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柠檬酸钙的作用和功效_发酵和提取法

柠檬酸钙为柠檬酸的深加工产品。但由于传统工艺和设备比较落后,其生产对环境污染严重,生产成本高,已经越来越不适应现代化的低能高耗的绿色工业化生产。

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柠檬酸钙在工业上的传统制法是用薯清等经济作物为原料,经生物发酵工艺制得柠檬酸,然后再加入CaCO3或Ca(OH)2而制得柠檬酸钙的粗产品。柠檬酸钙的粗产品再经过酸解、过滤、提纯等I艺后得到纯度较高的柠檬酸,柠檬酸钙为柠檬酸的深加工产品。但由于传统工艺和设备比较落后,其生产对环境污染严重,生产成本高,已经越来越不适应现代化的低能高耗的绿色工业化生产。经过多年的发展,在原材料的利用,提取工艺的改进、设备的更新等方面等方向都取得长足进步。

柠檬酸钙的制备工艺主要包含三个重要阶段:原料的发酵、柠檬酸的提取和钙源的选择。

柠檬酸钙

原料的发酵

世界上柠檬酸钙的工业生产几乎都采用发酵法,发酵的原料大都为含淀粉高的农作物,我国是农业大国,发酵的原料来源丰富,价廉易得,又有世界上独特的发酵技术,为柠檬酸钙的扩大生产提供了足够的条件。发酵的原料来源主要有以下几种。

 

1、薯渣发酵法

 

采用甘薯、木薯或马铃薯淀粉加工F脚料为原料,以黑曲霉菌为菌种,通过发酵、浸曲、过滤、洗涤、去杂脱色、钙盐提取等工艺制得柠檬酸钙。该方法为我国传统生产方法,一般500 kg薯渣可生产15 kg,柠檬酸钙。

 

2、玉米淀粉发酵法

 

薯类淀粉含量低,杂质高,发酵效率低,而以玉米淀粉为下脚料直接发酵制备的方法,具有产酸速度快,发酵周期短。柠檬酸的生产总收率能提高10 %,而且产品质量好,产生的废水少。

 

3、早稻米发酵法

 

用早稻米米粉生产柠檬酸具有成本低廉,质量稳定、产效高等优势。武汉市双凤生物化学有限责任公司已将生产技术应用于柠檬酸钙的工业化生产,其收率为14%,转化率为95 %以上,与薯于为原料的工艺生产相比,发酵总收率提高5 %。

 

4、柑桔废料发酵法

 

我国是柑桔生产大国,柑桔的加工产品主要应用于果汁、饮料、罐头等。但柑桔的加工中有近50 %的废料,若一旦能充分利用,则能变废为宝,同时又可产生显著的社会效益和经济效益。薛福连等人对此工艺进行了研究,每千克柑桔废料可生产柠檬酸215g。

 柠檬酸钙

柠檬酸的提取

 

采用发酵法生产的发酵液中除含有柠檬酸外,尚含残渣、蛋白质、色索、胶体、无机盐以及原料中带入的多种杂质,因此要获得纯度高的柠檬酸产品,必须采取-系列物理、化学方法进行提纯和处理,目前主要提取方法有以下儿种。

 

1、钙盐法

 

如今国内外工业生产中大多采用“钙盐法”提取工艺,该工艺利用柠檬酸钙的不溶解于水,而能溶于酸的特点。在发酵液中加入CaCO3或Ca(OH)2中和,使柠檬酸生成柠檬酸钙沉淀,固液分离后,洗涤柠檬酸钙沉淀,再用硫酸或盐酸溶解,再经脱色、除杂、浓缩、结晶等工序得到纯产品。该方法工艺成熟、设备简单、原材料易得等特点而被广泛使用,但其缺点亦十分突出。该方法对环境污染严重,产生大量固体废弃物硫酸钙和含酸废水,能耗高,总收率低,国内厂家一般只能达到60 %~75 %日。

 

2、合成树脂吸附法

 

近年来,国内外大量开发了用特殊的吸附树脂从发酵液中分离柠檬酸的工作。彭奇均采用了可热再生的合成树脂吸附发酵液中柠檬酸,该树脂对柠檬酸有很强的转椅能力,在热水中即可细脱再生。与钙盐法相比,省却了中和、酸解等工艺,大大缩短了生产周期,并降低了对环境的污染,使原材料的成本降低20%以上5。但树脂的吸附能力随时间延续而逐渐减弱,稳定性也变差,而树脂的频繁洗脱和更换也产生废液和固体废弃物。

 

3、膜生物反应器提取法同

 

膜生物反应器提取法的特点是将生物发酵和膜的固液高效分离技术相结合,将发酵过程产生的柠檬酸及时分离出来,有利于控制发酵体系的适当环境,保持菌种活性,从而大大提高效率和原料利用率,因而是目前兼备环保和高效的最具发展潜力的提取法,但膜的开发技术难度大,其使用寿命和功效也有待进-步改善和加强。

四川地区并没有柠檬酸厂家