檸檬酸生產原料及生產方法學習教案

1、檸檬酸生產原料檸檬酸生產原料(yunlio)及生產方法及生產方法第一頁，共103頁。第1頁/共103頁第二頁，共103頁。 類別 原 料 名 稱1.糖類 薯類 谷類 淀粉 砂糖 淀粉糖2.正烷烴 液體石蠟3.其他 果實下腳料 糧食加工下腳料 甘薯 木薯 馬鈴薯 甘薯干 木薯干 馬鈴薯干 薯渣 玉米 小麥或小麥面粉 大米 各種谷類薯類加工成的淀粉 白砂糖 赤砂糖 糖蜜 由淀粉水解而得到的各種單糖 雙糖 糊精 葡萄糖母液10-2010-20碳鏈的餾出物碳鏈的餾出物葡萄、菠蘿、柑橘、蘋果等果實加工的殘渣葡萄、菠蘿、柑橘、蘋果等果實加工的殘渣(cn zh)(cn zh)各種糧食加工的下腳料各種糧食加工

2、的下腳料第2頁/共103頁第三頁，共103頁。目前工業(yè)上使用的原料主要有糖質原料、淀粉質原料和烷烴類原料。第3頁/共103頁第四頁，共103頁。第4頁/共103頁第五頁，共103頁。第5頁/共103頁第六頁，共103頁。酸、糖的分解產物、芳香族化合物等。含氮物質約占糖蜜重量的0.6%0.8%。主要是甜菜堿，可達總氮含量的60%以上，其余為氨基酸、蛋白質和硝酸鹽等。第6頁/共103頁第七頁，共103頁。第7頁/共103頁第八頁，共103頁。第8頁/共103頁第九頁，共103頁。氰化鉀， K4（CN）6Fe ）或者經硫酸或磷酸處理，也可添加活性炭、EDTA、單寧、石灰以及通過離子交換樹脂等，還可采

3、用幾種方法交替處理。第9頁/共103頁第十頁，共103頁。體洗滌水等。第10頁/共103頁第十一頁，共103頁。堿性原料的性質正好相反。堿性原料的性質正好相反。pH調調節(jié)一般用節(jié)一般用H2SO4 或或Na2CO3，參，參考調節(jié)范圍在考調節(jié)范圍在pH值值67.2。第11頁/共103頁第十二頁，共103頁。以去除(q ch)Fe2+ ，從而促進檸檬酸的積累。而且黃血鹽還能與Mn2+、Zn2+、Cu2+等離子形成沉淀，而把這些離子除去，簡化提取步驟，提高檸檬酸純度。第12頁/共103頁第十三頁，共103頁。第13頁/共103頁第十四頁，共103頁。第14頁/共103頁第十五頁，共103頁。是錳離子的

4、負作用。第15頁/共103頁第十六頁，共103頁。第16頁/共103頁第十七頁，共103頁。第17頁/共103頁第十八頁，共103頁。第18頁/共103頁第十九頁，共103頁。白皮、黃皮、紫皮等；白皮、黃皮、紫皮等；按肉色不同分為紅心、按肉色不同分為紅心、黃心、紫心、灰心等；黃心、紫心、灰心等；第19頁/共103頁第二十頁，共103頁。第20頁/共103頁第二十一頁，共103頁。 薯干是鮮甘薯切片薯干是鮮甘薯切片(qi pin)曬干后成的，其外曬干后成的，其外觀指標：觀指標：一級薯干：片大，整齊，均勻，內外都潔白。一級薯干：片大，整齊，均勻，內外都潔白。二級薯干：片大，較均勻，外部潔白，內有褐

5、筋。二級薯干：片大，較均勻，外部潔白，內有褐筋。三級薯干：片大，不整齊，有霉壞，黃黑色。三級薯干：片大，不整齊，有霉壞，黃黑色。 等等 級級 規(guī)規(guī) 格格一 級 二 級 三 級 四 級淀粉含量68676665 水 分12121313項目項目(xingm)名稱名稱甘薯甘薯(gnsh)干的理化指標（干的理化指標（%）甘薯是檸檬酸生產的最好淀粉原料甘薯是檸檬酸生產的最好淀粉原料第21頁/共103頁第二十二頁，共103頁。福建和臺灣次之，福建和臺灣次之，云南、貴州、四川、云南、貴州、四川、湖南、江西湖南、江西(jin x)等省亦有少量栽等省亦有少量栽培。培。第22頁/共103頁第二十三頁，共103頁。第

6、23頁/共103頁第二十四頁，共103頁。 木薯塊根的主要成分(chng fn)是碳水化合物，蛋白質和脂肪等含量都很少。 鮮木薯塊根含有2733%左右的白色淀粉，4%左右蔗糖。木薯淀粉顆粒直徑424微米。第24頁/共103頁第二十五頁，共103頁。第25頁/共103頁第二十六頁，共103頁。第26頁/共103頁第二十七頁，共103頁。馬鈴薯的化學成分（%） 名 稱水 分粗蛋白(dnbi) 碳水化合物粗脂肪粗纖維粗灰分(hu fn)華北華北(Hubi)馬鈴薯馬鈴薯華東馬鈴薯華東馬鈴薯馬鈴薯干馬鈴薯干73.381.312.017.615.8374.65.61.87.40.100.020.402.3

7、0.70.758.9第27頁/共103頁第二十八頁，共103頁。 4玉米玉米 玉米又名玉蜀黍、苞米、玉米又名玉蜀黍、苞米、珍珠米、苞谷等。它的子粒組織珍珠米、苞谷等。它的子粒組織情況，依品種不同而異，每粒玉情況，依品種不同而異，每粒玉米包括果皮、種皮、糊膠粒皮、米包括果皮、種皮、糊膠粒皮、內胚乳、胚體或胚芽、實尖等六內胚乳、胚體或胚芽、實尖等六個基本部分。玉米主要應用于食個基本部分。玉米主要應用于食用用(shyng)、飼用、工業(yè)加工方、飼用、工業(yè)加工方面。面。 第28頁/共103頁第二十九頁，共103頁。第29頁/共103頁第三十頁，共103頁。整粒玉米(ym)的化學成分（%）（干物質） 化學

8、成分蛋白質糖淀粉(dinfn)脂 肪纖維素灰分(hu fn)范范 圍圍平均值平均值6.513.29.661.673.4721.052.821.583.66.54.91.921.042.071.561.52.51第30頁/共103頁第三十一頁，共103頁。物料和石塊等雜質時，需要經常物料和石塊等雜質時，需要經常更換篩網，它運轉時的噪音也很更換篩網，它運轉時的噪音也很大。大。第31頁/共103頁第三十二頁，共103頁。第32頁/共103頁第三十三頁，共103頁。第33頁/共103頁第三十四頁，共103頁。第34頁/共103頁第三十五頁，共103頁。到后續(xù)黑曲霉的糖化作用、發(fā)酵到后續(xù)黑曲霉的糖化作用

9、、發(fā)酵的殘?zhí)呛彤a酸等工藝指標，因此的殘?zhí)呛彤a酸等工藝指標，因此必須嚴格把關。必須嚴格把關。第35頁/共103頁第三十六頁，共103頁。 供給發(fā)酵原料的石油成分主要供給發(fā)酵原料的石油成分主要(zhyo)是是碳碳1020的正烷烴。一般是采用煉油廠中經過處的正烷烴。一般是采用煉油廠中經過處理的合格原料，而不是由檸檬酸廠處理，因為石理的合格原料，而不是由檸檬酸廠處理，因為石油原料的處理是很麻煩的。油原料的處理是很麻煩的。 第36頁/共103頁第三十七頁，共103頁。醚和氯仿，化學性質穩(wěn)定。醚和氯仿，化學性質穩(wěn)定。第37頁/共103頁第三十八頁，共103頁。還可用于食品工業(yè)，如制作面包時還可用于食品工業(yè)

10、，如制作面包時的潤滑劑，其用量限制在的潤滑劑，其用量限制在0.3%0.3%一下。一下。第38頁/共103頁第三十九頁，共103頁。第39頁/共103頁第四十頁，共103頁。第40頁/共103頁第四十一頁，共103頁。第41頁/共103頁第四十二頁，共103頁。第42頁/共103頁第四十三頁，共103頁。第43頁/共103頁第四十四頁，共103頁。第44頁/共103頁第四十五頁，共103頁。第45頁/共103頁第四十六頁，共103頁。第46頁/共103頁第四十七頁，共103頁。第47頁/共103頁第四十八頁，共103頁。第48頁/共103頁第四十九頁，共103頁。第49頁/共103頁第五十頁，共

11、103頁。液流入的速率，使裝置內細胞密度保持恒定。恒化器是通過控制某種限制性營養(yǎng)物質（生長限制因子）的濃度調節(jié)(tioji)微生物的生長及其細胞密度，裝置內營養(yǎng)物質濃度恒定。第50頁/共103頁第五十一頁，共103頁。裝裝置置控制對象控制對象生長生長限制限制因子因子培養(yǎng)液培養(yǎng)液流速流速生長速度生長速度產物產物應用應用范圍范圍恒濁器菌體密度無不恒定最高生長速度大量菌體或菌體生長相平行的代謝產物生產為主恒化器培養(yǎng)液流速有恒定低于最高不同生長速度的菌體實驗室為主第51頁/共103頁第五十二頁，共103頁。第52頁/共103頁第五十三頁，共103頁。發(fā)酵，產生檸檬酸進入料區(qū)排出器外。第53頁/共103

12、頁第五十四頁，共103頁。條件，最合理地促進菌體生長和生條件，最合理地促進菌體生長和生成產物。成產物。（5）由于滅菌次數減少，使測量儀）由于滅菌次數減少，使測量儀器探頭的壽命得以延長。器探頭的壽命得以延長。第54頁/共103頁第五十五頁，共103頁。第55頁/共103頁第五十六頁，共103頁。第56頁/共103頁第五十七頁，共103頁。第57頁/共103頁第五十八頁，共103頁。經代謝產生的前體也隨之丟失，經代謝產生的前體也隨之丟失，造成發(fā)酵產物產量的影響。造成發(fā)酵產物產量的影響。第58頁/共103頁第五十九頁，共103頁。第59頁/共103頁第六十頁，共103頁。第60頁/共103頁第六十一

13、頁，共103頁。表面發(fā)酵法的檸檬酸產酸可達到8%9%，但對糖的轉化率較低，一般僅50% 60%。第61頁/共103頁第六十二頁，共103頁。波動，室內表面光潔，易清掃，波動，室內表面光潔，易清掃，地面無積水，墻壁和天花板無霉地面無積水，墻壁和天花板無霉菌。菌。（3）具有空調和無菌空氣供給）具有空調和無菌空氣供給系統(tǒng)。系統(tǒng)。第62頁/共103頁第六十三頁，共103頁。第63頁/共103頁第六十四頁，共103頁。第64頁/共103頁第六十五頁，共103頁。第65頁/共103頁第六十六頁，共103頁。第66頁/共103頁第六十七頁，共103頁。5cm，通氣培養(yǎng)。，通氣培養(yǎng)。第67頁/共103頁第六十

14、八頁，共103頁。第68頁/共103頁第六十九頁，共103頁。第69頁/共103頁第七十頁，共103頁。鐵質或鋁質加涂料鐵質或鋁質加涂料(tlio)，或采，或采用不銹鋼。盤底最好采用假底或用不銹鋼。盤底最好采用假底或多孔篩板，以利于通氣。多孔篩板，以利于通氣。第70頁/共103頁第七十一頁，共103頁。第71頁/共103頁第七十二頁，共103頁。第72頁/共103頁第七十三頁，共103頁。第73頁/共103頁第七十四頁，共103頁。第74頁/共103頁第七十五頁，共103頁。第75頁/共103頁第七十六頁，共103頁。第76頁/共103頁第七十七頁，共103頁。第77頁/共103頁第七十八頁，

15、共103頁。第78頁/共103頁第七十九頁，共103頁。應器可分為罐式、管式、塔式、及應器可分為罐式、管式、塔式、及膜式等幾種。膜式等幾種。第79頁/共103頁第八十頁，共103頁。第80頁/共103頁第八十一頁，共103頁。 發(fā) 酵 方 法 深層法深層法淀粉及淀粉質原料水解液、葡萄糖及其母液淀粉及淀粉質原料水解液、葡萄糖及其母液 砂糖、砂糖、糖蜜、正烷烴糖蜜、正烷烴表面法表面法同深層法同深層法 但需去渣但需去渣固體法固體法薯類淀粉渣、含淀粉的粗原料、糧食加工下腳料薯類淀粉渣、含淀粉的粗原料、糧食加工下腳料半固體法半固體法果實加工殘渣、殘汁、下腳料果實加工殘渣、殘汁、下腳料 生生 化化 反應器

16、反應器葡萄糖溶液葡萄糖溶液適 用 的 原 料第81頁/共103頁第八十二頁，共103頁。提取檸檬酸的方法主要有提取檸檬酸的方法主要有鈣鹽法、萃取法、電滲析法以及鈣鹽法、萃取法、電滲析法以及近年來發(fā)展起來的色譜分離法。近年來發(fā)展起來的色譜分離法。第82頁/共103頁第八十三頁，共103頁。提取方法提取方法 現現 狀狀鈣鹽離子交換法是當前世界檸檬酸工業(yè)最廣泛采用的工藝,安全性高,但有石膏廢渣溶劑萃取法僅美國ADM,Cargill的部分廠在使用,無石膏廢渣全離子交換法20世紀70年代初有投產實例,后淘汰,改進后較過去完善,無石膏廢渣,但未工業(yè)化生產連續(xù)離子交換法利用冷吸附,熱洗脫原理,連續(xù)化生產,無

17、石膏廢渣,蒸發(fā)負荷大,無投產實例色譜離子交換法提取液檸檬酸濃度高,蒸發(fā)負荷小,無石膏廢渣電溶析法設備簡單,不需酸堿再生,無石膏廢渣,但提取液中易炭化物高,酸度低,未投產直接提取法生產液體檸檬酸或結晶第83頁/共103頁第八十四頁，共103頁。酸液?？捎靡韵氯N方法處理：第84頁/共103頁第八十五頁，共103頁。第85頁/共103頁第八十六頁，共103頁。第86頁/共103頁第八十七頁，共103頁。第87頁/共103頁第八十八頁，共103頁。第88頁/共103頁第八十九頁，共103頁。第89頁/共103頁第九十頁，共103頁。第90頁/共103頁第九十一頁，共103頁。第91頁/共103頁第九十二頁，共103頁。第92頁/共103頁第九十三頁，共103頁。最常用的是混合沉降器。第93頁/共103頁第九十四頁，共103頁。萃取的設備比較龐大，反萃取時會有大量的廢棄化學藥品產生，如何處理廢棄物也成為一個難題。第94頁/共103頁第九十五頁，共103頁。導致(dozh)萃取率降低。總之，萃取法提取檸檬酸方法簡便，效率較高，易實現工業(yè)化。在選擇好恰當萃取劑的