柠檬酸生产工艺
第七章柠檬酸提取工艺课件
（2）pH的控制 中和终点pH对柠檬酸 钙的质量有决定性的影响， pH在偏酸 性范围时，柠檬酸钙的质量比偏碱性条 件下纯的多，但溶解度也相应增加，在 接近和达到碱性范围时，发酵醪中固有 的可溶性有机杂质（主要是蛋白质和碳 水化合物），会形成胶黏性物质而析出， 许多弱酸络合物也会变成不溶性化合物， 这些杂质都会混入钙盐沉淀中。因而造 成与因素（1）中所述的同样后果。
过滤的阻力为介质和滤饼之和。起主要 作用的是滤饼的厚度和特性，而其特性 又取决于滤饼的可压缩性和不可压缩性。 前者为无定形的颗粒所组成，粒与粒之 间的孔道随压强的增加而变小，因此对 滤液的流动产生了阻力，而后者为不可 变颗粒所组成，粒与粒之间的孔道不随 压强变化。柠檬酸发酵醪中的颗粒形成 的滤饼，属于可压缩性滤饼。
d、从发酵液中总酸算起，总收率可达85%~90%。
靠这些方法将柠檬酸从体积大、杂 质多的发酵醪中提取出来，再经过 脱色、过滤、除盐、浓缩、结晶、 干燥等，进一步精制而获得成品柠 檬酸。
在当前世界柠檬酸工业中最广泛 采用的工艺是钙盐离子交换法。
第二节 钙盐离子交换工艺
发酵醪 预处理
90℃水
过滤
调浆
（2）温度对过滤速度影响很大。
（3）柠檬酸发酵醪中的固体颗粒所形 成的滤饼属可压缩性滤饼，注意压力 要逐渐增加，特别开始过滤时。
（4）选用过滤介质遵循的基本条件：
滤布孔道要适中，既能使滤液流畅通 过，又能截留住悬浮颗粒
必须具有化学稳定性、耐腐蚀性、耐 热性以及适应柠檬酸发酵醪的特性
必须具有足够的机械强度。滤布越厚、 越紧密，机械强度也越高，滤液越清， 但过滤的阻力也越大。
（3）中和温度 ➢ 从热水中沉淀或析出的柠檬酸钙的溶解度约是干
燥的四水柠檬酸钙的两倍，这是因为，需要液体 达到过饱和之后，才能析出柠檬酸钙固体颗粒。
柠檬酸的生产工艺
种子罐培养温度为34℃,培养时间16～24h，至略微产酸即转入发酵罐中。
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4
发酵
红薯干粉碎过筛
拌料桶 12%～14%的淀粉浆液
种子罐
1千克/平方 厘米的蒸汽
蒸煮蒸煮糊化 15～20分钟
糊化醪
在32～34摄氏
冷至33摄氏度
度温度下搅拌
按接接入种合量格为的5孢%子～悬7%浮接液入种母罐中培养好的种母醪
柠檬酸的生产工艺
深层发酵法
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1
我国在1968年用薯干为原料采用深层发酵法
生产柠檬酸成功，由于工艺简单、原料丰富、 发酵水平高，各地陆续办厂投产，至20世纪70 年代中期，柠檬酸流程
菌种 试管培养 麸曲三角瓶培养 种子罐培养
薯干 粉碎 打浆 液化
板框过滤时开始阶段不必加压，待滤饼形成、滤速减慢时可 适当加压.为了提高过滤收率，完成过滤后用热水再进行一次复 滤，或者从过滤机中取出滤渣加水打成浆后再滤一次。
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中和
•先将发酵液用泵打入中和桶，加热到60摄氏度 左右，再加入碳酸钙粉末或石灰乳。
碳酸钙用量可按下式计算：碳酸钙用量=柠檬酸总量*0.714 柠檬酸总量=发酵液体积*滴定酸度*氢氧化钠浓度*0.07
发酵
过滤 中和
空气 空压机 贮罐 过滤器
酸解
树脂净化
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蒸发浓缩及结晶
干燥
包装
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菌种培养
➢试管培养
用米曲汁或麦芽汁，再在其中加2%的琼脂配成培养基，分盛于试管 中，每管5～10毫升，经灭菌处理后，斜置使其成斜面。33—35℃培养 4—5d，至斜面长满孢子即可。
柠檬酸的提取工艺
柠檬酸的提取工艺柠檬酸是一种广泛应用于食品、药物、化妆品和清洁产品等领域的有机酸。
它可以通过多种提取工艺进行获取。
以下是其中一种常见的柠檬酸提取工艺的步骤：1. 柠檬汁的制备：首先，从柠檬果实中提取出柠檬汁。
可以选择新鲜柠檬进行手工榨取，也可以使用工业化的柠檬汁提取设备进行提取。
2. 过滤：对提取出的柠檬汁进行过滤，去除其中的固体杂质，例如果肉和果皮碎片。
可以通过布料或滤纸进行过滤。
3. 中和：将过滤后的柠檬汁以较小的流量慢慢加入刚好过量的氢氧化钙溶液中。
中和反应的目的是将酸中和成柠檬酸盐，生成的盐为柠檬酸钙。
4. 植物酶去除：对反应后的混合物进行瞬时的高温处理，以去除植物酶活性。
5. 过滤：对混合物进行过滤，以去除沉淀物和未被中和的非柠檬酸盐。
6. 浓缩：将过滤后的溶液进行浓缩，除去其中大部分的水分。
可以通过使用真空蒸发器或其他浓缩设备进行。
7. 结晶：将浓缩后的柠檬酸溶液进行结晶处理，通过提高溶液的浓度使柠檬酸结晶出来。
8. 过滤和干燥：将结晶后的柠檬酸进行过滤和干燥，使其形成干燥的柠檬酸晶体。
9. 粉碎和包装：将干燥的柠檬酸晶体进行粉碎处理，并进行包装，以便后续运输和使用。
这是一种常见的柠檬酸提取工艺，可以根据实际需求进行适当的调整和改进。
提取工艺的优化不仅可以提高柠檬酸的提取效率和产量，同时也能减少生产成本和对环境的影响，使得柠檬酸在各个领域中的应用更加广泛和可持续。
柠檬酸的提取工艺是一项关键的工序，对柠檬酸的产量、质量和成本都有着重要的影响。
在柠檬酸的提取过程中，需考虑以下几个关键因素：原料的选择与处理、中和反应的条件控制、提取液的处理以及产品的后续加工等。
首先，原料的选择与处理对柠檬酸提取的效率起着关键作用。
新鲜柠檬是最常用的原料，其酸味较浓且富含柠檬酸。
柠檬果实应当选择新鲜、未受病虫害侵扰和重金属污染的果实，并洗净去除果皮及果肉中的固体杂质。
只有在原料质量得到保证的情况下，才能更好地提高柠檬酸的提取效率和产量。
柠檬酸发酵原料及生产方法
糖蜜中的糖分主要是蔗糖和葡萄糖，这些糖分在微生物的作用下可以转化为柠檬酸。
葡萄糖
葡萄糖是一种单糖，是微生物发酵的 主要能源物质。
葡萄糖的渗透压较低，需要与其他原 料混合使用以调节发酵过程中的渗透 压。
葡萄糖在微生物的作用下可以转化为 柠檬酸，是柠檬酸发酵的重要原料。
果糖
果糖是一种单糖，是水果和蜂蜜 中的主要糖分。
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废弃物资源化利用
将柠檬酸发酵过程中的废 弃物进行回收和再利用， 减少废弃物排放，同时实 现资源化利用。
环保生产技术研发
研发和应用环保生产技术， 降低柠檬酸发酵过程中的 环境污染，提高可持续性。
强化环境监管
加强环境监管力度，对柠 檬酸发酵企业实施严格的 环境保护标准，促进企业 环保意识的提高。
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02 柠檬酸发酵生产方法
固态发酵法
固态发酵法是一种利用固体底物进行发酵的方法，通常在固体底物中加入适量的 水，然后接种菌种进行发酵。该方法具有设备简单、投资少、操作方便等优点， 但也有发酵效率较低、周期较长等缺点。
常用的固体底物包括糖蜜、甘蔗渣、稻草等农业废弃物，这些原料来源广泛，价 格低廉，适合大规模生产。
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控制温度在最佳范围内。
酸碱度
酸碱度是影响柠檬酸发酵的重要因 素之一，通过调节酸碱度可以促进 菌体的生长和代谢，提高柠檬酸的 产量。
溶氧量
溶氧量对柠檬酸发酵的影响也较大， 通过控制搅拌速度和通气量，保持 适宜的溶氧水平，有利于菌体的生 长和代谢。
产物提取与精制
提取方法
根据柠檬酸的性质和发酵液的特点， 选择合适的提取方法，如离子交换、 萃取、吸附等，以最大程度地提取柠 檬酸。
柠檬酸液态发酵及提取工艺
1.4.2 发酵液预处理
➢ 取细度为60目以上的玉米粉300g装入2000ml烧杯中，加 入1000mL水和7～8个单位α-淀粉酶(高温)/g玉米粉；
➢ 于80℃液化l0min后，继续加热至90℃保温30min，碘检 不变色后，再加热到100℃煮沸(5～l0min)，趁热经过二 层纱布过滤;
➢ 滤液加水冷却并调整糖度至15％～20％和蛋白质含量不超 过4g/L，pH6.0。
总糖及残糖(还原糖) 采用测定：试剂或DNS法， 测上清的总糖。
1.4.5 柠檬酸提取
• 过滤： 加热至65±2℃，3 层纱布过滤， 可用少量75±2℃水洗；
• 离心：3000 r/min，10 min离心去掉菌体 等杂质；
• 水洗：75±2℃水洗至柠檬酸＜1％；
④ 中和
➢ 滤液中除含柠檬酸外，还含可溶性的残糖以及蛋白质、金属离子等杂 质。利用柠檬酸钙难溶于水的特点，与杂质分离；
柠檬酸积累的原因
• Mn2+缺乏→抑制蛋白合成→NH4↑ • 由于丙酮酸羧化酶是组成型酶，不被调节控制。丙酮酸氧
化脱羧生成乙酰CoA和CO2的固定两个反应的平衡，以及 柠檬酸合成酶不被调节，增强了合成柠檬酸的能力。 • 由于顺乌头酸水合酶在催化时建立了以下平衡： 柠檬酸：顺乌头酸：异柠檬酸=90：3：7 控制Fe2+含量时，顺乌头酸酶活力降低，使柠檬酸积累 。 • 随柠檬酸积累，pH降低到一定程度时，顺乌头酸酶和异 柠檬酸脱氢酶失活，更有利于柠檬酸的积累及排出胞外。
用途
➢ 柠檬酸因无毒、水溶性好、酸味适度、易被吸收和价格低廉等优点，被 广泛应用于食品、医药、化工、化妆品、清洗(洗涤)、建筑等工业部门。
➢ 其中食品和饮料业占56％，清洗(洗涤剂)业占20％，医药和化妆品占11％ ，其他工业占13％。
柠檬酸的提取工艺
FRIENDS
3 离子交换法提取柠檬酸 4 传统钙盐法提取柠檬酸
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水果中柠檬酸的提取
在水果中提取柠檬酸尤其在未成熟的 杏、苹果或李子和柑橘等含柠檬酸较高的 水果中提取可用水或乙醇作提取剂经过加 热、浓缩和结晶后FR得IEN到DS 的柠檬酸可以直接 应用于食品添加剂等。
柠檬酸的提取工艺
概述 传统提取方法
新型提取方法 展望
概述
成熟的柠檬酸发酵液中，除含有主产物柠 檬酸之外，还含有纤维、菌体、有机杂酸、糖 、蛋白类胶体物质、色素、矿物质及其他代谢 产物等杂质，它们或来FRIE自NDS发酵原料、或在发酵 过程中生产，或溶存或悬浮于发酵液中。通过 各种理化方法，清除这些杂质，得到符合各级 质量标准的柠檬酸产品的全过程，即为柠檬酸 生产的下游工程。它是一个确保产物“丰收”，提 高企业效益的生产系统工程。
超滤法提取柠檬酸的工艺流程
柠檬酸发酵液预处理→超滤→结晶→离心分离的母 液→干燥→成品。
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采用该提取方法，不使用任何有害物质， 无废弃物产生，而且实施简便，容易实现自动 化，应该说实现了柠檬酸的清洁化生产。
但是，该方法要F求RIE柠ND檬S 酸发酵液残糖含量 ≤1 g／L，柠檬酸产率与残糖含量之比>1275， 方能得到较好的效果。
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提取工艺
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1.发酵液预处理
预处理是指待发酵液加热至75-90℃， 可以及时杀死柠檬酸产生菌及其他杂菌，终 止发酵作用，同时使发酵液中部分蛋白质变 性、絮凝、降低酵液浓FRIE度ND利S 于过滤。此外也 可能使菌体内部分柠檬酸释放出来。预处理 加热时间不能太长，若破坏菌丝球则影响过 滤。
硫酸钠循环法生产柠檬酸的工艺
硫酸钠循环法生产柠檬酸的工艺概述柠檬酸是一种重要的有机酸，广泛应用于食品、药品、化妆品等领域。
硫酸钠循环法是一种常用的柠檬酸生产工艺，具有高效、环保、经济等优势，因此被广泛采用。
工艺流程1. 溶解：将柠檬酸和硫酸钠按照一定比例溶解在水中，形成柠檬酸和硫酸钠溶液。
2. 沉淀：将溶液通过过滤或离心等方法分离出杂质，得到纯净的柠檬酸和硫酸钠溶液。
3. 结晶：将纯净的柠檬酸和硫酸钠溶液经过真空蒸发浓缩，使其达到过饱和状态。
4. 结晶分离：将过饱和溶液放置冷却结晶，柠檬酸结晶出来，硫酸钠则保持在溶液中。
5. 洗涤：将柠檬酸晶体进行洗涤，去除附着在晶体表面的杂质。
6. 干燥：将洗涤后的柠檬酸晶体通过干燥设备进行脱水，使其获得确定的含水率。
7. 粉碎：将干燥后的柠檬酸晶体进行粉碎，获得细小的柠檬酸颗粒。
8. 包装：将粉碎后的柠檬酸进行分装、包装，符合相关标准要求。
工艺优势1. 高效：硫酸钠循环法生产柠檬酸的工艺简化，反应速度较快，生产效率高。
2. 环保：该工艺中使用的原料无毒无害，产生的废水、废气等污染物排放量少，符合环保要求。
3. 经济：硫酸钠作为原料价格低廉，能够大幅降低生产成本，提高经济效益。
4. 产品质量稳定：该工艺生产的柠檬酸无杂质，含量稳定，满足市场需求。
5. 工艺操作简单：生产工艺流程简单，操作技术要求不高，易于掌握和操作。
安全措施柠檬酸生产过程中需要注意以下安全措施：1. 操作人员应佩戴防护用品，如防酸手套、防护眼镜等，防止柠檬酸溶液对皮肤和眼部造成刺激和伤害。
2. 操作区域应通风良好，防止柠檬酸等挥发物对人体产生不良影响。
3. 遇到意外溅溶液时，应立即用大量清水冲洗，如有异常请及时就医。
4. 严格按照工艺流程操作，禁止随意改变操作步骤，以免引发意外事故。
总结硫酸钠循环法是一种高效、环保、经济的柠檬酸生产工艺。
它具有简单的工艺流程和操作要求，能够生产出质量稳定的柠檬酸产品。
在实际应用中，需要注意安全措施，确保操作人员的人身安全和产品的质量稳定。
柠檬酸工艺
柠檬酸的提取、分离、鉴定生物111 201100606027 何远升一、钙盐法提取柠檬酸钙盐法生产柠檬酸工艺流程为：发酵液→过滤(除去菌体和残渣)→中和过滤(中和剂石灰乳)→柠檬酸钙盐→硫酸酸解、过滤→粗酸液→净化→浓缩结晶→离心→干燥→柠檬酸晶体。
1. 发酵液热处理将发酵液煮沸5min,然后搅拌降温至80℃。
80℃下,发酵液用两层医用纱布过滤,除去其中的菌丝体、薯干粉渣等较大的固体杂质。
然后用80℃热水洗涤滤饼,使菌体中的柠檬酸释放出来。
离心取上清液。
量筒计量出上清液的体积V0准确量取5mL上清液，量取5mL清液、5mL蒸馏水于锥形瓶中，再滴入2～3滴酚酞指示剂，用标准NaOH 溶液滴定，滴定终点为淡红色，30s内不褪色，记下消耗的NaOH 溶液体积V1；M柠檬酸（g）＝V1(mL)×c(NaoH)×0.001×1/3×210×V0 /52. 碳酸钙中和沉淀钙盐法主要的化学反应步骤有两步:中和与酸解。
其中,中和又可以采用两种方法: 中和:2C6H8O7·H2O+ 3CaCO3→Ca3(C6H5O7)2·4H2O↓+ 3CO2↑+H2O 酸解:Ca3(C6H5O7)2·4H2O↓+ 3H2SO4+H2O→2C6H8O7·H2O+ 3CaSO4·H2O柠檬酸与碳酸钙发生中和反应，形成难溶的柠檬酸钙沉淀，碳酸钙的添加量根据滤液中柠檬酸的重量添加，比例约为柠檬酸：碳酸钙=2.1：1。
边搅拌边缓慢加入碳酸钙，以防止产生大量气泡。
碳酸钙加完后放置90℃恒温水浴中加热，保温搅拌30分钟，趁热过滤，并用沸水洗涤柠檬酸钙沉淀。
3. 酸解将柠檬酸钙沉淀物取出，称量，加入2倍量的水，调匀，加入浓硫酸溶液，硫酸的添加量根据碳酸钙的量计算，碳酸钙与硫酸的摩尔比为1：1.5。
加完硫酸后，搅拌30分钟，过滤，得清亮的棕黄色液体，取样测定柠檬酸的含量，并准确计量柠檬酸液体积。
柠檬酸生产有两条途径
柠檬酸生产有两条途径,一条是以淀粉及糖类为原料,像玉米、薯干、大米、稻谷、芋艿甚至秸秆等用微生物发酵方法来制取；1891年德国Wehme氏首次发现青霉能够生成柠檬酸,但因污染及发酵工艺等问题未能工业化生产.1916年美国Thorn发现黑曲霉可产生柠檬酸,同年Currie 利用黑曲霉进行浅盘发酵法工业化生产柠檬酸,并在比利时建立了首家工厂.一种柠檬酸生产工艺.利用大米为原料,将大米磨成米浆加入高温液体淀粉酶,过滤,接入种子罐发酵,过滤,加入碳酸钙中和,调酸、脱色、离交、浓缩、结晶、烘干,制得柠檬酸.另一条是从含酸分丰富的原料中提取,特别是在果品加工中进行综合利用如制梅胚后排出的咸酸汁液,其含酸量可达4—5%,制柑橘胚后排出的咸酸汁液都是提取柠檬酸很好原料.其工艺为：1.原料澄清过滤：橘汁、梅汁中含有不少果胶及杂质,需进行澄清,促进杂质沉淀,然后用压滤机压滤.2.中和：可用碳酸钙或石灰中和,要预先调成浆状进行,最好加入15%碳酸钙中和.具体做法是：把橘汁、梅汁等咸酸水加热至75摄氏度时,逐渐加入碳酸钙乳浆,继续加热2小时,初温控制在5摄氏度左右,最后可升高到100摄氏度,至溶液呈青绿色时,即表示已完成中和反应.然后静置沉淀,此沉淀即为果酸钙（以柠檬酸钙为主）.3.除盐：所得柠檬酸钙含有盐分,可用清水洗涤,加热至70—80摄氏度,反复多次,直至盐分除净为止,干燥备用.4.酸解脱色：柠檬酸钙浆液加热至60—70摄氏度,加入浓度为35 %的硫酸,沸腾3小时左右,待柠檬酸钙分解完成,即静置沉淀,上层清液为柠檬酸溶液.将暗红色的柠檬酸用1—2%活性炭脱色半小时,则得无色清液.5.浓缩、晶析：将无色柠檬酸液进行浓缩,至固形物含量75%时,于结晶缸内静置结晶.4—5天可完成晶析.6.离心、干燥：柠檬酸结晶还含有一定水分和杂质,需用离心机除去.然后在75摄氏度下干燥到含水量达1%以下,最后通过过筛、分级、包装即为成品.南北现在生产差异不大,就看你容易得到哪种原料,哪种成本低廉了。
柠檬酸生产工艺
柠檬酸⽣产⼯艺柠檬酸及⽣产⼯艺摘要：柠檬酸⼴泛应⽤于⾷品⼯业、医药⼯业和化学⼯业等⽅⾯。
它可利⽤糖质原料如⼟⾖、地⽠中的淀粉等，在多种霉菌及⿊曲菌的作⽤下，控制较低的温度和pH值、较⾼的通⽓量和糖浓度，⽤发酵法制得。
关键词：柠檬酸化⼯产品发酵法1 产品说明柠檬酸⼜名枸橼酸，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。
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⽤试剂，⽤作实验试剂、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，可以迅速和沉淀⾦属离⼦，防⽌污染物重新附着在织物上，保持洗涤必要的碱性，使污垢和灰分散和悬浮，提⾼表⾯活性剂的性能，是⼀种优良的鳌合剂。
2 ⽣产原理2.1 ⽣产⽅法简介中国现有柠檬酸⽣产⼚近百家，总年产能⼒约80万吨，是全球最⼤的柠檬酸⽣产国和出⼝国。
⽬前，柠檬酸⽣产⽅法有⽔果提取法，化学合成法和⽣物发酵法三种。
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。
⽽发酵法发酵周期短，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。
2.2 反应⽅程式C12H22011 +H20+302→2C6H8O7+4H2O(蔗糖) （柠檬酸）3 ⼯艺过程及流程图3.1⼯艺过程3.1.1菌种培养在4～6波美度的麦芽汁内加⼊25％⾄30％的琼脂，然后接⼊⿊曲霉菌种（⽆茵操作），在30～32℃条件下培养4天左右。
这种培养⽅法称为“斜⾯培养”。
柠檬酸生产工艺
柠檬酸生产工艺柠檬酸是一种广泛应用于食品、饮料、制药等领域的有机酸。
本文将介绍柠檬酸的生产工艺。
柠檬酸的主要生产工艺可以分为人工合成法和发酵法两种。
本文主要介绍发酵法的生产工艺。
发酵法是目前柠檬酸生产的主要方法。
其过程主要分为菌种培养、发酵、分离纯化三个步骤。
首先是菌种培养。
柠檬酸的生产主要依赖于一种特殊的微生物，即柠檬酸菌。
柠檬酸菌一般采用产酸菌菌种，通过在培养基中培养产酸菌来得到柠檬酸菌。
培养基中一般包含碳源、氮源、无机盐等成分。
培养基的制备需要严格控制温度、pH值和氧气含量等参数，以保证菌种的生长和活性。
接下来是发酵过程。
在发酵罐中，将培养好的菌种与发酵基质混合。
发酵过程需要严格控制温度、pH值、氧气含量和搅拌速度等参数，以提供适宜的条件供菌种生长和柠檬酸合成。
在发酵过程中，菌种将利用发酵基质中的碳源进行代谢，产生柠檬酸。
同时，还会产生一些副产物，如酒精、乳酸和二氧化碳等。
发酵过程一般持续30-40小时，待发酵液中柠檬酸浓度达到一定程度后，进入下一步骤。
最后是分离纯化过程。
发酵液中含有大量的菌体、杂质和产物。
为了提高柠檬酸的纯度和产品的质量，需要对发酵液进行分离纯化。
分离纯化主要包括固液分离、酸碱中和、浓缩和结晶等步骤。
首先，通过离心或过滤将产酸菌和固体颗粒分离出来。
然后，通过酸碱中和将发酵液中的杂质去除，使其达到弱酸性。
接下来是浓缩过程，通过蒸发等方法将柠檬酸浓缩至一定浓度。
最后，将浓缩后的柠檬酸溶液进行结晶，得到纯净的柠檬酸晶体。
总结起来，柠檬酸的生产工艺主要包括菌种培养、发酵和分离纯化三个步骤。
通过合理控制各个环节的参数，可以提高产量和质量，实现柠檬酸的高效生产。
未来，随着生物工程技术的发展，柠檬酸的生产工艺还将不断改进和创新，为人们提供更多优质的柠檬酸产品。
柠檬酸提取工艺
柠檬酸提取工艺柠檬酸是一种有机酸，学名2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸，该产品在食品工业、医药工业和化学工业有广泛的用途。
在食品工业中主要用于饮料、果酱、果冻、冰激凌生产中作为风味剂；在医药主要用于抗血凝剂、退热剂、尿酸度矫正剂等；在化学工业中，主要用作增塑剂、螯合剂、抗氧化剂等。
近年来，由于对日用洗涤剂工业含磷化合物的限制甚至取缔，使得柠檬酸及其盐类在洗涤剂工业得到了广泛的应用，年需求量以3-6%速度增长。
柠檬酸生产有两条途径，一条是以淀粉及糖类为原料，用微生物发酵方法来制取；另一条是从含酸分丰富的原料中提取，特别是在果品加工中进行综合利用如制梅胚后排出的咸酸汁液，其含酸量可达4—5%，制柑橘胚后排出的咸酸汁液都是提取柠檬酸很好原料。
原料提取工艺：1. 原料澄清过滤：橘汁、梅汁中含有不少果胶及杂质，需进行澄清，促进杂质沉淀，然后用压滤机压滤。
2. 中和：可用碳酸钙或石灰中和，要预先调成浆状进行，最好加入15%碳酸钙中和。
具体做法是：把橘汁、梅汁等咸酸水加热至75摄氏度时，逐渐加入碳酸钙乳浆，继续加热2小时，初温控制在5摄氏度左右，最后可升高到100摄氏度，至溶液呈青绿色时，即表示已完成中和反应。
然后静置沉淀，此沉淀即为果酸钙（以柠檬酸钙为主）。
3. 除盐：所得柠檬酸钙含有盐分，可用清水洗涤，加热至70—80摄氏度，反复多次，直至盐分除净为止，干燥备用。
4. 酸解脱色：柠檬酸钙浆液加热至60—70摄氏度，加入浓度为35 %的硫酸，沸腾3小时左右，待柠檬酸钙分解完成，即静置沉淀，上层清液为柠檬酸溶液。
将暗红色的柠檬酸用1—2%活性炭脱色半小时，则得无色清液。
5. 浓缩、晶析：将无色柠檬酸液进行浓缩，至固形物含量75%时，于结晶缸内静置结晶。
4—5天可完成晶析。
6. 离心、干燥：柠檬酸结晶还含有一定水分和杂质，需用离心机除去。
然后在75摄氏度下干燥到含水量达1%以下，最后通过过筛、分级、包装即为成品。
木薯清液发酵生产柠檬酸的工艺
木薯清液发酵生产柠檬酸的工艺1.前言木薯清液是一种非常普遍的发酵介质，已广泛应用于发酵生产中。
柠檬酸是一种可以广泛应用于食品、医药和化工等领域的有机酸，是目前工业上最广泛生产的有机酸之一。
本文将介绍如何将木薯清液用作发酵介质，生产柠檬酸的具体工艺。
2.木薯清液的简介木薯，又称为哈薯、红薯、地瓜、甘薯等，是一种常见的根茎类蔬菜。
木薯清液是从木薯根部中提取出的一种液体，其中含有多种营养物质，如淀粉、糖类、有机酸和蛋白质等。
由于其良好的营养成分和温和的品质，木薯清液已成为发酵生产中广泛使用的介质之一。
3.柠檬酸的简介柠檬酸是一种广泛应用于食品、医药和制药等领域的有机酸。
它可以作为食品添加剂，用于调味和防腐；它也可以用于制造洗涤剂、涂料、医药等各种化工产品。
柠檬酸在发酵生产中具有很高的生产价值，因为它可以作为一种有机酸介质用于微生物的生长及代谢。
4.柠檬酸的发酵生产工艺柠檬酸的发酵生产工艺通常包括以下几个步骤：（1）种子的培养。
种子是指将所需微生物发酵菌种培养到一定密度，以便在发酵过程中进行使用。
种子培养一般是在适宜温度、适宜pH值等条件下进行。
（2）发酵介质的制备。
发酵介质是指微生物在发酵过程中生长和代谢所需要的营养物质，一般包括碳源、氮源、无机盐等。
木薯清液作为发酵介质的制备，需要注意规范化生产，控制污染，以提高柠檬酸产量和质量。
（3）发酵过程的控制。
发酵过程的控制一般包括温度、pH值、溶氧量、培养时间等多个方面。
在发酵过程中，需要将其控制在适宜状态下，以增加柠檬酸产量和保证产品质量。
（4）柠檬酸的分离和提纯。
分离和提纯是将发酵过程中产生的柠檬酸分离出来，并消除其他杂质。
这一步需要特别注意工艺过程中的卫生条件和操作规范，以免对柠檬酸的化学性质、生理活性产生影响。
5.木薯清液发酵生产柠檬酸的工艺（1）木薯清液的制备木薯清液制备的前提是进行木薯的切割以及粉碎，随后将粉碎好的木薯通过滤网进行过滤，就可以得到木薯清液。
工业柠檬酸生产工艺流程
工业柠檬酸生产工艺流程1.柠檬酸生产通常从柠檬酸的基础原料葡萄糖或糖浆开始。
Lemon citric acid production usually starts with the basic raw material of citric acid, glucose or syrup.2.在发酵过程中，糖类被微生物发酵产生柠檬酸。
During the fermentation process, sugars are fermented by microorganisms to produce citric acid.3.常用的生产微生物包括放线菌属和毛霉属。
Commonly used production microorganisms include Streptomyces and Aspergillus.4.发酵反应通常在恒温条件下进行，以促进柠檬酸的产生。
The fermentation reaction is usually carried out under constant temperature conditions to promote the production of citric acid.5.发酵过程中需要控制pH值、氧气供应和搅拌速度等参数。
During the fermentation process, parameters such as pH, oxygen supply, and stirring speed need to be controlled.6.经过一定时间的发酵，产生的柠檬酸溶液会被分离提取。
After a certain period of fermentation, the produced citric acid solution is separated and extracted.7.分离提取通常采用离心机或膜分离等技术。
Separation and extraction are usually carried out using techniques such as centrifugation or membrane separation.8.提取后的柠檬酸需要通过结晶、干燥等步骤进行精制。
柠檬酸的生产工艺
柠檬酸的生产工艺柠檬酸是一种广泛应用于食品、饮料、化妆品等领域的有机酸，具有酸味和清香的特点。
以下是柠檬酸的生产工艺的简要介绍。
柠檬酸的主要生产工艺包括传统工艺和现代工艺两种。
传统工艺:传统工艺主要以柠檬或柠檬皮为原料进行发酵生产。
具体工艺流程如下：1. 预处理: 将柠檬或柠檬皮去皮、去籽，然后切碎或研磨成泥状。
2. 发酵: 将柠檬泥放入发酵罐中，加入一定比例的细砂糖和水，并加入适量的发酵剂，如酵母、酒石酸盐等，进行发酵。
发酵温度一般控制在30-35摄氏度，发酵时间约为2-3天。
3. 分离: 发酵后的混合物经过滤去除固体残渣，得到柠檬酸浸提液。
4. 浓缩: 柠檬酸浸提液经过真空蒸发或浓缩器浓缩，使其浓度达到一定程度。
5. 结晶: 浓缩液经过冷却结晶或结晶沉淀等方式，获得柠檬酸晶体。
6. 过滤: 将柠檬酸晶体进行过滤、洗涤和干燥，得到纯净的柠檬酸成品。
现代工艺:现代柠檬酸生产工艺主要采用微生物发酵生产。
具体工艺流程如下：1. 选种培养: 选用高产柠檬酸的微生物，如亚洲真菌、微生物菌株等进行培养和选种。
2. 培养基制备: 通过混合培养基原料，如糖、酵母粉、蛋白胨、盐等，制备培养基。
3. 发酵: 将选好的微生物种子培养液接入发酵罐中，加入培养基和适量的营养物质，如氮源、磷源、微量元素等，进行发酵。
发酵温度和时间一般根据菌株的要求进行控制。
4. 分离: 将发酵液经过滤或离心分离，得到柠檬酸发酵液。
5. 浓缩: 将发酵液经过真空蒸发或浓缩器浓缩，使其浓度达到一定程度。
6. 结晶: 浓缩液经过冷却结晶或结晶沉淀等方式，获得柠檬酸晶体。
7. 过滤: 将柠檬酸晶体进行过滤、洗涤和干燥，得到纯净的柠檬酸成品。
以上是柠檬酸生产的主要工艺流程，不同生产厂家可能会有一些细微的差异和改进。
现代工艺相对于传统工艺而言更加高效、可控性更强，并且可以实现大规模连续生产，提高了生产效率和产品质量。
柠檬酸的提取工艺
柠檬酸的提取工艺
我们知道柠檬酸是食品加工业中很重要的食品添加剂，也广泛应用于医药、染料及其他工业。
柠檬酸生产有两条途径，一条是以淀粉及糖类为原料，用微生物发酵方法来制取；另一条是从含酸分丰富的原料中提取，特别是在果品加工中进行综合利用如制梅胚后排出的咸酸汁液，其含酸量可达4～5%，制柑橘胚后排出的咸酸汁液都是提取柠檬酸很好原料。
其工艺为：
1.原料澄清过滤：橘汁、梅汁中含有不少果胶及杂质，需进行澄清，促进杂质沉淀，然后用压滤机压滤。
2.中和：可用碳酸钙或石灰中和，要预先调成浆状进行，最好加入15%碳酸钙中和。
具体做法是：把橘汁、梅汁等咸酸水加热至75摄氏度时，逐渐加入碳酸钙乳浆，继续加热2小时，初温控制在5摄氏度左右，最后可升高到100摄氏度，至溶液呈青绿色时，即表示已完成中和反应。
然后静置沉淀，此沉淀即为果酸钙（以柠檬酸钙为主）。
3.除盐：所得柠檬酸钙含有盐分，可用清水洗涤，加热至70～80摄氏度，反复多次，直至盐分除净为止，干燥备用。
4.酸解脱色：柠檬酸钙浆液加热至60～70摄氏度，加入浓度为35%的硫酸，沸腾3小时左右，待柠檬酸钙分解完成，即静置沉淀，上层清液为柠檬酸溶液。
将暗红色的柠檬酸用1～2%活性炭脱色半小时，则得无色清液。
5.浓缩、晶析：将无色柠檬酸液进行浓缩，至固形物含
量75%时，于结晶缸内静置结晶。
4～5天可完成晶析。
6.离心、干燥：柠檬酸结晶还含有一定水分和杂质，需用离心机除去。
然后在75摄氏度下干燥到含水量达1%以下，最后通过过筛、分级、包装即为成品。
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柠檬酸及生产工艺
摘要：柠檬酸广泛应用于食品工业、医药工业和化学工业等方面。
它可利用糖质原料如土豆、地瓜中的淀粉等，在多种霉菌及黑曲菌的作用下，控制较低的温度和pH值、较高的通气量和糖浓度，用发酵法制得。
关键词：柠檬酸化工产品发酵法
1 产品说明
柠檬酸又名枸橼酸，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。
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用试剂，用作实验试剂、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，可以迅速和沉淀金属离子，防止污染物重新附着在织物上，保持洗涤必要的碱性，使污垢和灰分散和悬浮，提高表面活性剂的性能，是一种优良的鳌合剂。
2 生产原理
2.1 生产方法简介
中国现有柠檬酸生产厂近百家，总年产能力约80万吨，是全球最大的柠檬酸生产国和出口国。
目前，柠檬酸生产方法有水果提取法，
化学合成法和生物发酵法三种。
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。
而发酵法发酵周期短，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。
2.2 反应方程式
C12H22011 +H20+302→2C6H8O7+4H2O
(蔗糖) （柠檬酸）
3 工艺过程及流程图
3.1工艺过程
3.1.1菌种培养
在4～6波美度的麦芽汁内加入25％至30％的琼脂，然后接入黑曲霉菌种（无茵操作），在30～32℃条件下培养4天左右。
这种培养方法称为“斜面培养”。
将麸皮和水以1：1的比例掺拌，再加入10％的碳酸钙、0．5％的硫酸铵，拌匀后装入容量为250毫升的三角瓶中，用1．5公斤压力灭菌60分钟。
接人斜面培养法培养出的菌种，培养96～120小时后即可使用。
3.1.2原料处理
湿粉渣必须经过压榨脱水，使含水量在60%左右；干粉渣含水量低，应按60％的比例补足水分；结块的粉渣需粉碎成二至四毫米颗粒。
然后加入2%碳酸钙、10％至11％的米糠，掺匀后，堆放2小时，
再进行蒸煮。
蒸煮可采用加压蒸料和常压蒸料两种方式。
加压蒸料最好用旋转式蒸锅，常压蒸料可用固定式蒸锅或固定式水泥蒸锅。
先用扬麸机将蒸煮好的料破碎，再加入含抗污染药品的沸水。
3.1.3接种、发酵
当磷温冷却到37～40℃时，接入菌种悬浮液。
接种后，送入曲室发酵(此时料温不得低于27℃)。
生产过程一定要严格无菌操作。
发酵室要注意消毒，定期用甲醛或硫磺熏蒸，其用最好甲醛为10毫升／立方米，硫磺为25克／立方米。
3.1.4发酵工艺条件的控制
(1)发酵过程中没有解决注意适当通风，因黑曲霉菌是喜空气细菌。
(2)发酵室内的相对湿度应保持在86％至90％之间。
(3)注意发酵过程中的温度控制。
整个发酵过程分为三个阶段：第一阶段为前18小时，室温在27～30℃之间，料温在27～35℃左右；第二阶段为18～60小时，料温为40～43℃，不能超过44℃，室温要求33℃左右；第三阶段为60小时料温在35～37℃左右，室温为30～32 ℃。
3.1.5浸取柠檬酸
将曲料放人浸取缸，用温度90℃以上的水连续浸泡五次，每次浸泡约1小时。
当浸液酸度低于0.5%时，停止浸泡进行出渣。
将浸液倒入搪瓷祸，加温至95℃以上，保持10分种后，停止加热，让其静置沉淀6小时。
3.1.6清液中和
将经过沉淀的清液移入中和罐，加温至60℃后，加入碳酸钙中和，边加边搅拌。
柠檬酸与碳酸钙形成难溶性的柠檬酸钙，从发酵液中分离沉淀出来，达到与其它可溶性杂质分离的目的。
加完碳酸钙后，升温到90℃，保持半小时待碳酸钙反应完成后，倒入沉淀缸内，抽去残酸，再放入离心机脱水，用95℃以上的热水洗涤钙盐，以除去其表面附着的杂质和糖分。
在这里要重点检查糖分是否洗净（洗净的柠檬酸钙盐最好能迅速进行酸解，不要过久贮放，否则会因发霉变质造成损失。
如因故不能及时处理，要晾干后再存放），方法是将1～2%的高锰酸钾溶液滴一滴到20毫升洗水中，3分钟不变色即说明糖分已基本洗净。
在清液中和过程中，控制中和的终点很重要，过量的碳酸钙会造成胶体等杂质一起沉淀下来，不仅影响柠檬酸钙的质量，而且给后道工序造成困难。
一般按计算量加入碳酸钙（碳酸钙总量=柠檬酸总量×0．714），当pH为6．5～7．0，滴定残酸为0．1～0．2％时即达到终点。
一旦加过了碳酸钙量，需要补加发酵或母液。
3.1.7酸解与脱色
酸解是将已洗净的难溶性的柠檬酸钙与烈士作用，生成柠檬酸与硫酸钙。
反应式如下:
Ca(C6H5O7)2+3H2SO4=2C6H8O7+3CaSO4
具体操作是把柠檬酸钙用水稀释成糊状，慢慢加入硫酸（一般根据投入碳酸钙的量来计算硫酸量，以碳酸钙用量的92～95%为宜），在加入计算量的80%以后，即要开始测定终点。
测定方法如下：取甲
乙两支试管，甲管吸取20%硫酸1毫升，乙管吸取20%氯化钙1毫升，分别加入1毫升过滤后的酸解液，水浴内加热至沸，冷却后观察两管溶液，如果不产生混浊，再分别加入1毫升95%酒精，如甲乙两管仍不呈混浊，即认为达到终点。
甲管有混浊，说明硫酸加量不足，应再补加一些柠檬酸钙。
酸解达到终点后，煮沸30～45分钟，然后放入过滤槽过滤。
在所得清液中，加入活性炭（一般用量为柠檬酸量1～3%，视酸解液的颜色而定）脱色，在85℃左右保温30分钟，即可过滤。
滤瓶用85℃以上热水洗涤，洗至残酸低于0．3～0．5％即可结束，洗水单独贮放，作为下次酸解时的底水使用。
3.1.8浓缩、结晶
将脱色后过滤所得清液，用减压法浓缩（要求真空度在600～740毫米汞柱，温度为50～60℃）。
柠檬酸液浓缩后，腐蚀性较大，因此多采用搪瓷衬里的浓缩锅，浓缩液的浓度要适当，如浓度过高，会形成粉未状；但浓度过低，也会造成晶核少，成品颗粒大，数量少，母液中残留大量未析出的柠檬酸，影响产量。
当浓缩达到36．7～37波美度时即可出罐。
柠檬酸结晶后，用离心机将母液脱净，然后用冷水洗涤晶体，最后用干燥箱除去晶体表面的水。
母液可以再直接进行一次结晶，剩下的母液往往因含大量杂质，不宜作第三次结晶，但可以在酸解液中套用，或用碳酸钙重新中和。
干燥箱的温度要控制在35℃以下，如气温高于20℃时，可采用常温气流干燥。
3.2工艺流程图
发酵法生产柠檬酸流程图
4 主要设备选择
本生产过程的主要设备有发酵罐、种母罐、抽滤桶、脱色柱、浓缩锅、结晶锅等。
4.1 发酵罐
发酵罐是用来进行微生物发酵的装置。
其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒，其容积在1m3至数百立方米。
罐体当中有搅拌浆，用于发酵过程当中不停的搅拌，用来通入菌体生长所需要的空气或氧气。
罐体盯盘上有控制传感器，用来监测发酵过程中发酵液的pH和DO的变化控制器，显示和控制发酵条件等。
4.2 抽滤桶
主要适用于化工、医药、石油等行业生产工艺中真空过滤。
具有重量轻、安装维修方便、操作简单等优点。
操作压力-0.1MPa, 操作温度-10 ℃～100 ℃。
4.3 浓缩锅
用外加热自然循环与真空负压蒸发现结合的方式，蒸发速度快，浓缩比重可达1.3，液料在全密封状态无泡沫浓缩用制作外壳，浓缩出来的药液，具有无污染，药味浓的特点，而且清洗方便（打开加热器的上下盖即可进行清洗）。
5 主要用途及注意事项
5.1 主要用途
5.1.1 用于食品工艺
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。
5.1.2 用于化工、制药和纺织业
柠檬酸在化学技术上可作化学分析用试剂，用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂，用以配制缓冲溶液。
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，可以迅速和沉淀金属离子，防止污染物重新附着在织物上，保持洗涤必要的碱性，使污垢和灰分散和悬浮。
5.1.3 用于环保
柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液由于其蒸气压低、无毒、化学性质。