[發(fā)明專利]檸檬酸發(fā)酵液的提純方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910144349.1
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN101648864A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周永生;熊結(jié)青;周勇;王浩;郭巧芝
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽豐原生物化學(xué)股份有限公司
• 主分類號: C07C59/265
• 分類號: C07C59/265;C07C51/02
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標事務(wù)所有限公司
• 代理人: 王 琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種發(fā)酵液的提純方法，更具體地 說，涉及一種檸檬酸發(fā)酵液的提純方法。

背景技術(shù)

檸檬酸廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品、洗滌劑、包裝、金屬凈化、建 筑、環(huán)保等行業(yè)，每年需要幾十萬噸。我國檸檬酸產(chǎn)量和出口量已連續(xù)多年 居世界第一。2007年產(chǎn)量76萬噸，出口70.83萬噸，絕大部分產(chǎn)品進行出口。 目前歐盟是我國檸檬酸出口的第一大市場，約占1/3；美國是第二大出口市場， 約占1/10。

國內(nèi)外檸檬酸的分離提純工藝主要有鈣鹽法、萃取法、離子交換法、離 子吸附法、液膜法、電滲析法和超濾法。

鈣鹽法是在檸檬酸發(fā)酵液去除菌體后的清液中加入碳酸鈣或氫氧化鈣進 行中和反應(yīng)得到檸檬酸鈣，再對檸檬酸鈣進行酸解反應(yīng)(常采用硫酸)得到 鈣鹽和檸檬酸酸解液，檸檬酸酸解液再經(jīng)脫色、離子交換、濃縮、離心、烘 干等步驟后得到檸檬酸產(chǎn)品。

鈣鹽法中的中和反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)式如下(以碳酸鈣為例進行說明)：

2H₃Ci·H₂O+3CaCO₃→Ca₃Ci₂·4H₂O↓+3CO₂↑+H₂O???????????(1)

鈣鹽法中的酸解反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)式如下(以硫酸為例進行說明)：

Ca₃Ci₂·4H₂O+3H₂SO₄+4H₂O→2H₃Ci·H₂O+3CaSO₄·2H₂O↓????(2)

鈣鹽法的缺點是：勞動強度極大，廢棄物(主要為鈣鹽)和廢液量較大， 每噸檸檬酸消耗0.9噸硫酸和碳酸鈣，且廢棄的液體和廢棄物中殘存有檸檬 酸鈣，導(dǎo)致檸檬酸收率較低，一般在92％以下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)成本低、收率高、廢棄物少 的檸檬酸發(fā)酵液的提純方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種檸檬酸發(fā)酵液的提純方法，包 括如下步驟：

(1)在檸檬酸發(fā)酵液去除菌體后的清液中加入碳酸鈣或氫氧化鈣進行中和 反應(yīng)，反應(yīng)終點pH值為2.0～4.0，生成含有檸檬酸二氫鈣和檸檬酸一氫鈣中 至少一種沉淀的反應(yīng)液，然后進行固液分離并洗滌固相；

(2)將步驟(1)中得到的固相進行酸解反應(yīng)，反應(yīng)終點pH值為1.5～2.5，反 應(yīng)后進行固液分離并洗滌固相，得到鈣鹽和重量百分比濃度為20～45％的檸檬 酸酸解液。

本發(fā)明具有以下的有益發(fā)明效果：

1、生產(chǎn)成本低

控制本發(fā)明步驟(1)的中和反應(yīng)終點pH值，生成的是檸檬酸二氫鈣和檸檬 酸一氫鈣(量較少)中至少一種的沉淀，以至碳酸鈣或氫氧化鈣的使用量比 鈣鹽法減少1/3～2/3，且本發(fā)明步驟(2)的酸解反應(yīng)所用酸的消耗量也相應(yīng)減 少1/3～2/3。

本發(fā)明步驟(1)的中和反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式如下(以碳酸鈣為例進行說明)：

2H₃Ci·H₂O+CaCO₃→Ca(H₂Ci)₂↓+CO₂↑+3H₂O??????????(3)

H₃Ci·H₂O+CaCO₃→CaHCi·3H₂O↓+CO₂↑+H₂O??????????(4)

本發(fā)明步驟(2)的酸解反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式如下(以硫酸為例進行說明)：

Ca(H₂Ci)₂+H₂SO₄+4H₂O→2H₃Ci·H₂O+CaSO₄·2H₂O↓????(5)