一种柠檬酸的制备方法技术

柠檬酸的制备方法，其中，该方法包括如下步骤：（１）将柠檬酸发酵清液与碳酸钙和／或氢氧化钙接触反应，接触反应的条件使发酵清液中的柠檬酸转化为柠檬酸氢钙，将得到的浆液进行固液分离，得到固相柠檬酸氢钙和第一液相；（２）将步骤（１）得到的固相柠檬酸氢钙酸解得到柠檬酸；（３）将步骤（１）得到的第一液相与碳酸钙和／或氢氧化钙接触反应，接触反应的条件使得第一液相中溶解的柠檬酸氢钙转化为柠檬酸钙，将得到的浆液进行固液分离，得到固相柠檬酸钙和第二液相，并将柠檬酸钙返回步骤（１）中重复步骤（１）的操作。本发明专利技术采用一步反应即可得到柠檬酸氢钙的技术方案有利于提高柠檬酸收率，并同时大大简化了操作步骤。

【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、食品以及医药等行业的有机酸，柠檬酸的制备一 般包括将原料进行预处理并发酵得到发酵清液，并进一步从发酵清液中提纯柠檬酸，并进 行后处理。现有技术的从发酵清液中提纯柠檬酸的方法包括钙盐法、氢钙法和色谱法，由于 色谱法对物料进行前处理的步骤比较复杂，且辅助设施投资较高，一般通常采用比较传统 的钙盐法或氢钙法对发酵得到的柠檬酸进行提纯。例如，CN101117315A公开了一种柠檬酸的生产方法，该方法包括如下步骤1)先将柠檬酸除菌丝体清液中加入碳酸钙和/或氢氧化钙进行反应，反应终点PH 值为3-9，分离废水得到柠檬酸钙；2)将柠檬酸钙与柠檬酸除菌丝体清液反应，调节pH值为1. 5-6，生成柠檬酸氢钙 和/或柠檬酸二氢钙；3)然后进行固液分离并洗涤固相，液相返回步骤1)中，固相进行酸解反应，生成 柠檬酸和钙盐；4)进行固液分离处理，洗涤固相，液相再经后处理得到柠檬酸产品。但是，采用现有的氢钙法制备得到的柠檬酸的收率较低。专利技术目的本专利技术的专利技术目的是克服现有技术的制备柠檬酸的方法得到的柠檬酸的收率较 低的缺陷，提供一种具有较高收率的柠檬酸的制备方法。本专利技术的专利技术人发现，CN101117315A公开的方法为先将柠檬酸中和为柠檬酸钙， 再将柠檬酸钙与柠檬酸除菌丝体清液反应生成柠檬酸氢钙和/或柠檬酸二氢钙，然后进行 固液分离并洗涤固相，将固相进行酸解得到柠檬酸，将液相返回步骤1)中。由于所述液相 中含有大量的水和少部分溶解的柠檬酸氢钙，在将该液相返回步骤1)中再次进行处理时， 一方面，会增加步骤1)的处理压力，另一方面，当大量的液相返回步骤1)的柠檬酸发酵清 洗中后，一是会降低柠檬酸发酵清液的浓度，从而降低反应速度，二是，由于返回该步骤1) 中的液相量较大，经该步骤反应生成柠檬酸钙后，分离的废水中的柠檬酸钙的溶解损失也 会相应大幅度增加，从而影响了柠檬酸的收率。本专利技术提供了，其中，该方法包括如下步骤(1)将柠檬酸发酵清液与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应，接触反应的条件使发 酵清液中的柠檬酸转化为柠檬酸氢钙，将得到的浆液进行固液分离，得到固相柠檬酸氢钙 和第一液相；(2)将步骤(1)得到的固相柠檬酸氢钙酸解得到柠檬酸；(3)将步骤⑴得到的第一液相与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应，接触反应的条 件使得第一液相中溶解的柠檬酸氢钙转化为柠檬酸钙，将得到的浆液进行固液分离，得到固相柠檬酸钙和第二液相，并将柠檬酸钙返回步骤(1)中重复步骤(1)的操作。在本专利技术的柠檬酸的制备方法中，正是因为专利技术人通过分析后发现了采用现有的 钙盐法制备得到的柠檬酸收率较低的原因所在，而通过将固液分离柠檬酸氢钙后的液相继 续与碳酸钙和/或氢氧化钙反应，得到柠檬酸钙，并将柠檬酸钙返回步骤(1)中重复步骤 (1)的操作，而实现了有效提高柠檬酸收率的目的。此外，本专利技术采用一步反应即可得到柠 檬酸氢钙的步骤也是利于提高柠檬酸收率的前提，并同时大大简化了操作步骤。具体实施例方式按照本专利技术，所述柠檬酸的制备方法包括如下步骤(1)将柠檬酸发酵清液与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应，接触反应的条件使发 酵清液中的柠檬酸转化为柠檬酸氢钙，将得到的浆液进行固液分离，得到固相柠檬酸氢钙 和第一液相；(2)将步骤⑴得到的固相柠檬酸氢钙酸解得到柠檬酸；(3)将步骤(1)得到的第一液相与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应，接触反应的条 件使得第一液相中溶解的柠檬酸氢钙转化为柠檬酸钙，将得到的浆液进行固液分离，得到 固相柠檬酸钙和第二液相，并将柠檬酸钙返回步骤(1)中重复步骤(1)的操作。按照本专利技术，在步骤(1)中，将柠檬酸发酵清液与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应 的条件包括反应终点的PH值为2. 5-3. 5，优选为2. 9-3. 1 ；反应温度为75_85°C ；反应时间 为4-7小时。此外，上述将步骤(1)得到的第一液相与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应的 条件还能够满足将存在于第一液相中的很少量的未反应的柠檬酸也一并转化为柠檬酸钙。按照本专利技术，该方法还包括在将步骤(1)得到的固相柠檬酸氢钙进行酸解之前， 水洗柠檬酸氢钙以除去残留的柠檬酸发酵清液的步骤，并将得到的柠檬酸氢钙水洗液与步 骤(1)得到的第一液相的混合物与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应，接触反应的条件使得 该柠檬酸氢钙水洗液中溶解的柠檬酸氢钙、残留的柠檬酸发酵清液与第一液相中溶解的柠 檬酸氢钙转化为柠檬酸钙。此外，将该柠檬酸氢钙水洗液与步骤(1)得到的第一液相的混 合物与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应的条件还能够满足将存在于第一液相中的很少量 未反应的柠檬酸也一并转化为柠檬酸钙。所述水洗的方法可以为采用本领域技术人员公知 的方法和条件。例如，用水淋洗或者浸渍的方法洗涤柠檬酸氢钙。水洗的条件和方法只要 将残留的柠檬酸发酵清液洗去即可。由于柠檬酸氢钙在水中的溶解度远大于柠檬酸钙的溶解度，因此，为了获得较高 的柠檬酸收率，水洗水的用量和水洗的时间以尽量将残留在柠檬酸氢钙表面的柠檬酸发 酵清液除去为准。本专利技术的专利技术人发现，为了在柠檬酸质量(除去晶体表面的部分杂质) 和柠檬酸收率方面获得较好的平衡，即，既可以很好的保证将表面残留除去，又能降低溶 解损失。所述水洗水的用量优选为发酵清液体积量的10-35%。水洗的温度通常可以为 70-95 °C，优选为 80-90 °C按照本专利技术，将柠檬酸氢钙酸解的方法和条件为本领域技术人员所公知，例如，在 步骤O)中，将步骤(1)得到的固相柠檬酸氢钙酸解得到柠檬酸的方法包括将柠檬酸氢钙 与酸的水溶液接触；酸解的条件包括PH值可以为1. 5-1. 8 ；酸解的温度可以为70-95°C，优 选为80-90°C ；酸解的时间可以为40-60分钟。酸解所用的酸的种类可以为本领域技术人员公知的各种酸，通常情况下，使用质量百分比为98%的浓硫酸。按照本专利技术，在步骤(3)中，将步骤(1)得到的第一液相与碳酸钙和/或氢氧化钙 接触反应的条件包括反应终点的pH值可以为4. 5-5. 5，优选为4. 5-5. 0 ；反应温度可以为 60-80°C，优选为70-75°C ；反应时间为30-60分钟，优选为40-60分钟。按照本专利技术，该方法还包括将步骤C3)得到的第二液相进行废水处理的步骤，所 述废水处理的具体方法和条件可以参考CN101293716A公开的方法。按照本专利技术，所述柠檬酸发酵清液的制备方法可以采用本领域技术人员公知的各 种方法制备得到，例如，所述制备方法包括将玉米原料粉碎，将得到的粉碎产物进行液化， 发酵得到柠檬酸产物，每升柠檬发酵清液中柠檬酸的含量通常为100-120克。按照本专利技术，该方法还包括将步骤(2)得到的柠檬酸进行离子交换、浓缩、结晶和 干燥等步骤，所述离子交换、浓缩、结晶和干燥具体方法和条件为本领域技术人员所公知。所述柠檬酸酸解液中除含有色素外，还有少量Ca2+、Mg2+、Fe3\ Cl_、S042_等杂质离 子，离子交换可以采用吸附交换的方法，通过活性炭以及阳离子交换树脂、阴离子交换树脂 除去粗柠檬酸溶液中的色素和有害的Ca2+，Mg2+，狗3+，Cl—等离子，得到精致柠檬酸溶液的过 程，离交工艺参数指标可以为脱色液透光率> 96%，离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柠檬酸的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：（１）将柠檬酸发酵清液与碳酸钙和／或氢氧化钙接触反应，接触反应的条件使发酵清液中的柠檬酸转化为柠檬酸氢钙，将得到的浆液进行固液分离，得到固相柠檬酸氢钙和第一液相；（２）将步骤（１）得到的固相柠檬酸氢钙酸解得到柠檬酸；（３）将步骤（１）得到的第一液相与碳酸钙和／或氢氧化钙接触反应，接触反应的条件使得第一液相中溶解的柠檬酸氢钙转化为柠檬酸钙，将得到的浆液进行固液分离，得到固相柠檬酸钙和第二液相，并将柠檬酸钙返回步骤（１）中重复步骤（１）的操作。

【技术特征摘要】
1.一种柠檬酸的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤(1)将柠檬酸发酵清液与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应，接触反应的条件使发酵清 液中的柠檬酸转化为柠檬酸氢钙，将得到的浆液进行固液分离，得到固相柠檬酸氢钙和第 一液相；(2)将步骤(1)得到的固相柠檬酸氢钙酸解得到柠檬酸；(3)将步骤(1)得到的第一液相与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应，接触反应的条件使 得第一液相中溶解的柠檬酸氢钙转化为柠檬酸钙，将得到的浆液进行固液分离，得到固相 柠檬酸钙和第二液相，并将柠檬酸钙返回步骤(1)中重复步骤(1)的操作。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，将柠檬酸发酵清液与碳酸钙和/ 或氢氧化钙接触反应的条件包括反应终点的PH值为2. 5-3.5，反应温度为75-851，反应时 间为4-7小时。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，每升柠檬酸发酵清液中柠檬酸的含量为 100-120 克。4.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括在将步骤(1)得到的固相柠檬酸氢 钙进行酸解之前，水洗柠檬酸氢钙以除去残留的柠檬酸发酵清液的步骤，并将得到的柠檬 酸氢钙水洗液与步骤(1)得到的第一液相的混合物与碳酸钙和...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳国君，罗虎，陈斌，潘瑜，王旭，高志林，齐锐，张继军，武国庆，于天杨，郝小明，
申请(专利权)人：中粮集团有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]