化学工艺学期末作业生物化工柠檬酸制造工艺ppt课件.ppt

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1、生物化工——柠檬酸主讲：XX资料查找：XXPPT制作：XX点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本目录提取发酵三废处理生物化工柠檬酸一、生物化工简介发展历史生物化工学科起始于第二次世界大战时期，以抗生素的深层发酵和大规模生产技术的研究为标志。20世纪60年代末至80年代中期，转基因技术、生物催化与转比技术、动植物细胞培养技术、新型生物反应器和新型生物分离技术等开发和研究的成功，使本学科进入了新的发展时期，学科体系逐步完善。20世纪后期，随着以基因工程为代表的高新技术的迅速崛起，为本学科的进一步发展开辟了新领域。生物化工（Biologi

2、calChemicalEngineering）是一门以实验研究为基础，理论和工程应用并重，综合遗传工程、细胞工程、酶工程与工程技术理论，通过工程研究、过程设计、操作的优化与控制，实现生物过程的目标产物。因此它在生物技术中有着重要地位。本学科也是生物技术的一个重要组成部分，将为解决人类所面临的资源、能源、食品、健康和环境等重大问题起到积极的作用。二、柠檬酸柠檬酸又名枸(jǔ)橼（yuán）酸，学名3-羟基-3-羧基戊二酸，分子式C6H8O7，为无色、无臭、半透明结晶或白色粉未，易溶于水及酒精。加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。1

3、.简介2.生产原料3.生产工艺二、柠檬酸1.简介2.生产原料3.生产工艺柠檬酸主要应用于食品工业，因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。柠檬酸在化学工业上可作化学分析试剂、实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂；用作络合剂、掩蔽剂、配制缓冲溶液；采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂，可改善洗涤产品的性能，可以迅速沉淀金属离子，防止污染物重新附着在织物上，保持洗涤必要的碱性，使污垢和灰尘分散和悬浮，提高表面活性剂的性能，是一种优良的鳌合剂。柠檬酸加热可以分解，生成多种产物。分解关系图二、

4、柠檬酸1.简介2.生产原料3.生产工艺二、柠檬酸1.简介2.生产原料3.生产方法水果提取法水果提取法是指柠檬酸从柠檬、橘子、苹果等柠檬酸含量较高的水果中提取，此法提取的成本较高，不利于工业化生产。化学合成法化学合成法的原料是丙酮，二氯丙酮或乙烯酮，此法工艺复杂，成本高，安全性低。生物发酵法发酵法发酵周期短，产率高，节省劳动力，占地面积小，便于实现仪表控制和连续化，现已成为柠檬酸生产的主要方法。三、发酵1.柠檬酸发酵简史2.原料预处理及菌种3.发酵原理4.发酵工艺4.1表面发酵工艺4.2深层发酵工艺4.3固体发酵工艺4.4半固体发酵工艺4.5生

5、化反应器（1）国外发展过程：1860年意大利就开始从果汁中添加石灰乳的方法制得柠檬酸，从而进行工业化生产。1913年Zahorski首先利用黑曲霉生产柠檬酸1917年又经Currie的深入研究，初步确定了发酵法生产柠檬酸的科学基础。1919年比利时一家工厂成功进行了浅盘发酵法生产柠檬酸1923年美国pfizer公司首先采用黑曲霉浅盘发酵法工业化生产柠檬酸1925年美国Miles公司在借鉴深层发酵青霉素工厂首先成功开发深层发酵法工业化生产柠檬酸（划时代意义2009年世界柠檬酸的产量为1.5×106t1.柠檬酸发酵简史（2）国内发展过程：我国柠檬

6、酸工业解放前是个空白1967年原轻工业部食品发酵研究所在黑龙江和平糖厂建立了我过第一个生产100t的柠檬酸生产厂，以甜菜糖蜜为原料，浅盘发酵，钙盐离交提取。1968年上海酵母厂是我国第一家以淀粉为原料深层发酵柠檬酸投产成功天津工微所开展了以适合我国国情的薯干原料深层发酵柠檬酸的研究工作，之后上海工微所采用该所的“东酒2号”黑曲霉为出发菌株，用薯干为培养基很快选育出我过第一代深层发酵柠檬酸生产菌种N-558于20世纪70年代初步形成了我国柠檬酸生产的工业体系。天津工业微生物所选育的以淀粉为原料的柠檬酸菌株TD-01产酸水平达世界先进水平，已出口

7、国外数家公司世界主要柠檬酸产量2.原料预处理及菌种所谓预处理，主要是指除杂、粉碎、液化、过滤等处理程序。至于采用何种程序和方法则取决于选用的原料品种及其内在质量。例如:薯类和谷类原料的除杂是利用机械或人工除去混入其中的固体杂质，如金属物、土、石、皮、芯、粒、霉变块等杂物。而糖蜜的除杂则是利用化学方法除去溶解于糖蜜中的杂质。又如，粉碎和过滤是根据原料的特性来选择适用的机械设备即可解决。13薯干粉碎碎设备2.原料预处理及菌种柠檬酸生产菌黑曲霉（Asp.niger）棒曲霉(Asp.claratus)文氏曲霉(Asp.nentic)泡盛曲霉(Asp.

8、awamori)芬曲霉(Asp.fenicis)淡黄青霉(Perucillium.lutean)桔青霉(P.citrium)二歧拟青霉(Paecilomyces.d