本发明专利技术提供一种柠檬酸的中和方法，包括如下步骤：柠檬酸除菌清液与碳酸钙和／或氢氧化钙，进行一次中和至ｐＨ２～５，生成含柠檬酸盐的沉淀；固液分离并洗涤固相后得到含柠檬酸盐的固相，液相为含柠檬酸的溶液；将含柠檬酸的溶液与碳酸钙和／或氢氧化钙，进行二次中和至ｐＨ３～９，生成柠檬酸的盐沉淀，分离后得到含柠檬酸盐的固相和不含柠檬酸的液相，固相返回进行一次中和，液相排出；一次中和得到的含柠檬酸盐的固相加入硫酸进行酸解反应后得到柠檬酸酸解液和硫酸钙沉淀。本发明专利技术的中和方法具有产品质量好、消耗水量少、固液分离设备负荷小等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种柠檬酸的提取方法，特别是一种釆用甸盐法对发 酵液中柠檬酸进行提取分离的方法，属于食品化工领域。
技术介绍
柠檬酸是一种广泛应用于饮料、食品及医药等行业的有机酸，我国是柠檬酸生产大国，有20余家生产厂，产量已超过70万吨。国内 外柠檬酸的提取方法主要为钙盐法、色谱法、膜分离法和萃取法。传统钩盐法工艺的缺点， 一是每^fe柠檬酸消耗约0.85吨硫酸和 0.85吨碳酸钙，辅料消耗高；二是产生约2吨固体废弃物硫酸钙；三 是柠檬酸钙沉淀物比表面积大，吸附杂质多，导致洗水量大，热水消 耗多，中和收率最高只能达到94%,收率低；四是柠檬酸酸解后酸度 最高只能达到40%左右，浓缩能耗高。色谱法工艺的缺点， 一是设备及辅助设施投资高；二是物料前处 理较复杂，消耗大、成本高。电渗析的缺点， 一是设备及辅助设施投资高；二是电力消耗高， 生产成本高。萃取法的缺点， 一是产品质量差；二是萃取剂残留导致产品不能 应用于食品及医药行业。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有柠檬酸提取方法中存在的问题，提供 了一种可提高收率、节约辅料、降低硫酸钩污染的梓檬酸中和方法。本专利技术的柠檬酸中和方法，包括如下步骤1)柠檬酸除菌清液与碳酸钙和/或氢氧化钩，进行一次中和至 pH2~5，生成含杼檬酸盐的沉淀；2) 固液分离并洗涤固相后得到含柠檬酸盐的固相，液相为含柠檬酸的溶液；3) 将步骤2)含杼檬酸的溶液与碳酸钙和/或氢氧化钙，进行二 次中和至pH3~9,生成含柠檬酸的盐沉淀，分离后得到含柠檬酸的 盐固相和不含杼檬酸的液相，固相返回步骤l)进入一次中和，液相 排出；4) 步骤2)含柠檬酸盐的固相加入硫酸进行酸解反应后得到柠檬 酸酸解液和硫酸钩沉淀。其中，步骤l)中所述的柠檬酸除菌清液为淀粉质原料和/或果糖 基原料和/或纤维素原料发酵法产生的柠檬酸发酵醪液经除菌后的清 液。步骤l)中所述一次中和的反应温度为20 95。C。 步骤2)中所述柠檬酸盐为柠檬酸钙和/或柠檬酸氢钙和/或柠檬酸 二氢钙。步骤3)所述二次中和的反应温度20 95。C。 步骤3)中所述的含柠檬酸的盐为柠檬酸钙与碳酸钙和/或氢氧化 努的混合物。本专利技术的柠檬酸中和方法，具有以下优点1. 水耗低因本专利技术中的一次中和得到的含衧檬酸盐的固相为 规则的柠檬酸盐结晶体，晶体比表面积小，易于晶体与杂质的分离， 洗涤时使用很少量的水；2. 收率高首先，二次中和时，因提高了二次中和终点pH值， 废水中柠檬酸根含量大幅度降低。其次，在柠檬酸锦溶解度一定的条 件下，废液体积减少，柠檬酸钙收率提高。再次，因硫酸钩产生量降 低，酸解工序硫酸钙残酸总量随之亦降低。3. 辅料消耗低首先，酸解工序不存在因碳酸钩和/或氢氧化钩 过量产生的酸消耗；其次，因进入酸解工序的物料为衧檬酸氢钩和/或柠檬酸二氢钙，单位柠檬酸产品的辅料消耗降低三分之一 以上。4. 硫酸钩产生量少，降低了固体废物量本专利技术因碳酸钙和/或氢氧化钩及硫酸消耗的降低，副产物硫酸钙也随之降低。5. 酸解液酸度高，节约能源相同质量的柠檬酸钙与柠檬酸氢 钩和/或杼檬酸二氢钙比较，其中柠檬酸氢钙和/或柠檬酸二氢钙中柠 檬酸含量高，所以本专利技术酸解液浓度较传统钙盐法高，浓缩蒸汽用量 降低，降低了生产成本。具体实施例方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。 实施例l1. 以玉米为原料生产的杼檬酸发酵液，经除菌后得到的浓度为 12% (重量/体积百分比，g/100ml，以下同)柠檬酸清液500升放入 中和锅中，升温到5(TC后，加入碳酸钙和/或氢氧化钙，进行一次中 和，反应终点pH控制在3.8,生成含柠檬酸盐的沉淀。2. 固液分离并洗涤固相后得到含柠檬酸盐的固相105公斤(含 才宁檬酸47.72公斤)，液相为杼檬酸浓度为2.51%的溶液490升(含杼 檬酸12.28公斤)。此时杼檬酸盐为杵檬酸钙和/或杼檬酸氢钙和/或杼 檬酸二氢钩。3. 将步骤2得到的含柠檬酸的液相490升与碳酸钩和氢氧化每， 进行二次中和，反应终点pH控制在9.0，生成含柠檬酸盐的沉淀。4. 将上述反应液进行固液分离，得到含柠檬酸盐的固相30公斤 (含村檬酸11.81公斤)和含梓檬酸0.1%的液相470升，此时液相可 以排出，进入废水处理工序。固相可以返回步骤l中再进入一次中和， 其为柠檬酸钙与碳酸钙和/或氢氧化钙的混合物。5. 步骤2得到的含柠檬酸盐的固相105公斤(含柠檬酸47.72 公斤)加入23.5公斤98。/。的浓硫酸反应，反应终点pH值为1.8，得 到杼檬酸酸解液和硫酸钙沉淀。6.分离上述反应液，并洗涤固相，得到柠檬酸浓度为48%的酸 解液98升，和水分含量为50%的硫酸钙固相64公斤。 由实施例l计算可得吨柠檬酸(以酸解液计)消耗98°/。硫酸0.5吨产生绝干硫酸钾0.68吨数据表明吨柠檬酸硫酸消耗较传统钙盐法降低0.3吨以上，硫 酸钩产生量降低0.4吨以上(绝干计)。狞檬酸中和、酸解收率97.6%。 实施例21. 将实施例1硬骤4产生的固相30公斤(含柠檬酸11.81公斤)， 加入到500升杼檬酸浓度为12%的除菌清液中，混合后加热到8(TC。2. 缓慢加入碳酸钙，当pH值为3.0后，维持温度、pH, 30分钟。3. 固液分离并洗涤固相后得到含柠檬酸盐的固相127公斤(含 柠檬酸57.45公斤)，液相为含杼檬酸浓度为2.82%的溶液510升(含 柠檬酸14.36公斤)。4. 将步骤3得到的含柠檬酸的液相510升与碳酸钩和氢氧化钩 进行二次中和，反应终点pH控制在7.5,生成含杼檬酸盐的沉淀。5. 将上述反应液进行固液分离，得到含柠檬酸盐的固相35公斤 (含柠檬酸13.87公斤)和含柠檬酸0.1°/。的液相490升。6. 步骤3得到的含柠檬酸盐的固相127公斤(含柠檬酸57.45 公斤)加入28.2公斤98%的浓硫酸反应，反应终点pH值为1.8，得 到柠檬酸酸解液和碌酸钙沉淀。7. 分离上述反应液，并洗涤固相，得到梓檬酸浓度为44.2%的 酸解液128升和水分含量为50%的硫酸钾固相77公斤。由实施例2计算可得吨柠檬酸(以酸解液计)消耗98%硫酸0.5吨产生绝干硫酸钙0.68吨数据表明吨柠檬酸硫酸消耗较传统钙盐法降低0.3吨以上； 吨梓檬酸硫酸钙产生量降低0.4吨以上(绝干计)； 狞檬酸中和、酸解收率97.7%。 实施例31. 将柠檬酸浓度为12%的除菌清液加热到8(TC。缓慢加入到实 施例2步骤4产生的固相35公斤中(含柠檬酸13.87公斤)。2. 当pH值为2.5后，同时加入碳酸钙和柠檬酸除菌清液，维持 温度8(TC、 pH2.5，共加入500升柠檬酸除菌清液后，停止加料并保 温30分钟。3. 固液分离并洗涤固相后得到含柠檬酸盐的固相123公斤(含 柠檬酸55.4公斤)，,液相为含梓檬酸浓度为3.6%的溶液513升(含杼 檬酸18.47公斤)。4. 将步骤3得到的含柠檬酸的液相513升与碳酸铒和氢氧化钩 进行二次中和，反应终点pH控制在8，生成含杼檬酸盐的沉淀。5. 将上述反应液进行固液分离，得到含柠檬酸盐的固相45公斤 (含柠檬酸17.97公斤)和含柠檬酸0.1%的液相500升。6. 步骤3得到的含梓檬酸盐的固相123公斤(含杼檬酸55.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种柠檬酸的中和方法，包括如下步骤： １）柠檬酸除菌清液与碳酸钙和／或氢氧化钙，进行一次中和至ｐＨ２～５，生成含柠檬酸盐的沉淀； ２）固液分离并洗涤固相后得到含柠檬酸盐的固相，液相为含柠檬酸的溶液； ３）将步骤２）含柠檬酸 的溶液与碳酸钙和／或氢氧化钙，进行二次中和至ｐＨ３～９，生成含柠檬酸的盐沉淀，分离后得到含柠檬酸的盐固相和不含柠檬酸的液相，固相返回步骤１）进入一次中和，液相排出； ４）步骤２）含柠檬酸盐的固相加入硫酸进行酸解反应后得到柠檬酸酸解液和 硫酸钙沉淀。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李荣杰，尚海涛，潘声龙，
申请(专利权)人：安徽丰原发酵技术工程研究有限公司，
类型：发明
国别省市：34[]
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