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《我国柠檬酸发酵工业的创新与发展》篇一一、引言柠檬酸作为一种重要的有机酸，广泛应用于食品、饮料、制药、化妆品、精细化工等各个领域。
随着我国经济的发展和人们生活水平的提高，柠檬酸的市场需求呈现出持续增长的趋势。
柠檬酸发酵工业作为我国重要的工业领域之一，其创新与发展对于推动我国经济发展和满足市场需求具有重要意义。
本文旨在探讨我国柠檬酸发酵工业的创新与发展现状，分析其面临的挑战和机遇，并提出相应的建议。
二、我国柠檬酸发酵工业的发展历程自上世纪80年代以来，我国柠檬酸发酵工业经历了从无到有、从小到大的发展历程。
经过多年的技术积累和产业升级，我国已经成为全球最大的柠檬酸生产国。
在这个过程中，我国柠檬酸发酵工业的发展经历了以下几个阶段：1. 初步发展阶段（上世纪80年代）：主要依靠传统技术和经验进行生产，产品品种单一，质量不稳定。
2. 技术引进与消化吸收阶段（上世纪90年代至本世纪初）：通过引进国外先进技术和设备，结合国内实际情况进行消化吸收，提高了产品质量和生产效率。
3. 产业升级与技术创新阶段（本世纪初至今）：在原有基础上进行技术创新和产业升级，开发新产品、新技术，实现了从规模扩张到质量提升的转变。
三、创新与发展的关键因素我国柠檬酸发酵工业的创新与发展离不开以下几个关键因素：1. 技术创新：技术创新是推动柠檬酸发酵工业发展的核心动力。
通过不断研发新技术、新工艺和新设备，提高产品质量和生产效率。
2. 政策支持：政府在政策上给予柠檬酸发酵工业的支持和引导，如税收优惠、产业扶持等，为产业发展提供了良好的外部环境。
3. 人才培养与引进：培养和引进高素质的技术人才和管理人才，提高企业的核心竞争力。
4. 市场需求：市场需求是推动柠檬酸发酵工业发展的根本动力。
随着人们生活水平的提高和消费观念的转变，对柠檬酸产品的需求呈现出多样化的趋势。
四、创新与发展的具体措施针对我国柠檬酸发酵工业的发展现状和市场需求，提出以下创新与发展的具体措施：1. 加强技术研发和创新：加大科研投入，推动产学研合作，提高柠檬酸发酵技术的研发水平和创新能力。
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要本设计采用薯干为原料，薯干磨成粉，加水调浆，直接加入少量α-淀粉酶，液化后灭菌冷却，即可接种发酵。
其中薯干含水13%、淀粉75%、蛋白质6%左右。
薯干原料中的蛋白质可作为氮源供菌体生长。
薯干原料中含有铁、镁、钾、钙等的无机盐。
本设计采用黑曲霉液体深层好氧发酵、钙盐法提取技术生产柠檬酸。
这两种方法都是国内比较常用的生产方法，有大量的实际经验，易操作，风险小。
本设计对发酵生产柠檬酸的工艺技术方法、工艺流程及涉及技术说明给出了明确设计。
因为知识有限，在工艺计算方面，只做了物料衡算和发酵罐选型的有关计算。
本设计还包括工艺流程图，车间平面布置图，全厂平面图等。
关键词：黑曲霉；深层发酵；钙盐法提取；设备选型annual output of 20000 tons citric acid factory Production processdesignAbstractIn this design, cassava is used as raw material. The dried tapioca is ground into powder, mixed with water, added with a small amount of α -amylase directly, sterilized and cooled after liquefaction, and then inoculated for fermentation. The dry cassava contains 13% water, 75% starch and about 6% protein. The protein in cassava dry material can be used as nitrogen source for thallus growth. Cassava dried raw materials contain inorganic salts of iron, magnesium, potassium, calcium, etc. Citric acid was produced by submerged aerobic fermentation of Aspergillus niger and calcium salt extraction. These two methods are commonly used production methods in China. They have a lot of practical experience, are easy to operate and have little risk.This design gives a clear design for the technological method, technological process and related technical description of citric acid production by fermentation. Due to limited knowledge, only the material balance calculation and the calculation of fermenter selection were done in the process calculation. This design includes the process flow chart, workshop layout, factory floor plan, etc.Key words:Aspergillus niger; Deep fermentation; Calcium salt extraction; Equipment selection目录1前言 (1)1.1柠檬酸的简述 (1)1.2柠檬酸的用途 (1)1.3国内柠檬酸的生产发展概况 (1)1.4世界柠檬酸的生产发展概况 (2)1.5柠檬酸工艺产生的“三废”处理 (2)2柠檬酸生产工艺 (3)2.1工艺流程 (3)2.2柠檬酸生产的工艺流程 (3)2.3原料预处理 (4)2.4糖化工序 (4)2.5无菌空气的处理 (5)2.6种子的培养 (5)2.7发酵工序 (5)2.8醪液处理工序 (6)2.9提取工段 (7)2.10精制工段 (7)2.10.1离子交换与脱色 (7)2.10.2蒸发与结晶 (8)2.10.3干燥预包装 (8)2.11污水处理工序 (9)3柠檬酸生产的物料衡算 (11)3.1柠檬酸生产工艺各项数据指标 (11)3.2原料消耗计算（基准：一吨成品柠檬酸） (12)3.2.1发酵醪量的计算 (12)3.3接种量计算 (12)3.3.1液化醪量的计算 (12)3.3.2成品柠檬酸 (13)3.3.3淀粉质原料年产2万吨无水柠檬酸厂总物料衡算 (13)4柠檬酸生产的主要工艺设备 (15)4.1发酵罐选型 (15)4.2种子罐选型 (16)4.3柠檬酸生产的主要工艺设备表 (16)5全厂及车间布置 (17)6结论 (18)参考文献 (19)谢辞 (20)附录 (21)1前言本工艺设计所生产的产品是无水柠檬酸。
柠檬酸发酵工艺条件的优化摘要柠檬酸（2-羟基丙烷三羧酸），是重要的工业原料。
可从植物原料中提取，也可由糖进行发酵制得。
实验研究了不同硫酸铵浓度分别对黑曲霉摇瓶发酵和实罐发酵生产柠檬酸的影响。
在菌浓度、发酵过程PH、酸度、残糖、温度在发酵过程中的变化几个方面对实罐和摇瓶发酵进行了相关比较。
结果表明：1）摇瓶发酵的最适硫酸铵浓度为0.4%；实罐发酵最适硫酸铵浓度为0.5%，实罐发酵时硫酸铵浓度过高将产生大量泡沫不利发酵；2）实罐发酵与摇瓶发酵在起始含糖量、菌浓度及发酵温度相同的情况下，随发酵进行，摇瓶发酵的温度更稳定，两者的菌浓度、残糖、PH值变化规律高度一致，酸度变化规律基本一致。
另外实验还就温度对黑曲霉发酵生产柠檬酸的影响作用进行了探讨，结果表明实罐发酵的最适温度约为35℃，温度过高会导致发酵液水分流失过多而使发酵失败。
1. 课题背景1.1柠檬酸简介柠檬酸（citric acid）是生物体主要代谢产物之一，在自然界中分布很广，主要存在于柠檬、柑橘、菠萝、梅、李、梨、桃、无花果等果实中，尤以未成熟者含量居多。
柠檬酸又名枸橼酸，学名2-羟基丙烷三羧酸、2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸.分子式：C6H8O7 （相对分子质量：192.13）物理性质：无色透明或半透明晶体，或粒状、微粒状粉末，虽有强烈酸味，但令人愉快，稍有涩味。
极易溶于水，溶解度随温度的升高而增大。
化学性质：从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质。
加热至175°C时它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。
柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H+可以电离；加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。
1.2柠檬酸用途柠檬酸被称为第一食用酸味剂，极广泛地用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂等，用于饮料、糖果、酿造酒、冰淇淋、酸奶、罐头食品、豆制品与调味品等的生产中。
另外，在药物、美容品、化妆品工业上也有着重要的应用。
柠檬酸的制备方法嘿，朋友们！今天咱就来讲讲柠檬酸的制备方法。
咱先来说说这柠檬酸是啥玩意儿。
你就想象一下，它就像是生活中的小惊喜，虽然有时候不太起眼，但在很多地方都有着大用处呢！比如在食品里，能让味道更丰富；在清洁用品中，也能发挥大作用。
那怎么制备柠檬酸呢？这可得好好唠唠。
有一种常见的方法就是微生物发酵法。
你看那些小小的微生物，就像一群勤劳的小工人，在合适的环境下努力工作，就能生产出我们需要的柠檬酸啦！就好像蜜蜂酿蜜一样，神奇吧？首先呢，得选好合适的微生物菌种，这可不能马虎，就像挑选手下的兵将一样，得精挑细选。
然后给它们准备一个舒适的“家”，也就是发酵培养基，这里面有它们需要的各种营养。
接着，让这些小微生物们在里面愉快地生长、繁殖。
在这个过程中，要控制好各种条件哦，温度啦、酸碱度啦，都得恰到好处。
不然这些小家伙们可不乐意好好干活呢！这就好比你自己，如果环境不舒服，你也不想好好做事儿呀，对吧？发酵一段时间后，就会得到含有柠檬酸的发酵液啦。
这时候可还没结束呢，还得进行一系列的处理和提纯。
就像淘金一样，要把那些宝贵的柠檬酸从一堆杂质中分离出来。
可以通过过滤呀、沉淀呀这些步骤，把杂质去掉。
然后再经过一些特殊的工艺，让柠檬酸变得更加纯净、更加优质。
哎呀，你说这柠檬酸的制备是不是很有意思呀？从小小的微生物开始，经过一系列的过程，最终变成我们熟悉的柠檬酸。
这就好像是一场奇妙的旅程，充满了惊喜和挑战呢！所以呀，可别小看了这柠檬酸的制备，这里面的学问可大着呢！咱要是能掌握好这些方法，就能更好地利用柠檬酸，让它为我们的生活带来更多的便利和美好。
怎么样，是不是对柠檬酸的制备有了更深的了解啦？哈哈！。
实验24⿊曲霉发酵⽣产柠檬酸⿊曲霉发酵⽣产柠檬酸柠檬酸（citric acid ）⼜名枸橼酸，学名2-羟基丙烷三羧酸（2-hydroxytricarboxylic acid ）、2--羟基丙烷-1，2，3-三羧酸（2-hydroxy propane-1，2，3-tricarboxylic acid ）。
商品柠檬酸有两种形式：⼀种为⽆⾊透明，有光泽的含⼀个结晶⽔的晶体，其分⼦式为C 6H 807·H 2O,相对分⼦质量为210.14。
另⼀种为⽆⾊半透明全对称晶体的⽆⽔柠檬酸，分⼦式为C 6H 8O 7，相对分⼦质量192.13。
柠檬酸因⽆毒、⽔溶性好、酸味适度、易被吸收和价格低廉等优点，被⼴泛应⽤于⾷品、医药、化⼯、化妆品、清洗（洗涤）、建筑等⼯业部门。
1893年前，⼈们主要从柑橘、菠萝和柠檬等果实中制取柠檬酸。
1893年后发现微⽣物可产⽣柠檬酸，1951年美国Miles 公司⾸先采⽤深层发酵法⽣产柠檬酸。
我国在20世纪40年代初期开始浅盘发酵⽣产柠檬酸，60年代开始采⽤薯⼲粉直接深层发酵法⽣产柠檬酸。
能够产⽣柠檬酸的微⽣物很多，青霉、⽑霉、⽊霉、曲霉、葡萄孢菌及酵母中的⼀些菌株都能够利⽤淀粉质原料或烃类⼤量积累柠檬酸。
⾄今世界上消费的柠檬酸主要采⽤发酵法，⽽最具商业竞争优势的是采⽤⿊曲霉（Asp.niger ）、⽂⽒曲霉(Asp.Wentii )和解脂假丝酵母等菌种的深层液体发酵。
⽬前国内外普遍采⽤⿊曲霉的糖质原料发酵⽣产柠檬酸。
本实验以薯⼲粉或⽟⽶粉为原料，采⽤⿊曲霉，通过深层液体（摇瓶）发酵产⽣柠檬酸。
柠檬酸发酵液经过滤除去菌丝体和残存杂质，过滤液中加⼊碳酸钙中和，⽣成柠檬酸钙沉淀。
将获得柠檬酸钙再⽤稀硫酸酸解⽣成柠檬酸和硫酸钙沉淀⽽制得粗制柠檬酸液，粗制柠檬酸液再经活性碳脱⾊、离⼦交换脱盐制得精制柠檬酸液。
精制柠檬酸液经真空浓缩、结晶制得符合英国药典BP-98版标准的⽆⽔或⼀⽔柠檬酸。
《我国柠檬酸发酵工业的创新与发展》篇一一、引言柠檬酸是一种有机酸，具有广泛的应用领域，尤其在食品、医药和化工行业中。
我国作为全球最大的柠檬酸生产国，其柠檬酸发酵工业在全球市场中占据重要地位。
近年来，随着科技的不断进步和市场需求的变化，我国柠檬酸发酵工业在创新与发展方面取得了显著成果。
本文将就我国柠檬酸发酵工业的创新与发展进行深入探讨。
二、柠檬酸发酵工业的背景与现状我国柠檬酸发酵工业起源于上世纪80年代，经过几十年的发展，已形成较为完善的产业链。
然而，随着全球市场竞争的加剧和环保政策的严格实施，我国柠檬酸发酵工业面临着技术创新、资源利用和环境保护等多方面的挑战。
当前，我国柠檬酸发酵工业正逐步实现产业升级，推动技术创新，提高资源利用效率，减少环境污染。
三、创新与发展（一）技术创新技术创新是推动柠檬酸发酵工业发展的关键。
近年来，我国柠檬酸发酵企业加大了科研投入，通过引进、消化、吸收再创新的方式，不断突破关键技术难题。
例如，通过优化发酵工艺、改进菌种选育、提高提取纯度等手段，提高了柠檬酸的产量和质量。
此外，还开展了柠檬酸副产品的综合利用研究，如利用柠檬酸废渣生产饲料、肥料等，实现了资源的循环利用。
（二）产业升级产业升级是推动柠檬酸发酵工业持续发展的基础。
我国柠檬酸发酵企业通过引进先进设备、优化生产流程、提高自动化水平等手段，实现了产业升级。
同时，还加强了与上下游企业的合作，形成了较为完善的产业链。
此外，还积极拓展国际市场，加强与国际同行的交流与合作，提高了我国柠檬酸在国际市场上的竞争力。
（三）绿色发展绿色发展是柠檬酸发酵工业可持续发展的必然选择。
我国柠檬酸发酵企业积极响应国家环保政策，通过改进生产工艺、提高资源利用效率、减少污染物排放等手段，实现了绿色发展。
同时，还加强了废水、废渣等污染物的处理与利用，实现了资源的循环利用和环境的保护。
四、未来展望未来，我国柠檬酸发酵工业将继续保持快速发展态势。
一方面，随着科技的不断进步和市场需求的变化，柠檬酸的应用领域将进一步拓展，为产业发展提供更多机遇。
黑曲霉发酵生产柠檬酸（中北)生物技术18083108 陈园园摘要：黑曲霉,半知菌亚门，丝孢纲,丝孢目，丛梗孢科，曲霉属真菌中的一个常见种。
广泛分布于世界各地的粮食、植物性产品和土壤中，是重要的发酵工业菌种。
大多数曲霉菌如泡盛曲霉、米曲霉、温氏曲霉、绿色木霉和黑曲霉都具有产柠檬酸的能力,而黑曲霉的产酸能力更强。
黑曲霉从土壤中分离培养，土壤来源有要求。
黑曲霉和黑根霉菌种用于发酵产柠檬酸，了解产物发酵生产的机理，柠檬酸发酵的发酵条件，掌握发酵过程步骤,了解产物提取的几种方法,学习利用沉淀法提取柠檬酸的原理,掌握沉淀法提取柠檬酸的方法是本次实验的目的要求。
关键词：黑曲霉、黑根霉、柠檬酸实验材料和试剂:样品：新鲜土壤样品（来源于食堂垃圾堆处)培养基:查氏培养基、马铃薯培养基无菌水：带有玻璃珠装有20mL无菌水三角瓶试剂：400U/mL庆大霉素液、10％苯酚、酚酞指示剂、碳酸钙、0。
1M NaOH 、0.1M H2SO4实验器材:无菌培养皿、培养箱、无菌吸管、无菌离心管、电子天平、记号笔、玻璃涂棒、酒精灯、火柴、圆底烧瓶、抽滤瓶、玻璃棒、抽滤设备、冰箱实验步骤一．黑曲霉、黑根霉菌种的分离和培养1。
黑曲霉的分离培养①土壤样品的采集用取样铲，将表层5cm左右的浮土除去，取5～25cm处的土样10～25g，装入事先准备好灭菌容器内扎好。
编号并记录地点、土壤质地、植被名称、时间及其他环境条件。
一般样品取回后应马上分离，以免微生物死亡。
②制平板：在融化好的查氏培养基中加入链霉素0。
2mL/瓶制3块PDA培养基、3块查氏培养基平板。
③制备土壤稀释液：1。
称取土壤2g，放入18mL带有玻璃珠的无菌水三角瓶中，同时加入3滴10％苯酚溶液，振荡5min，即为稀释10－1的土壤悬液。
2。
另取无菌离心管2支,用记号笔编上10－2、10－3、10－4，再加入0.9mL无菌水.取10－1的土壤稀释液，吸取0。
1mL加入第一只离心管中,并在试管内轻轻吹吸数次，使之充分混匀，即成10－2土壤稀释液。
黑曲霉发酵提取柠檬酸实验一黑曲霉保藏菌的复苏实验目的：了解黑曲霉保藏菌的生长状况和保藏菌的活化处理过程。
实验原理：能够产生柠檬酸的微生物很多，青霉、毛霉、木霉、曲霉及葡萄孢霉中的一些菌株都能够利用淀粉质原料大量积累柠檬酸。
目前国内主要利用黑曲霉（Aspergillus niger）通过固体发酵或液体深层发酵生产柠檬酸。
发酵法生产柠檬酸的代谢途径被认为是微生物产生糖化霉首先将淀粉转变为葡萄糖，葡萄糖经过糖酵解途径（EMP）转变为丙酮酸氧化酶氧化生成乙酸和CO2，继而经乙酰磷酸形成乙酰辅酶A，然后在柠檬酸合成酶的作用下乙酰辅酶A和草酰乙酸合成为柠檬酸。
产生的柠檬酸经碳酸钙作用形成柠檬酸钙沉淀，再经稀硫酸作用释放出柠檬酸。
实验步骤：1、观察保藏菌的生长状况，记录PH2、黑曲霉复苏培养基的配制（1）、分别称取蔗糖30g，KNO3 1g, K2HPO4 1g, 麸皮10%，MgSO4.7H2O 0.5g, KCL 0.5g, FeSO4.7H2O 0.01g, 于500ml搪瓷缸中。
（2）、加蒸馏水100ml，调节pH至7.0-7.2（3）、牛皮纸包扎，灭菌3、保藏菌的活化扩增（1）配制5ºBe’麦芽琼脂培养基（2）20℃麦芽汁，糖度为5（3）加0.7%的琼脂（4）加热，使其沸腾（5）分装与试管中，每管约3ml（6）包扎灭菌，制成斜面培养基（7）在超净工作台上划菌，包扎（8）置于28~30℃培养箱中培养实验要求：分析复苏和保藏培养基的区别，原因，营养成分的差异和操作的目的和意义。
并加注参考文献。
实验二黑曲霉一级种子的制备实验目的：了解种子扩大培养的程序，比较复苏均至一级种子的生境变化。
实验原理：黑曲霉在生长过程中不仅需要有充足的营养成分，而且还需要一定的氧气环境等。
通过拌菌等增加菌种与培养基营养成分的充分接触，获得良好的生长。
实验步骤：1、观察活化的保藏菌生长状况，并记录。
2、在超净工作台上，将2-4管/组，活化的保藏菌分别加入约3mL双蒸水。
第1篇一、实验目的本实验旨在通过实验室操作，学习并掌握柠檬酸的提取方法，了解柠檬酸在食品、医药、染料等工业中的应用，同时加深对有机酸提取工艺流程的认识。
二、实验原理柠檬酸是一种有机酸，广泛存在于柑橘类水果中。
本实验采用酸碱中和法从橘汁中提取柠檬酸。
具体操作步骤如下：1. 原料澄清过滤：将橘汁进行澄清处理，去除其中的果胶和杂质，然后用压滤机压滤。
2. 中和：将澄清后的橘汁加入碳酸钙或石灰进行中和，调节pH值至适宜范围。
3. 除盐：所得柠檬酸钙含有盐分，通过清水洗涤、加热等方法去除盐分。
4. 酸解脱色：将柠檬酸钙浆液加热至60-70℃，加入浓度为35%的硫酸进行酸解，然后加入活性炭进行脱色，得到无色柠檬酸溶液。
三、实验器材与试剂1. 器材：压滤机、加热器、电子天平、容量瓶、小漏斗、三角瓶、滤纸等。
2. 试剂：橘汁、碳酸钙、石灰、硫酸、活性炭、清水等。
四、实验步骤1. 原料澄清过滤：将新鲜橘汁过滤，去除杂质。
2. 中和：将过滤后的橘汁加热至75℃，逐渐加入碳酸钙乳浆，继续加热2小时，保持初温在5℃左右，最后升至100℃，至溶液呈青绿色时，表示已完成中和反应。
3. 除盐：将中和后的溶液静置沉淀，过滤得到果酸钙沉淀，用热水洗涤，去除盐分。
4. 酸解脱色：将果酸钙浆液加热至60-70℃，加入浓度为35%的硫酸，沸腾3小时左右，待柠檬酸钙分解完成，静置沉淀，过滤得到柠檬酸溶液。
将暗红色的柠檬酸加入1-2%活性炭，脱色半小时，得到无色柠檬酸溶液。
五、实验结果与分析1. 原料澄清过滤：过滤后的橘汁澄清，杂质去除效果良好。
2. 中和：中和反应完成后，溶液呈青绿色，说明柠檬酸已经成功提取。
3. 除盐：除盐效果良好，得到的果酸钙沉淀无杂质。
4. 酸解脱色：酸解过程中，柠檬酸钙分解完全，得到无色柠檬酸溶液。
六、实验讨论1. 本实验采用酸碱中和法提取柠檬酸，具有操作简单、成本低廉等优点。
2. 在实验过程中，需要注意控制温度、pH值等因素，以保证提取效果。
