研究方向为化1．3．3深层发酵法工系统工程。此法采用定向培养，紫外线诱变以及NTG处理等维普资讯http://www.cqvip.com第8期郑建光等：柠檬酸生产工艺技术及进展"21·的配合作用对出发株W-i进行了选育，使其适应以糖特点来提取得到纯柠檬酸固体产品。为了提高产品质蜜为原料的深层发酵，并提高了菌种的产酸率和转化量，降低生产成本，人们对钙盐法进行了很多改进工率，对糖蜜进行预处理、处理，后经发酵、提取等工艺作，如用

7、改性石灰乳代替碳酸钙中和的新工艺。这种过程，得到柠檬酸。新工艺明显缩短了中和时间和柠檬酸钙的洗涤时间，1．3．4石油烃(正构烷烃)发酵法中和时无大量气体逸出，改善了劳动条件，提高了设采用解脂覆膜孢酵母为菌种，以石油为原料发酵备利用率，并且产品质量稳定。李秀等还研究了用乙生产柠檬酸是基于分解长链烷烃的能力，先通过一端炔废渣作为中和剂代替碳酸钙，提取效果比石灰好，氧化产生长链脂肪酸，诱发子链打开，借JB一氧化或并且还起到保护环境，降低生产成本等优点[蚓。一氧化作用成为短链脂肪酸，然后进入三羧酸循