资源描述：
《从柠檬酸发酵液中提取柠檬酸的方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第卷第期北京工业大学学报年月从柠檬酸发酵液中提取柠檬酸的方法,,,彭跃莲姚仕仲纪树兰马重芳北京工业大学环境与能源工程学院,北京,、、摘要总结了国内外从柠檬酸发酵液中提取柠檬酸的主要方法并详细阐述了萃取法离子交换吸附法电渗析法和膜法分离的原理、研究进展、优缺点及应用概况关挂词柠檬酸发酵液柠檬酸提取一一一中圈分类号昭文献标识码文章编号引言柠檬酸广泛应用于食品、医药、化妆品、洗涤剂、包装、金属清洗、建筑、环保等行业,每年需妥几十万多年来,世界柠檬酸的年消耗增长速度一直在左右过去柠檬酸主要是从柠檬、柑橘、菠萝等果实中,提取现在生产柠檬酸的方法大致有两种
2、一种是化学合成法另一种是生物发酵法其中化学合成法由于原料、产率,污染、经济等问题无法与发酵法相比,发酵法则由于原材料丰富、产量高、成本低而倍受青睐,所以现在以发酵法生产为主柠檬酸是目前世界上以生物化学方法生产产量最大的有机酸,全球年产‘〕,,,量一万我国是一个柠檬酸的生产大国年的产量为万年底达到万其口,中以上都出国外在国际市场上占有重要地位,,、、柠檬酸发酵液成分复杂并且因原料和发酵工艺不同而各不相同除柠檬酸外还包括菌体残糖蛋白质、色素、胶体、有机杂酸、无机盐等多种杂质,总的来说,它们来源于原材料、未消耗的营养盐或发酵的中间副产物所以从柠檬酸发
3、酵液中提取柠檬酸是比较困难的我国独创的薯粉直接深层发酵法工艺处于世界先进水平,且自行开发的黑曲霉菌产酸效率与国外接近,但在提取率、机械化程度和劳动生产率等方面比较落后,因而在国内研究从发酵液中高效、低能耗地提取柠檬酸是一个极有意义的课题从柠檬酸发酵液中提取柠檬酸的方法主要有以下几种钙盐法、萃取法、离子交换吸附法、电渗析法、超滤膜法下面就这几种方法分别作一个简要介绍钙盐法钙盐法是,一种传统的从发酵液中提取有机酸的方法在中国用得最为普遍它是利用柠檬酸钙不溶于水,但能溶于酸的特点,在含柠檬酸的上清液中加人或中和,使柠檬酸生成柠檬酸钙沉,,,,、、阳杂
4、离淀固液分离后柠檬酸钙经过洗涤再用硫酸酸解生成柠檬酸水溶液再经过脱色去除阴子后得到提取液进人浓缩、结晶工序得到纯柠檬酸固体产品我国常用的钙盐法流程如图所示离子交换图钙盐法提取柠檬酸的工艺流程收稿一一日期作者简介彭跃莲一,女,讲师,博士第期彭跃莲等从柠檬酸发酵液中提取柠檬酸的方法美国和前苏联的提取流程与我国常用的流程有所差别’〕为了提高产品质量,降低生产成本,人们“对钙盐法进行了很多改进工作如年湖北省化学研究所与黄石柠檬酸厂进行了改性石灰乳代替碳酸钙中和新工艺”试验,获得成功这种新工艺明显缩短了中和时间和柠檬酸钙的洗涤时间,中和时无大量气体逸出,
5、改善了劳动条件,提高了设备利用率,并且产品质量稳定李秀【’还研究了用电石废渣代,替碳酸钙作为中和剂提取效果不亚于石灰钙盐法因为工艺成熟、设备简单、原材料易得和产品质量稳定等特点而在国内外被广泛使用但经过这么多年的应用,其缺陷日益显露一是得到的提取液中柠檬酸质量分数较低,一般低于,’,增大了后,,,〔,续浓缩段的负荷二是单元操作损失多总收率低国内厂家一般在一,,超过的很少对以薯干为原料的生产工艺收率更低我国主要以薯干为原料三是在提取过程中柠檬酸经历了多次相变,消耗化工原料多,固液分离量大,能耗高,〔滋,四是环境污染严重产生大量的固体废弃物其排放量
6、一废物柠檬酸,,,在环境问题日益突出的今天这种方法越来越不适应环保的要求另外还有提取工艺长、工人劳动强度大、工作环境恶劣、提取设备腐蚀严重等缺点因此,改革现行的柠檬酸提取工艺势在必行,国内外在这方面确实做了大量的工作,并取得了可观的经济效益和环境效益萃取法萃取法提取柠檬酸较早采用的是溶剂萃取,这种方法已在国内外工业化,我国在年代初就发表了用萃取法提取柠檬酸的研究论文这种方法能提取浓度在,,一枷的有机酸多级‘”萃取可使萃取效率达到,美国第二大的柠檬酸生产厂诵公司年采用溶剂萃取法从发酵液中提取柠檬酸萃取液是,’‘‘三月桂胺和异丁醇反萃取剂是℃热水美
7、国的犷助助公司和欧洲的’公司则都采用烷基叔胺萃取、、’、,,一‘”、〕‘”目前常研究的萃取剂包括丁醇丙酮磷酸三丁酷,可二烷基酞胺三烷基氧磷气·一“〕,’〕‘“‘,,烷基酞胺和石油亚讽等但研究得更多的是有机胺,反萃取剂大多是热水引但因为热,,、‘水反萃效率较低为了提高反萃效率有人还研究了醋酸水溶液盐酸的反萃效果实践证明,萃取剂种类不同,其最佳用量不同,水的反萃效果亦不同如用一烷基酞胺作萃取剂时,一,,’柠檬酸与烷基酞胺的最佳体积比为一反萃取剂水的温度范围较宽一℃均可〕、,—“而用有机胺与烃乙醇的混合物作萃取剂时水的反萃取温度至少比萃取温度要高℃周
8、彩荣等川研究了纯水反萃取有机溶剂相中柠檬酸的动力学,以及水温和不同萃取体系对反萃速率的影响规律发酵原料不同,萃取法提取柠檬酸的流程亦不同当以葡萄糖或精
