一种柠檬酸的分离方法技术

一种柠檬酸的分离方法，其中，该方法包括下述步骤：1)将柠檬酸发酵液与絮凝剂溶液混合，静置分层，形成上层柠檬酸清液和下层菌体液；2)将上层柠檬酸清液排出并进行过滤，将下层菌体液进行固液分离；所述絮凝剂为能够使柠檬酸发酵液中的菌体絮凝和/或沉降的物质。与现有技术相比，采用本发明专利技术提供的方法得到的柠檬酸清液的杂质较低、色泽较好，且收率高，此外，该方法简单实用，水、电、蒸汽消耗低；设备投资低，自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
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。我国是柠檬酸的生产大国，国内拥有20余家生产厂，年产量已超过70万吨。柠檬酸主要通过发酵法制备，将柠檬酸发酵液进行固液分离是柠檬酸生产过程中的重要环节，如果不能将柠檬酸发酵液中的菌体进行有效分离，则清液质量不高，会导致最终产品的质量不合格。目前，行业中发酵液的固液分离。大多是直接采用板框的多次过滤、 膜过滤等固液分离方法将发酵液进行固液分离。由于采用板框过滤的技术方法进行固液分离，最终得到的柠檬酸清液的质量较差。此外，上述板框过滤设备的占地面积较大，自动化程度低、劳动强度较大，因此，生产效率较低；而膜分离设备较昂贵，过程能耗较大，因此，生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术柠檬酸发酵液的提纯方法无法将柠檬酸发酵液中的部分杂质充分分离，生产效率较低，生产成本较高的缺陷，而提供一种能将柠檬酸发酵液中的部分杂质进行充分分离、生产效率较高，成本较低的柠檬酸发酵液的分离方法。本专利技术提供了，其中，该方法包括下述步骤1)将柠檬酸发酵液与絮凝剂溶液混合，静置分层，形成上层柠檬酸清液和下层菌体液；2)将上层柠檬酸清液排出并进行过滤，将下层菌体液进行固液分离；所述絮凝剂为能够使柠檬酸发酵液中的菌体絮凝和/或沉降的物质。本专利技术通过将柠檬酸发酵液与絮凝剂溶液混合对发酵液中的柠檬酸菌体进行絮凝，使菌体自然沉降，从而使柠檬酸菌体与柠檬酸清液自然分离，然后直接上排上层柠檬酸清液，并进行过滤，使之进入后序工艺，并将下层菌体液进行固液分离。与现有技术相比，本专利技术提供的方法具有下述优点1)水、电、蒸汽消耗明显降低，自动化程度提高，人员较少。采用本专利技术的方法同现有的板框过滤工艺相比在产能相同的情况下，可减少原有板框量的2/3，每生产一吨柠檬酸可降低成本约50元。2)柠檬酸清液的质量明显提高采用现有的板框过滤工艺得到的柠檬酸清液的浊度为10-15NTU，采用本专利技术的方法得到的柠檬酸清液的浊度可达到3-8NTU，可以显著提高后续柠檬酸成品的质量。3)菌体水分低，收率高。由于菌体絮凝后易于分离，因此在后续分离过程中，菌体水分较低，比现有工艺菌体水分低2-3%，收率提高的同时，也降低了后续烘干成本。4)新工艺设备投资低，易于维护。原有工艺板框本身占地面积较大，自动化程度低、劳动强度较大，而且在工艺过程中，柠檬酸清液质量较差。 附图说明图1为本专利技术提供的柠檬酸的分离方法的流程图。 具体实施例方式按照本专利技术，所述柠檬酸的分离方法包括下述步骤1)将柠檬酸发酵液与絮凝剂溶液混合，静置分层，形成上层柠檬酸清液和下层菌体液；2)将上层柠檬酸清液排出并进行过滤，将下层菌体液进行固液分离；所述絮凝剂为能够使柠檬酸发酵液中的菌体絮凝和/或沉降的物质。本专利技术的专利技术人发现，将絮凝剂以絮凝剂溶液的形式与柠檬酸发酵液混合，能够使之与柠檬酸发酵液混合的更均勻，使该发酵液中的菌体沉降的更完全。按照本专利技术，所述絮凝剂溶液中的溶剂可以是各种可与絮凝剂形成溶液的溶剂， 通常情况下，所述絮凝剂溶液中的溶剂为水。所述絮凝剂可以是各种能够将柠檬酸发酵液中的菌体沉降，并使其从发酵液中有效分离的絮凝剂，优选情况下，所述絮凝剂可以选自聚丙烯酰胺和/或聚丙烯酸钠。更优选情况下，所述聚丙烯酰胺为阴离子型聚丙烯酰胺，所述阴离子型聚丙烯酰胺的数均分子量可以为500万-1500万，优选为800万-1000万。所述聚丙烯酸钠的数均分子量可以为20万-80万，优选为40万-60万。在本专利技术中，絮凝剂与水可以互溶，因此，所述絮凝剂溶液中絮凝剂的浓度的可调节范围较宽，出于成本和效果的综合考虑，所述絮凝剂溶液中絮凝剂的质量体积浓度优选为 0. 1-0. 5% (m/v)。按照本专利技术的方法，所述絮凝剂溶液的用量的可调节范围较宽，例如，可以根据柠檬酸发酵液中菌体的量的多少来调节絮凝剂溶液的用量，优选情况下，以每立方米柠檬酸发酵液为基准，所述絮凝剂溶液的用量可以为20-200ppm，出于成本和效果的综合考虑，所述絮凝剂溶液的用量更优选为30-80ppm。所述柠檬酸发酵液中菌体的质量体积浓度一般为1-2% (m/v)。上述m/v指质量体积浓度，具体含义包括每升絮凝剂溶液中絮凝剂的质量或每升柠檬酸发酵液中菌体的质量。按照本专利技术，在步骤1)中，将柠檬酸发酵液与絮凝剂溶液混合，静置分层的条件的可选择范围较宽，所述混合和静置只要能够保证将与絮凝剂溶液混合后的柠檬酸发酵液形成上层柠檬酸清液和下层菌体液即可。为了使柠檬酸发酵液与絮凝剂溶液混合的更均勻，所述柠檬酸发酵液与絮凝剂溶液的混合优选在搅拌下进行，所述搅拌混合的时间可以为1-30分钟，更优选为3-10分钟；将得到的混合物静置的时间可以为1-60分钟，更优选为 10-30分钟。按照本专利技术，将柠檬酸发酵液与絮凝剂溶液混合的方式没有特别限定，例如，可以是静态混合，也可以是动态混合，亦或者是两种混合方式的结合。其中，所述静态混合可以为将柠檬酸发酵液与絮凝剂溶液在容器，如静置设备中混合并静置；所述动态混合可以为将来自不同输送管道的柠檬酸发酵液和絮凝剂溶液在另一输送管道中汇合并在流动过程中混合，并将该混合物输送至静置设备中进行静置。按照本专利技术，该方法还包括在将柠檬酸发酵液与絮凝剂溶液混合之前将发酵液灭菌的步骤，所述灭菌的条件可以为本领域技术人员所公知的常规的灭菌条件，例如，所述灭菌条件可以包括灭菌的温度和灭菌的时间，所述灭菌的温度可以为65-70°C，所述灭菌的时间可以为10-20分钟。按照本专利技术，将上层柠檬酸清液排出，并进行过滤的方法可以采用本领域常规的各种过滤方法，过滤的方法和条件只要使得过滤后得到的清液浊度达到10NTU以下即可。 由于在进行该过滤步骤之前，已经通过加入絮凝剂溶液将柠檬酸发酵清液中的菌体进行了充分沉淀，因此，在将上层柠檬酸清液排出后，采用常规的过滤方法和条件即可以使清液的浊度达到10NTU以下。例如，在本专利技术的具体实施方式中可以采用预涂有硅藻土的板框压滤机进行过滤，硅藻土的厚度可以为10-50微米，板框压滤机的过滤面积可以为20-40平方米，板框工作压力可以为14-18Mpa。按照本专利技术，将下层菌体液进行固液分离的方法可以采用本领域常规的各种固液分离方法，例如，过滤或者离心的方法，所述固液分离的方法和条件只要使得过滤后得到的滤液的浊度为10NTU以下即可。例如，在本专利技术的具体实施方式中可以采用预涂有硅藻土的板框压滤机进行过滤，硅藻土的厚度可以为10-50微米，板框压滤机的过滤面积可以为 20-40平方米，板框工作压力可以为14-18Mpa。此外，由于下层菌体液的粘度相对上层清液要大，采用离心的方式进行固液分离可以更方便，例如，可以将菌体液通过卧螺离心机进行固液分离。其具体操作方法和条件为本领域技术人员所公知，在这里不再赘述。按照本专利技术，该方法还包括将下层菌体液进行固液分离后，将得到的固相进行干燥的步骤。所述干燥的方法和条件均可以采用本领域公知的方法和条件进行。例如，干燥的方式可以为自然干燥，鼓风干燥，真空干燥等各种常规的干燥方式。所述干燥的条件可以包括干燥的温度为50-100°C，干燥的时间可以为1-5小时。在本专利技术中，将上层清液排出的方法包括用抽吸装置将上本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种柠檬酸的分离方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：１）将柠檬酸发酵液与絮凝剂溶液混合，静置分层，形成上层柠檬酸清液和下层菌体液；２）将上层柠檬酸清液排出并进行过滤，将下层菌体液进行固液分离；所述絮凝剂为能够使柠檬酸发酵液中的菌体絮凝和／或沉降的物质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周永生，顾宗池，满云，陈影，熊结青，
申请(专利权)人：安徽丰原生物化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：34