柠檬酸发酵清液脱色剂筛选研究

柠檬酸发酵清液脱色剂筛选研究

纪传侠

安徽丰原发酵技术工程研究有限公司 （蚌埠 233010）

摘要：本文针对离子交换法提取柠檬酸生产技术，介绍了活性炭GH-15与GH-11对柠檬酸发酵清液脱色性能对比研究试验。通过脱色液处理量及成本比对，筛选合适的柠檬酸发酵清液脱色剂用于实际生产中。

关键词：活性炭；柠檬酸发酵清液；处理量；成本。

Comparison of decolorization of citric acid filtrate by activated carbon

Ji Chuanxia

(Anhui BBCA Group Co.，LTD National Engineering Research Center For Fermentation Technology, Anhui Bengbu 233010)

Abstract: In this paper, according to the technology of extracting citric acid by ion exchange method, the experiment of decolorization of citric acid fermentation clear liquid by activated Carbon Gh-15 and GH-11 was introduced. Through the comparison of decolorizing liquor quality, treatment capacity and cost, the suitable decolorant for citric acid fermentation liquor was selected for practical production.

Keywords：Activated Carbon; citric acid fermentation liquor;treatment capacity; cost.

引言：传统钙盐法提取柠檬酸工艺路线长，收率低，制约了柠檬酸行业持续发展。研究离子交换法提取柠檬酸生产技术具有清洁环保重要意义。柠檬酸发酵清液组分复杂，除主产物柠檬酸外，还含有残糖、蛋白及色素等杂质。为提高产品质量，降低成本。通过试验研究，为离子交换法提取柠檬酸筛选合适的脱色剂用于柠檬酸发酵清液预脱色。

1.实验仪器与材料

1.1实验仪器：蠕动泵(保定兰格)、层析柱、天平、卤素水分测定仪、pH计、723型紫外可见分光光度计、Agilent1200液相色谱仪（安捷伦）

1.2实验材料:0.1429mol/LNaOH、酚酞指示剂；柠檬酸发酵液 (柠檬酸厂提供)；液碱(工业级)；盐酸（工业级)；GH-15颗炭与GH-11颗炭。

2.实验方法

2.1脱色剂装填与活化处理

2.1.1分别称取500g颗炭装入960ml层析柱,其中GH-15颗炭水分45.07%、GH-11颗炭水分51.92%。

2.1.2炭柱活化程序:按漂洗 碱 酸 碱 冲洗进行活化处理。

2.2实验步骤

2.2.1进料：用蠕动泵将柠檬酸清液按1.5BV流速分别通入装有GH-15与GH-11两根炭柱进行脱色。当流出液pH＜3.0开始收集料液；控制脱色液透光率≥80%。记量收集液体积，取样检测柠檬酸脱色液酸度。

2.2.2淋洗：当流出液透光率≤80%，停止进料。泵入水对炭柱进行淋洗，控制出口酸度小于0.2％，计量用水量。

2.2.3再生：将淋洗好的炭柱通入2.0-2.5BV浓度 4.0％的液碱，浸泡4.0-6.0h，然后用自来水冲洗至出口pH8-9备用，计量再生剂与冲洗水量。

3.数据分析

3.1GH-15与GH-11两种炭对柠檬酸清液脱色数据分析,结果如表1。

表1柠檬酸清液脱色实验数据

Table 1： Experimental data of decolorization of citric acid clear liquor

3.2两种颗炭对柠檬酸清液脱色运行成本对比分析，结果如表2。

表2：运行成本分析

Table 2：Running cost analysis

4.结果与讨论

4.1在相同控制条件下，以柠檬酸清液脱色液透光率≥80%计，则GH-11型颗炭对色素杂质的吸附能力要优于GH-15型颗炭。其中GH-11颗炭对柠檬酸清液脱色处理量为8.67g/g(干基计)，比GH-15处理量要提高36.9％

4.2生产1吨柠檬酸成品时，用GH-11颗炭脱色柠檬酸清液比使用GH-15颗炭成本降低34.05元左右。

5.结论

综上所述结果表明，离子交换法提取柠檬酸选用GH-11颗炭用于柠檬酸清液脱色效果较佳。

参考文献

1.中国轻工业出版社《发酵有机酸生产与应用手册》

2.化学工业出版社《常用吸附剂的使用方法》

3.王心成《活性炭及其应用》，酿酒科技，2004（4）：99-100

4.赵振业《活性炭对不同有机物吸附性能的影响》2005年1月，水处理技术第31卷第1期

5.王宝庆《活性炭水处理技术》，云南环境科学，2000(3)：46-49

作者简介：纪传侠，女，1977年出生，高级工程师，主要从事生物化工及高分子材料技术研究与开发工作。