一種檸檬酸的生產工藝的製作方法

2023-12-03 05:22:31

專利名稱：一種檸檬酸的生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用發酵手段製備檸檬酸的生產工藝，特別是一種利用大米為原料生產檸檬酸的工藝。
製備檸檬酸通常採用薯類粉為原料，如中國專利GK85108564所公開的「用黑麴黴菌發酵聯產薯蕷皂素和檸檬酸」；也有採用小麥粉為原料的，如中國專利CN1072456A所公開的「利用小麥粉生產檸檬酸的方法」；也有採用玉米粉直接發酵提取檸檬酸的，如中國專利ZL95111000所公開的「一種檸檬酸或檸檬酸鈉的製備方法」，其製備方法是經過加熱液化，固液分離，將液化液和部分固態渣投罐，接種子罐發酵提取檸檬酸。上述三種不同原料生產的檸檬酸，其產率約為12％左右，且上述三種原料在不同的地區並無原料來源優勢。
本發明的目的是提供一種製備方法，原料全部採用長江中下遊地區盛產的大米，直接發酵提取檸檬酸，改變「由於大米蛋白質含量高，營養成份過於豐富，現有檸檬酸生產菌種無法利用這種高營養的培養基進行代謝積累檸檬酸，無法用大米為原料發酵直接提取檸檬酸」這一傳統觀念，同時降低生產成本、提高產酸率、降低糧耗，改善當地產業結構調整，並有望成為當地支柱產業。
為實現上述目的，本發明採用如下技術方案將洗淨的大米浸泡充分後磨成米漿，將米漿濃度調至20-30％左右，PH調至6-7範圍內，在90-106℃範圍內添加高溫液體澱粉酶，添加量為400-700ml/T，將料液壓入料液貯罐，再按100-300ml/T向貯罐中加入高溫液體澱粉酶，攪拌、並保溫30分鐘、過濾、濾渣可加工成副產品蛋白粉。過濾好的糖液抽入發酵罐，加溫至98-125℃，快速降溫，35-36℃時將菌種罐接入發酵罐，將發酵後所得含檸檬酸的液體過濾，副產品濾渣可作飼料用。濾液進入中和鍋，加溫至65-75℃時，加入碳酸鈣，加溫至85℃時，保溫並攪拌10-30分鐘，然後用水洗滌，加入硫酸酸解至PH=1.5-2，並加入活性炭脫色，活性炭用量0.5kg/T純酸。再將料液與樹脂離交柱離交至飽和，然後濃縮、結晶、烘乾即得成品無水檸檬酸，母液進入一水檸檬酸生產系統。
由以上技術方案可見由於本發明採用對大米磨漿並加溫至90-106℃時使蛋白質凝固，濾除過剩蛋白質及不可發酵固形渣，使利用大米為原料直接發酵生產檸檬酸得以實現。同時，由下表數據對比可見本發明的顯著效果
發酵指數=有效容積×發酵產酸/發酵罐體積×發酵周期另外，本製備方法還有如下優點由於改變生產工藝，大大提高了發酵過程中的產酸速度，使發酵周期由原來的96小時縮短至70小時，生產成品符合英國藥典1993版標準。以上還不包括綜合經濟效益、規模效益、副產品的開發利用。
以下提供六個實施例對本發明作進一步說明。
實施例一(1)製糖液 將洗淨的大米浸泡充分後用磨機磨成米漿放入調漿池，將米漿濃度調至20％，PH調至6，在90℃時添加高溫液體澱粉酶，添加量為400ml/T，採用噴射方法將料液壓入液化液料液貯罐，再按100ml/T向貯罐中加入高溫液體澱粉酶，攪拌，並保溫30分鐘，過濾，濾渣可製成副產品蛋白粉，濾液即為糖液。
(2)大米發酵過濾好的糖液抽入發酵罐，開汽升溫至98℃，排汽30分鐘，開水降溫40℃時開排風，35-36℃時將菌種罐接入發酵罐，將發酵後所得含檸檬酸的液體過濾，副產品濾渣可作飼料用。其中的檸檬酸生產菌種是以麩皮為培養基經反覆馴化復壯的麩曲製成的種子懸浮液。
(3)檸檬酸的提取 濾液進入中和鍋，開汽升溫至65℃，加入碳酸鈣，升溫至85℃時，保溫並攪拌10-30分鐘，然後用水洗滌，加入硫酸酸解至PH=1.5，並加入活性炭脫色，活性炭用量0.5kg/T純酸、溫度90℃、保溫30分鐘。
(4)檸檬酸的精製 料液與樹脂離交柱離交至飽和，然後濃縮、結晶、烘乾即得成品無水檸檬酸，母液進入一水檸檬酸生產系統。
實施例二(1)製糖液 將洗淨的大米浸泡充分後用磨機磨成米漿放入調漿池，將米漿濃度調至30％，PH調至7，在106℃時添加α一耐高溫液體澱粉酶，添加量為700ml/T，採用噴射方法將料液壓入液化液料液貯罐，再按300ml/T向貯罐中加入α一耐高溫液體澱粉酶，攪拌，並保溫30分鐘，用板框過濾，濾渣可製成副產品蛋白粉。
(2)大米發酵過濾好的糖液抽入發酵罐，開汽升溫至125℃，排汽30分鐘，開水降溫，40℃左右時開排風，35-36℃時將種子罐接入發酵罐，將發酵後所得含檸檬酸的液體過濾，副產品濾渣可作飼料用。其中的檸檬酸生產菌種是以麩皮為培養基經反覆馴化復壯的麩曲製成的種子懸浮液。
(3)檸檬酸的提取 濾液進入中和鍋，開汽升溫至75，加入碳酸鈣，升溫至85℃時，保溫並攪拌10-30分鐘，然後用水洗滌，加入硫酸酸解至PH=2，並加入活性炭脫色，活性炭用量0.5kg/T純酸，溫度95℃，保溫30分鐘。
(4)檸檬酸的精製 料液與樹脂離交柱離交至飽和，然後濃縮、結晶、烘乾即得成品無水檸檬酸，母液進入一水檸檬酸生產系統。
實施例三(1)製糖液將洗淨的大米浸泡充分後用磨機磨成米漿放入調漿池，將米漿濃度調至26％，PH調至6.2，在96℃添加高溫液體澱粉酶，添加量550ml/T，採用噴射方法將料液壓入液化液料液貯罐，再按120ml/T向貯罐中加入高溫液體澱粉酶，攪拌，並保溫30分鐘，過濾，濾渣可製成副產品蛋白粉。
(2)大米發酵 過濾好的糖液抽入發酵罐，開汽升溫至115℃，排汽30分鐘，開水降溫，40℃左右時開排風，35-36℃時將菌種罐接入發酵罐，將發酵後所得含檸檬酸的液體過濾，副產品濾渣可作飼料用。其中的檸檬酸生產菌種是以麩皮為培養基經反覆馴化復壯的麩曲製成的種子懸浮液。
(3)檸檬酸的提取 濾液進入中和鍋，開汽升溫至70℃，加入碳酸鈣，升溫至85℃時，保溫並攪拌20分鐘，然後用水洗滌，加入硫酸酸解至PH=1.8，並加入活性炭脫色，活性炭用量0.5kg/T純酸，溫度95℃，保溫30分鐘。
(4)檸檬酸的精製 料液與樹脂離交柱離交至飽和，然後濃縮、結晶、烘乾即得成品無水檸檬酸，母液進入一水檸檬酸生產系統。
實施例四(1)製糖液 將洗淨的大米浸泡充分後用磨機磨成米漿放入調漿池，將米漿濃度調至28％，PH調至6.8，在98℃時添加高溫液體澱粉酶，添加量為600ml/T，採用噴射方法將料液壓入液化液料液貯罐，再按200ml/T向貯罐中加入高溫液體澱粉酶，攪拌，並保溫30分鐘，過濾，濾渣可製成副產品蛋白粉。
(2)大米發酵 過濾好的糖液抽入發酵罐，開汽升溫至110℃，排汽30分鐘，開水降溫，40℃左右時開排風，35-36℃時將菌種罐接入發酵罐，將發酵後所得含檸檬酸的液體過濾，副產品濾渣可作飼料用。其中的檸檬酸生產菌種是以麩皮為培養基經反覆馴化復壯的麩曲製成的種子懸浮液。
(3)檸檬酸的提取 濾液進入中和鍋，開汽升溫至68℃，加入碳酸鈣，升溫至85℃時，保溫並攪拌15分鐘，然後用水洗滌，加入硫酸酸解至PH=1.6，並加入活性炭脫色，活性炭用量0.5kg/T純酸，溫度過100℃，保溫30分鐘。
(4)檸檬酸的精製 料液與樹脂離交柱離交至飽和，然後濃縮、結晶、烘乾即得成品無水檸檬酸，母液進入一水檸檬酸生產系統。
實施例五(1)製糖液將洗淨的大米浸泡充分後用磨機磨成米漿放入調漿池，將米漿濃度調至25％，PH調至6.5，在97℃時添加高溫液體澱粉酶，添加量為500ml/T，採用噴射方法將料液壓入液化液料液貯罐，再按220ml/T向貯罐中加入高溫液體澱粉酶，攪拌，並保溫30分鐘，過濾，濾渣可製成副產品蛋白粉。
(2)大米發酵過濾好的糖液抽入發酵罐，開汽升溫至121℃，排汽30分鐘，開水降溫，40℃左右時開排風，35℃時將菌種罐接入發酵罐，將發酵後所得含檸檬酸的液體過濾，副產品濾渣可作飼料用。其中的檸檬酸生產菌種是以麩皮為培養基經反覆馴化復壯的麩曲製成的種子懸浮液。
(3)檸檬酸的提取濾液進入中和鍋，開汽升溫至72℃，加入碳酸鈣，升溫至85℃時，保溫並攪拌30分鐘，然後用水洗滌，加入硫酸酸解至PH=1.4，並加入活性炭脫色，活性炭用量0.5kg/T純酸。
(4)檸檬酸的精製料液與樹脂離交柱離交至飽和，然後濃縮、結晶、烘乾即得成品無水檸檬酸，母液進入一水檸檬酸生產系統。
實施例六(1)製糖液 將洗淨的大米浸泡充分後用磨機磨成米漿放入調漿池，將米漿濃度調至22％，PH調至6.4，在92℃時添加高溫液體澱粉酶，添加量為650ml/T，採用噴射方法將料液壓入液化液料液貯罐，再按150ml/T向貯罐中加入高溫液體澱粉酶，攪拌，並保溫30分鐘，過濾，濾渣可製成副產品蛋白粉。
(2)大米發酵過濾好的糖液抽入發酵罐，開汽升溫至117℃，排汽30分鐘，開水降溫，40℃左右時開排風，35-36℃時將菌種罐接入發酵罐，將發酵後所得含檸檬酸的液體過濾，副產品濾渣可作飼料用。其中的檸檬酸生產菌種是以麩皮為培養基經反覆馴化復壯的麩曲製成的種子懸浮液。
(3)檸檬酸的提取濾液進入中和鍋，開汽升溫至66℃，加入碳酸鈣，升溫至85℃時，保溫並攪拌30分鐘，然後用水洗滌，加入硫酸酸解至PH=1.7，並加入活性炭脫色，活性炭用量0.5kg/T純酸。
(4)檸檬酸的精製料液與樹脂離交柱離交至飽和，然後濃縮、結晶、烘乾即得成品無水檸檬酸，母液進入一水檸檬酸生產系統。
權利要求
1.一種檸檬酸的生產工藝，所用原料及主要步驟包括(1)將洗淨的大米浸泡充分後磨成米漿，將米漿濃度調至20-30％左右，PH調至6-7範圍內，在90-106℃範圍內添加高溫液體澱粉酶，添加量為300-700ml/T，採用噴射方法將料液壓入液化液料液貯罐，再按100-300 ml/T向貯罐中加入高溫液體澱粉酶，攪拌、並保溫30分鐘，過濾、濾液即為糖液；(2)將過濾好的糖液抽入發酵罐，加溫至98-125℃，快速降溫，至35-36℃時將菌種罐接入發酵罐發酵、過濾，濾液即為發酵後所得的檸檬酸液體；(3)濾液進入中和鍋，加溫至65-75℃，加入碳酸鈣，升溫至85℃時，保溫並攪拌10-30分鐘，然後用水洗滌，加入硫酸酸解至PH=1.5-2，並加入活性炭脫色；(4)料液與樹脂離交柱離交至飽和，然後濃縮、結晶、烘乾即得成品無水檸檬酸。
2.根據權利要求1所述的一種檸檬酸的生產工藝，其特徵在於第一次加入高溫液體澱粉酶的最佳加入量為500-600ml/T，第二次加入高溫液體澱粉酶的最佳加入量為100-150ml/T。
3.根據權利要求1或2所述的一種檸檬酸的生產工藝，其特徵在於米漿濃度控制在26-28％左右。
4.根據權利要求3所述的一種檸檬酸的生產工藝，其特徵在於第(2)步大米發酵開汽升溫至121℃效果最佳。
5.根據權利要求1或2所述的一種檸檬酸生產工藝，其特徵在於第(3)步檸檬酸的提取，開氣升溫至70℃效果最佳。
全文摘要
一種檸檬酸生產工藝。利用大米為原料,將大米磨成米漿加入高溫液體澱粉酶,過濾,接入種子罐發酵,過濾,加入碳酸鈣中和,調酸、脫色、離交、濃縮、結晶、烘乾,製得檸檬酸。使利用大米為原料直接發酵檸檬酸能夠實現。同時,降低了生產成本,提高了產酸率並縮短了發酵周期。
文檔編號C12P7/48GK1284565SQ00115980
公開日2001年2月21日 申請日期2000年8月25日 優先權日2000年8月25日
發明者黃理盛, 李格之, 李得志, 楊林, 杜曙明 申請人:武漢市雙鳳生物化學有限責任公司