玉米生产柠檬酸的工艺流程

柠檬酸是世界上产量较大的有机酸，是一种无水物质。柠檬酸的生产工艺主要包括生物发酵、果实提取和化学合成。

以玉米粉为原料生产柠檬酸，有利于实现低能耗、低污染、高效率的目标。过滤掉玉米渣和多余的蛋白质后，转入发酵工序，将菌种与糖液混合并通入无菌空气进行深层发酵，发酵罐保持35 ~ 37℃的适宜温度进行生长。与传统的薯干原料相比，以玉米为新原料生产柠檬酸具有产酸快、发酵周期短、成本低、溶氧能力强等优点。总的来说，产酸总收率可提高10%左右。

2.玉米粉发酵工艺的改进

传统的柠檬酸生产是以干马铃薯为原料，通过生物发酵和钙盐提取制得。这种方法生产的产品质量差，成本高，环境污染严重。为了进一步扩大经济效益，提高生产效率，实现清洁无污染生产，有必要对柠檬酸生产的萃取工艺进行改进。原料方面，目前已开发出玉米粉、大米、秸秆，工艺中采用了工业离子色谱、母液净化处理、废糖液回收利用技术，不仅有效降低了成本，而且通过优化工艺合理利用了剩余的柠檬酸生产副产物，废弃物排放极少有利于环保。2.1玉米其他营养成分的开发

玉米生产柠檬酸时，只用到了玉米中的淀粉。玉米中的其他营养成分可以在生产过程中得到回收、提纯和开发，并可生产高附加值的玉米蛋白粉、纤维饲料和玉米油等副产品。这种“吃干榨尽”的生产思路有效提高了经济效益。

2.2清液发酵和培养基调整

为了提高培养基的溶氧效果，在生产过程中应及时去除培养基中的杂质(固体)和多余的营养物质，使培养基处于澄清状态，溶氧能力增强，发酵周期缩短。另外，经过合理的调整，天然培养基不需要添加微量元素、生长素、氮源、无机盐等成分，使各种成分比例适当的培养基大大提高。

转化率和产酸率得到提高。2.3低温液化技术

在常压条件下，采用低温液化技术既能保证培养基的质量，又能满足完全液化的技术要求。

2.4高科技生产技术的运用

在培育玉米时，通过诱变育种选择适合生产柠檬酸的玉米品种(如淀粉含量高的突变品种)，利用高浓度玉米粉的柠檬酸平板驯化高新技术，培育和筛选转化率高、发酵周期短、产酸量高的优质菌株。将高科技手段应用于大规模发酵生产过程，实现经济效益和环境效益的双丰收。2.5母液的净化

一种提纯柠檬酸母液的改进工艺是用浓硫酸提纯母液(除去母液中的易碳物质)，除杂后再引入酸解工序进行酸解(除去酸解液中的钙离子)，提高硫酸的利用率。这种工艺改进可有效降低硫酸的消耗和排放。2.6柠檬酸提取工艺的改进

目前，国内柠檬酸生产厂家大多采用钙盐法。主要有两种改进方法。首先将过滤后的柠檬酸溶液与碳酸钙反应生成柠檬酸氢钙，然后用硫酸复分解得到高浓度的柠檬酸溶液；其次，浓缩完成后，需要过滤装置去除浓缩过程中沉淀的碳酸钙颗粒，有效提高了离子交换树脂的利用率，减轻了离子交换的负担，提高了柠檬酸产品的质量。

2.7废糖液的回收

在柠檬酸的生产中，首先将柠檬酸转化为废糖液，然后进行发酵过程。这里介绍一种废糖液的利用方法，即将废糖液重新用于原料调浆，大大减少了废糖液的排放，大大降低了污水处理成本，在节水的同时保证了柠檬酸的产量、质量和提取进度。

2.8钙盐离子交换法

钙盐法是我国生产柠檬酸的传统方法。今年随着科技的进步，对工艺和设备进行了优化和改进，基本实现了生产自动化。

2.9电渗析技术

电渗析是一种高效的膜分离技术。其原理是在阴阳离子交换膜的选择性渗透电场力的作用下，将柠檬酸根和氢离子结合成柠檬酸。整个过程中柠檬酸损失较少，平均收率达到92.7%。与传统的柠檬酸提取工艺相比，这种改进工艺不需要加钙，工艺更简单，更容易实现自动化生产，对环境影响小，生产周期短，易于进行自动化生产。其缺点是会增加柠檬酸的生产成本(电渗析的膜费用较高)，消耗更多的电能。

3.玉米浆发酵柠檬酸

在传统工艺中用粗玉米粉生产柠檬酸时，由于粗玉米粉中含有丰富的蛋白质，发酵中有许多无用成分，容易造成细菌的疯狂生长，不利于产酸。但用玉米清夜发酵柠檬酸，优势明显。

晴朗夜晚用3.1玉米发酵柠檬酸的优势

玉米粉液化后，制成清夜。清夜蛋白质含量低，固体等杂质得到有效去除，清液脂肪含量低，提高了转化率和溶解氧，缩短了生产周期。

3.2以玉米清液为原料的发酵工艺研究

以玉米清液为原料，以黑曲霉为菌种，在300M3发酵罐中进行发酵，探讨柠檬酸发酵的最佳工艺条件。采用斜面培养基，以玉米浆为氮源，添加15%玉米清液和25%玉米粉，发酵温度设定为37℃，通气比为1∶0.3，接种量为12%，发酵速度为90r/min，pH值调整为5 ~ 6，糖酸平均转化率高达64h。在柠檬酸发酵的最佳条件下，黑曲霉菌株的菌丝体饱满，伸展均匀，弹性适中。