一种柠檬酸的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种柠檬酸的制备方法，包括以下步骤:制备发酵液：将玉米依次进行浸泡、破碎、脱胚、去纤维、去蛋白、调浆、液化和糖化，将得到的糖液进行过滤，过滤后得到液化清液；培养菌种、发酵、过滤和提取。本发明具有反应原料易得，环境污染小，催化剂重复使用效果好、污染小、制备成本，低转化率高，转换率能够达到97?97.5%的优点。
【专利说明】
_种梓檬酸的制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种有机酸，特别是一种柠檬酸的制备方法。
【背景技术】
[0002]柠檬酸是一种重要的有机酸，也是用途极广的有机酸。广泛用于农药、医药、食品、工业以及化妆品中。柠檬酸所具有螯合作用和调节PH值得特性使其在速冻食品的加工中能增加抗氧剂的性能，抑制酶活性，延长食品保存期，柠檬酸的酯类如柠檬酸三乙酯可作无毒增塑剂，制造食品包装用塑料薄膜，是饮料和食品行业的酸味剂，防腐剂。柠檬酸在化学技术上可作化学分析用试剂，用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂;用作络合剂，掩蔽剂；用以配制缓冲溶液。柠檬酸属于果酸的一种，主要作用是加快角质更新，常用于乳液、乳霜、洗发精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等。角质的更新有助于皮肤的中黑色素的剥落，毛孔的收细，黑头的溶解等。柠檬酸与80°C温度联合作用具有良好杀灭细菌芽孢的作用，并可有效杀灭血液透析机管路中污染的细菌芽孢。
[0003]合成柠檬酸及其衍生物的方法有很多，一般采用钙盐法生产提取柠檬酸，需要将淀粉质原料粉碎，然后与水混合，再与酶混合进行酶解，最后将黑曲霉接种到含有酶解产物的发酵液中，发酵产生柠檬酸。这种工艺存在环境污染严重、生产成本高、活化过程复杂、制备成本高、污染大、催化剂重复使用效果差等缺点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服以上的不足，设计一种反应原料易得，环境污染小，催化剂重复使用效果好、污染小、制备成本，低转化率高的柠檬酸的制备方法。
[0005]本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种柠檬酸的制备方法，包括以下步骤:
A、制备发酵液:将玉米依次进行浸泡、破碎、脱胚、去纤维、去蛋白、调浆、液化和糖化，将得到的糖液进行过滤，过滤后得到液化清液；
B、培养菌种:在所述液化清液中加入琼脂，然后介入菌丝体，在29-33°C的环境中培养84-108个小时，掺拌入质量比未1:1的麦麸和水，再加入碳酸钙和硫酸铵，搅拌均匀后进行灭菌1.5小时得到淀粉浆液；
C、发酵:在上述淀粉浆液中键入淀粉酶和蛋白酶，充分混合后酶解，得到发酵液；
D、过滤和提取。
[0006]本发明的进一步改进在于:所述菌丝体为假丝酵母或文氏曲霉。
[0007]本发明的进一步改进在于:所述料液比，即玉米与浸泡液的质量比为:1:3?1:3.8，浸泡温度:30-350C，浸泡时间:40-48小时，浸泡液的ph值为5_6。
[0008]本发明的进一步改进在于:所述浸泡液为亚硫酸水溶液、亚硝酸水溶液或氢氰酸水溶液。
[0009]本发明的进一步改进在于:所述玉米与浸泡液的质量比为1:3.4，浸泡温度为34.80C，浸泡时间为44小时，浸泡液的ph值为5.5。
[0010]本发明的进一步改进在于:步骤D中所述提取包括以下步骤:首先将过滤后的溶液经活性炭进行脱色，过弱碱阴离子交换柱吸附和交换柠檬酸，然后用柠檬酸和柠檬酸铵缓冲洗液洗脱易碳化合物，在经解析液进行解析，得到柠檬酸钠溶液，将上述柠檬酸液经H型阳离子树脂转型，再用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂去除正负杂质离子，最后将柠檬酸溶液进行浓缩和结晶。
[0011]本发明的进一步改进在于:所述解析液为氨水或氢氧化钠。
[0012]本发明具有以下优点:
反应原料易得，环境污染小，催化剂重复使用效果好、污染小、制备成本，低转化率高，转换率能够达到97-97.5%，的柠檬酸的制备方法。
[0013]【具体实施方式】:
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
[0014]实施例1
A、制备发酵液:玉米放入亚硫酸水溶液中，浸泡液的质量比为:1:3，浸泡温度:30°C，浸泡时间:48小时，浸泡液的ph值为6，依次进行浸泡、破碎、脱胚、去纤维、去蛋白、调浆、液化和糖化，将得到的糖液进行过滤，过滤后得到液化清液；
B、培养菌种:在所述液化清液中加入琼脂，然后介入假丝酵母，在29°C的环境中培养108个小时，掺拌入质量比未1:1的麦麸和水，再加入碳酸钙和硫酸铵，搅拌均匀后进行灭菌1.5小时得到淀粉浆液；
C、发酵:在上述淀粉浆液中键入淀粉酶和蛋白酶，充分混合后酶解，得到发酵液；
D、首先将过滤后的溶液经活性炭进行脱色，过弱碱阴离子交换柱吸附和交换柠檬酸，然后用柠檬酸和柠檬酸铵缓冲洗液洗脱易碳化合物，在经氨水进行解析，得到柠檬酸钠溶液，将上述柠檬酸液经H型阳离子树脂转型，再用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂去除正负杂质离子，最后将柠檬酸溶液进行浓缩和结晶。
[0015]实施例2
A、制备发酵液:玉米放入亚硝酸水溶液中，浸泡液的质量比为:1:3.5，浸泡温度:33°C，浸泡时间:45小时，浸泡液的ph值为5.0，依次进行浸泡、破碎、脱胚、去纤维、去蛋白、调浆、液化和糖化，将得到的糖液进行过滤，过滤后得到液化清液；
B、培养菌种:在所述液化清液中加入琼脂，然后介入文氏曲霉，在31°C的环境中培养100个小时，掺拌入质量比未1:1的麦麸和水，再加入碳酸钙和硫酸铵，搅拌均匀后进行灭菌1.5小时得到淀粉浆液；
C、发酵:在上述淀粉浆液中键入淀粉酶和蛋白酶，充分混合后酶解，得到发酵液；
D、首先将过滤后的溶液经活性炭进行脱色，过弱碱阴离子交换柱吸附和交换柠檬酸，然后用柠檬酸和柠檬酸铵缓冲洗液洗脱易碳化合物，在经氢氧化钠进行解析，得到柠檬酸钠溶液，将上述柠檬酸液经H型阳离子树脂转型，再用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂去除正负杂质离子，最后将柠檬酸溶液进行浓缩和结晶。
[0016]实施例3
A、制备发酵液:玉米放入氢氰酸水溶液中，浸泡液的质量比为:1:3.4，浸泡温度34.80C，浸泡时间为44小时，浸泡液的ph值为5.5，依次进行浸泡、破碎、脱胚、去纤维、去蛋白、调浆、液化和糖化，将得到的糖液进行过滤，过滤后得到液化清液；
B、培养菌种:在所述液化清液中加入琼脂，然后介入假丝酵母，在31°C的环境中培养100个小时，掺拌入质量比未1:1的麦麸和水，再加入碳酸钙和硫酸铵，搅拌均匀后进行灭菌1.5小时得到淀粉浆液；
C、发酵:在上述淀粉浆液中键入淀粉酶和蛋白酶，充分混合后酶解，得到发酵液；
D、首先将过滤后的溶液经活性炭进行脱色，过弱碱阴离子交换柱吸附和交换柠檬酸，然后用柠檬酸和柠檬酸铵缓冲洗液洗脱易碳化合物，在经氢氧化钠进行解析，得到柠檬酸钠溶液，将上述柠檬酸液经H型阳离子树脂转型，再用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂去除正负杂质离子，最后将柠檬酸溶液进行浓缩和结晶。
[0017]实施例4
A、制备发酵液:玉米放入亚硫酸水溶液中，浸泡液的质量比为:1:3.5，浸泡温度:30°C、31 °C,浸泡时间:48小时，浸泡液的ph值为5.2,532,依次进行浸泡、破碎、脱胚、去纤维、去蛋白、调浆、液化和糖化，将得到的糖液进行过滤，过滤后得到液化清液；
B、培养菌种:在所述液化清液中加入琼脂，然后介入假丝酵母，在30°C的环境中培养94个小时，掺拌入质量比未1:1的麦麸和水，再加入碳酸钙和硫酸铵，搅拌均匀后进行灭菌1.5小时得到淀粉浆液；
C、发酵:在上述淀粉浆液中键入淀粉酶和蛋白酶，充分混合后酶解，得到发酵液；
D、首先将过滤后的溶液经活性炭进行脱色，过弱碱阴离子交换柱吸附和交换柠檬酸，然后用柠檬酸和柠檬酸铵缓冲洗液洗脱易碳化合物，在经氨水进行解析，得到柠檬酸钠溶液，将上述柠檬酸液经H型阳离子树脂转型，再用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂去除正负杂质离子，最后将柠檬酸溶液进行浓缩和结晶。
[0018]实施例5
A、制备发酵液:玉米放入亚硫酸水溶液中，浸泡液的质量比为:1:3.6，浸泡温度:31°C，浸泡时间:46小时，浸泡液的ph值为5.3，依次进行浸泡、破碎、脱胚、去纤维、去蛋白、调浆、液化和糖化，将得到的糖液进行过滤，过滤后得到液化清液；
B、培养菌种:在所述液化清液中加入琼脂，然后介入假丝酵母，在，31°C的环境中培养97个小时，掺拌入质量比未1:1的麦麸和水，再加入碳酸钙和硫酸铵，搅拌均匀后进行灭菌1.5小时得到淀粉浆液；
C、发酵:在上述淀粉浆液中键入淀粉酶和蛋白酶，充分混合后酶解，得到发酵液；
D、首先将过滤后的溶液经活性炭进行脱色，过弱碱阴离子交换柱吸附和交换柠檬酸，然后用柠檬酸和柠檬酸铵缓冲洗液洗脱易碳化合物，在经氨水进行解析，得到柠檬酸钠溶液，将上述柠檬酸液经H型阳离子树脂转型，再用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂去除正负杂质离子，最后将柠檬酸溶液进行浓缩和结晶。
[0019]本发明的进一步改进在于:步骤D中所述提取包括以下步骤:首先将过滤后的溶液经活性炭进行脱色，过弱碱阴离子交换柱吸附和交换柠檬酸，然后用柠檬酸和柠檬酸铵缓冲洗液洗脱易碳化合物，在经解析液进行解析，得到柠檬酸钠溶液，将上述柠檬酸液经H型阳离子树脂转型，再用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂去除正负杂质离子，最后将柠檬酸溶液进行浓缩和结晶。
[0020]本发明的进一步改进在于:所述解析液为氨水或氢氧化钠。
[0021]本发明具有以下优点:
反应原料易得，环境污染小，催化剂重复使用效果好、污染小、制备成本，低转化率高，转换率能够达到97-97.5%，的柠檬酸的制备方法。
[0022]本发明反应原料易得，环境污染小，催化剂重复使用效果好、污染小、制备成本，低转化率高，转换率能够达到97-97.5%。
[0023]
【申请人】又一声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的实现方法及装置结构，但本发明并不局限于上述实施方式，即不意味着本发明必须依赖上述方法及结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开的范围之内。
[0024]本发明并不限于上述实施方式，凡采用和本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有方式，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种柠檬酸的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: A、制备发酵液:将玉米依次进行浸泡、破碎、脱胚、去纤维、去蛋白、调浆、液化和糖化，将得到的糖液进行过滤，过滤后得到液化清液； B、培养菌种:在所述液化清液中加入琼脂，然后介入菌丝体，在29-33°C的环境中培养84-108个小时，掺拌入质量比未1:1的麦麸和水，再加入碳酸钙和硫酸铵，搅拌均匀后进行灭菌1.5小时得到淀粉浆液； C、发酵:在上述淀粉浆液中键入淀粉酶和蛋白酶，充分混合后酶解，得到发酵液； D、过滤和提取。2.根据权利要求1所述的柠檬酸的制备方法，其特征在于:所述菌丝体为假丝酵母或文氏曲霉。3.根据权利要求1所述的柠檬酸的制备方法，其特征在于:所述料液比，即玉米与浸泡液的质量比为:1:3?1:3.8，浸泡温度:30-350C，浸泡时间:40-48小时，浸泡液的ph值为5-6o4.根据权利要求3所述的柠檬酸的制备方法，其特征在于:所述浸泡液为亚硫酸水溶液、亚硝酸水溶液或氢氰酸水溶液。5.根据权利要求3所述的柠檬酸的制备方法，其特征在于:所述玉米与浸泡液的质量比为1:3.4，浸泡温度为34.8°C，浸泡时间为44小时，浸泡液的ph值为5.5。6.根据权利要求1所述的柠檬酸的制备方法，其特征在于:步骤D中所述提取包括以下步骤:首先将过滤后的溶液经活性炭进行脱色，过弱碱阴离子交换柱吸附和交换柠檬酸，然后用柠檬酸和柠檬酸铵缓冲洗液洗脱易碳化合物，在经解析液进行解析，得到柠檬酸钠溶液，将上述柠檬酸液经H型阳离子树脂转型，再用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂去除正负杂质离子，最后将柠檬酸溶液进行浓缩和结晶。7.根据权利要求1所述的柠檬酸的制备方法，其特征在于:所述解析液为氨水或氢氧化钠。
【文档编号】C12P7/48GK105821083SQ201610218151
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】唐宏泉
【申请人】马鞍山中粮生物化学有限公司