第三章柠檬酸生产原料及生产方法.ppt

溶剂萃取法的简述 萃取法提纯柠檬酸具有萃取剂可反复使用，不消耗大量化工原料，节约热能，劳动强度低等优点。 但迄今为止，它的工业化应用还难以得到推广，主要原因是柠檬酸发酵液的组成复杂，要求萃取剂有高度的选择性（能有效萃取柠檬酸而不萃取糖、色素、蛋白质等杂质）无毒、化学性质稳定、价廉、易回收。而且萃取的设备比较庞大，反萃取时会有大量的废弃化学药品产生，如何处理废弃物也成为一个难题。 目前常用的萃取剂如磷酸三丁酯及有机胺虽有较好的萃取效果，反萃取用水即可达到目的，但它们均具有毒性，难以满足上述的要求，一般只能得到工业用品，不能用于医药、食品行业。许多研究者的目光都放在萃取剂的选择、萃取工艺条件的确定及萃取动力学的研究上，一些无毒、高效萃取剂相继被研制出，如三烷基氧磷、石油亚砜等，具有很好的发展前景。 此外，萃取时还存在着乳化现象，导致萃取率降低。总之，萃取法提取柠檬酸方法简便，效率较高，易实现工业化。在选择好恰当萃取剂的前提下，解决好萃取中的乳化现象，溶剂萃取法还是一种比较有前途的提取方法。 萃取乳化现象 在不互溶的有机相和水相共存的体系中，当一相以微细粒子高度分散在另一相中形成浑浊不透明并且稳定似乳状液体的现象。 乳化现象产生的原因比较复杂，表面活性物质及固体悬浮物的存在，料液粘度过大，搅拌强度过于激烈等都可能使两相发生乳化。 4、色谱离子交换法 离子色谱分析法出现在20世纪70年代，80年代迅速发展起来，以无机、特别是无机阴离子混合物为主要分析对象。 　　色谱离子交换法是利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法。凡在溶液中能够电离的物质通常都可以用离子交换色谱法进行分离。现在它不仅适用于无机离子混合物的分离，亦可用于有机物的分离，例如氨基酸、核酸、蛋白质等生物大分子，因此应用范围较广。 色谱离子交换法利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱的固定相一般为离子交换树脂，树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心，待分离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换，形成离子交换平衡，从而在流动相与固定相之间形成分配。固定相的固有离子与待分离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心，并随着流动相的运动而运动，最终实现分离。 离子交换色谱常用的固定相为离子交换树脂。目前常用的离子交换树脂分为三种形式，一是常见的纯离子交换树脂。第二种是玻璃珠等硬芯子表面涂一层树脂薄层构成的表面层离子交换树脂，第三种为大孔径网络型树脂。 离子交换色谱的流动相通常是缓冲溶液，有时还加入与水混溶的有机溶剂，如甲醇、乙醇或乙腈等，以提供特殊的选择性，并改善样品的溶解度。 色谱离子交换主要是用来分离离子或可离解的化合物。它不仅广泛地应用于无机离子的分离，而且广泛地应用于有机和生物物质，如氨基酸、核酸、蛋白质等的分离。 习题 1、柠檬酸发酵的方法有哪些？ 2、什么是深层发酵法和浅盘发酵法？ 3、什么是糖蜜和饴糖？ 4、柠檬酸发酵的原料有哪几类？每一类试举一例。 * * * * * 主要设备： （a）发酵室 表面发酵必须对发酵的温度、湿度及无菌程度加以控制，所以发酵室的技术要求较高。一般要求如下： （1）室温维持在28～35 ℃，相对湿度在75% ～80%，整个室内温湿度均匀。 （2）房屋必须采用保温建筑材料，以节约空调能耗和防止温度波动，室内表面光洁，易清扫，地面无积水，墙壁和天花板无霉菌。 （3）具有空调和无菌空气供给系统。 发酵室内的盘架可由铁质材料制成，涂上防酸防锈漆，盘架之间走道为1.5m宽，离墙0.8m，盘层垂直间距不少于0.3m，底盘距地面不少于0.45m，顶层盘距天花板不少于0.35m，发酵室高度不少于4m。这样发酵室内可放置10层发酵盘，发酵室面积由生产量确定。 发酵室采用强制进风，自然排风，以保持室内温度恒定和正压。 （b）发酵盘 常用有铁盘、铝盘和塑料盘。铁、铝盘要涂上耐酸酚醛清漆。如果采用不锈钢盘，其内层也要涂上二乙烯乙炔清漆，以防镍离子溶出影响发酵。为了防止天花板冷凝水滴入盘内，每个发酵盘上最好加一个盘罩，盘罩表面倾斜以防积水，罩上有数个通气孔，孔内塞有泡沫塑料。发酵盘下面有一个管子供注入或吸收发酵液之用。 （c）通风系统 用鼓风机给风，过滤器设在风机前，寒冷地区需增加加热设备，经粗虑加热的空气，再经过一次除菌过滤，送入发酵室。发酵室设两排通风管，一排通入发酵盘内；另一排靠近地面直接通入发酵室。所供空气具有一定温度、湿度和无菌程度。 3、固体发酵法 固体发酵是将固体发酵原料与