Bagaimana sitrat dihasilkan secara industri?

Bagaimana sitrat dihasilkan secara industri?

Sebagai pembekal sitrat, saya sering ditanya mengenai proses pengeluaran perindustrian sitrat. Dalam catatan blog ini, saya akan menyelidiki butiran bagaimana sitrat dihasilkan pada skala perindustrian, meneroka kaedah, bahan mentah, dan langkah -langkah utama yang terlibat dalam proses.

Bahan mentah

Bahan mentah utama untuk pengeluaran sitrat perindustrian biasanya merupakan sumber karbohidrat. Karbohidrat yang biasa digunakan termasuk molase, sukrosa, dan glukosa. Molasses, oleh - produk industri gula, adalah pilihan yang popular kerana kosnya yang agak rendah dan kandungan gula yang tinggi. Sukrosa, yang boleh diperolehi dari tebu atau gula gula, dan glukosa, sering berasal dari kanji jagung, juga digunakan secara meluas.

Sebagai tambahan kepada karbohidrat, mikroorganisma tertentu memainkan peranan penting dalam pengeluaran sitrat. Aspergillus Niger, kulat filamen, adalah mikroorganisma yang paling biasa digunakan dalam penapaian sitrat perindustrian. Kulat ini mempunyai keupayaan untuk menukar karbohidrat dengan cekap ke dalam asid sitrik di bawah keadaan tertentu. Mikroorganisma lain, seperti ragi seperti Yarrowia Lipolytica, juga diterokai untuk pengeluaran sitrat, terutamanya dalam beberapa aplikasi khusus.

Proses penapaian

Proses penapaian adalah pusat pengeluaran sitrat perindustrian. Ia boleh dibahagikan kepada penapaian tenggelam dan penapaian pepejal - keadaan, dengan penapaian tenggelam menjadi kaedah yang paling banyak digunakan.

Penapaian tenggelam

Dalam penapaian tenggelam, substrat karbohidrat dibubarkan di dalam air untuk membentuk medium cecair. Medium ini kemudiannya disterilkan untuk menghapuskan mana -mana mikroorganisma yang bersaing. Selepas pensterilan, medium disuntik dengan mikroorganisma yang dipilih, biasanya Aspergillus niger.

Penapaian berlaku di fermenter besar, yang boleh berkisar dari beberapa meter padu hingga beberapa ratus meter padu dalam jumlah. Fermenters ini dilengkapi dengan agitator untuk memastikan pencampuran medium dan mikroorganisma yang betul, serta sistem pengudaraan untuk membekalkan oksigen. Oksigen adalah penting untuk pertumbuhan dan metabolisme Aspergillus niger.

Keadaan penapaian, seperti suhu, pH, dan kelajuan agitasi, dikawal dengan teliti. Suhu optimum untuk pengeluaran sitrat oleh Aspergillus niger biasanya sekitar 30 - 32 ° C. PH medium dikekalkan pada tahap berasid, biasanya antara 2 - 3, kerana ini nikmat pengeluaran asid sitrik. Proses penapaian biasanya mengambil masa beberapa hari, di mana mikroorganisma menggunakan karbohidrat dan menukarkannya menjadi asid sitrik.

Pepejal - penapaian keadaan

Solid - Fermentasi negeri melibatkan peningkatan mikroorganisma pada substrat pepejal, seperti sisa pertanian atau bijirin. Kaedah ini mempunyai beberapa kelebihan, seperti penggunaan air yang lebih rendah dan potensi untuk menggunakan substrat kos rendah. Walau bagaimanapun, ia juga mempunyai beberapa batasan, termasuk kesukaran dalam mengawal keadaan penapaian dan meningkatkan proses.

Pemulihan dan pembersihan

Sebaik sahaja penapaian selesai, langkah seterusnya adalah untuk memulihkan dan membersihkan sitrat dari sup penapaian.

Pemisahan biomas

Langkah pertama dalam proses pemulihan adalah untuk memisahkan biomas (sel mikroorganisma) dari sup penapaian. Ini biasanya dilakukan oleh penapisan atau sentrifugasi. Penapisan boleh dijalankan menggunakan pelbagai jenis penapis, seperti penapis vakum berputar atau penapis membran. Centrifugation melibatkan berputar sup pada kelajuan tinggi untuk memisahkan biomas pepejal dari fasa cecair.

Pemulihan sitrat

Selepas pemisahan biomas, sitrat dalam fasa cecair perlu dipulihkan. Satu kaedah biasa ialah pemendakan. Kalsium hidroksida atau kalsium karbonat ditambah kepada sup untuk membentuk precipitate kalsium sitrat. Precipitate kalsium sitrat kemudian dipisahkan dari cecair dengan penapisan.

Precipitate kalsium sitrat kemudian dirawat dengan asid sulfurik untuk menukarnya kembali kepada asid sitrik dan membentuk kalsium sulfat (gipsum) sebagai produk oleh -. Gypsum dikeluarkan oleh penapisan, dan larutan asid sitrik yang dihasilkan selanjutnya disucikan.

Pembersihan

Penyelesaian asid sitrik yang diperoleh dari langkah sebelumnya masih mengandungi kekotoran, seperti pewarna, protein, dan sebatian organik yang lain. Pembersihan dilakukan melalui beberapa langkah, termasuk kromatografi pertukaran ion, rawatan karbon yang diaktifkan, dan penghabluran.

Ion - Kromatografi pertukaran digunakan untuk mengeluarkan ion bukan organik dari larutan. Rawatan karbon yang diaktifkan membantu menghilangkan pewarna dan beberapa kekotoran organik. Penghabluran adalah langkah terakhir dalam proses pembersihan. Penyelesaian asid sitrik yang disucikan tertumpu dan disejukkan, menyebabkan asid sitrik menjadi kristal. Kristal kemudian dipisahkan dari minuman keras ibu dengan penapisan atau sentrifugasi dan dikeringkan untuk mendapatkan produk sitrat akhir.

Pelbagai jenis citrates

Terdapat pelbagai jenis citrates yang terdapat di pasaran, masing -masing dengan sifat dan aplikasi tersendiri.

Ferric Citrateadalah sebatian koordinasi besi dan asid sitrik. Ia sering digunakan dalam industri farmaseutikal sebagai suplemen besi dan dalam industri makanan sebagai pewarna dan antioksidan.

Natrium ferus sitratadalah satu lagi kompaun sitrat penting. Ia adalah sumber besi dan digunakan dalam benteng makanan dan dalam beberapa formulasi farmaseutikal.

Kalsium sitratadalah garam kalsium asid sitrik. Ia digunakan secara meluas sebagai suplemen kalsium dalam industri farmaseutikal dan makanan kerana kandungan kalsium yang tinggi dan bioavailabiliti yang baik.

Kawalan kualiti

Kawalan kualiti adalah bahagian penting dalam pengeluaran sitrat perindustrian. Produk sitrat akhir mesti memenuhi piawaian kualiti yang ketat dari segi kesucian, komposisi kimia, dan sifat fizikal.

Kesucian sitrat biasanya ditentukan oleh titrasi atau kromatografi cecair prestasi tinggi (HPLC). Analisis komposisi kimia dijalankan untuk memastikan produk mengandungi jumlah sitrat yang betul dan komponen lain. Ciri -ciri fizikal, seperti saiz zarah, kandungan kelembapan, dan kelarutan, juga dipantau dengan teliti.

Kesimpulan

Pengeluaran sitrat industri adalah proses yang kompleks yang melibatkan pelbagai langkah, dari pemilihan bahan mentah hingga penapaian, pemulihan, pemurnian, dan kawalan kualiti. Sebagai pembekal sitrat, saya memahami pentingnya menghasilkan produk sitrat berkualiti tinggi yang memenuhi keperluan pelanggan kami.

Sekiranya anda berminat untuk membeli produk sitrat, sama adaFerric Citrate,Natrium ferus sitrat, atauKalsium sitrat, sila hubungi kami untuk maklumat lanjut dan memulakan rundingan perolehan. Kami komited untuk memberikan anda produk dan perkhidmatan terbaik.

Rujukan

1. Roehr, M., & Kubicek, CP (1983). Bioteknologi pengeluaran asid sitrik. Kemajuan dalam Kejuruteraan Biokimia/Bioteknologi, 27, 1 - 50.
2. Soccol, Cr, Vandenberghe, LPS, Rodrigues, C., & Pandey, A. (2006). Pengeluaran asid sitrik oleh pepejal - penapaian keadaan: semakan. Jurnal Kejuruteraan Kimia Brazil, 23 (2), 171 - 180.
3. Singh, A., & Kumar, A. (2017). Pengeluaran mikrob asid sitrik: semakan. Penyelidikan BioInterface dalam Kimia Gunaan, 7 (3), 5651 - 5660.