[发明专利]一种柠檬酸原料预处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于柠檬酸生产过程中的综合应用，具体涉及一种柠檬酸原料预处理工艺。

背景技术

柠檬酸是一种重要的有机酸，在工业，食品业，化妆业等具有极多的用途。目前，我国一般以黑曲霉为菌种采用深层发酵法生产柠檬酸并用钙盐提取法提纯，发酵法生产柠檬酸的主要原料为玉米，但是现有的柠檬酸生产工艺由于设备投资大、生产成本高等原因没有从玉米原料中分离出玉米油，而是将玉米粉碎液化后直接接入菌种发酵、发酵结束后过滤、过滤清液用碳酸钙中和生成半成品柠檬酸钙和废水，在这过程中玉米油只有很少一部分被菌种利用降解，而另一些被半成品柠檬酸钙吸附，从而增加了半成品柠檬酸钙中杂质的含量，最终影响半成品柠檬酸钙的质量，并且增加后续提取工序的负担，其中的大部分玉米油随中和废水排放而白白流失，并增加环保厌氧工段的负担。

近些年，由于玉米油在食品和工业上的广泛应用，人们对其需求越来越大。我国玉米含油量一般在4.5％～4.8％，玉米油主要含在玉米胚芽中。目前，国内外玉米深加工行业和大部分发酵行业均采用湿法淀粉加工工艺，将玉米中的胚芽、淀粉、蛋白进行分离，精淀粉用于直接销售或深加工做糖或其他发酵原料，所得胚芽用于制取玉米油。

发明内容

针对现有柠檬酸发酵过程中玉米油由于无法分离而白白浪费，影响后期柠檬酸生产的现象，本发明提供一种柠檬酸原料预处理工艺，主要采用沉降和搅拌分离或超声波辅助分离的方式，将原来与玉米糖液一起进入发酵工艺的玉米毛油分离出来，既提高后期糖液发酵的效率提高了柠檬酸的产量，又降低了由于玉米油存在而造成的后续提取工序的负担，同时获得了可二次利用的玉米毛油，增加了企业的经济效益。

本发明的工艺包括玉米粉的液化及闪蒸处理，之后将闪蒸后的玉米液进行沉降搅拌分离或超声波辅助分离，即可使油层与糖液层分离，得到纯净的糖液同时获得玉米毛油。

主要包括：将液化后的玉米液进行闪蒸，并对该闪蒸液进行分离处理，实现油层与糖液层的分离；其中闪蒸后温度为60-95℃；所述的分离处理采用沉降分离或离心分离或超声波分离或这几种分离方式混合使用；当采用沉降分离时，将上述闪蒸液导入液化液分离罐，沉降分离1-12小时，上层为毛油层，下层为糖液层；所述液化液分离罐还可以带有超声波发生器，并且液化液分离罐中带有搅拌装置，搅拌转速不高于20转/分。

综上所述，本发明采用的具体工艺步骤如下：

(1)将玉米粉碎、喷射液化喷射温度110-125℃；

(2)将喷射液化液输送至闪蒸罐，真空闪蒸，闪蒸后温度控制在60-95℃，以促使玉米油从胚芽细胞中逸出；

(3)将玉米液化液导入带搅拌的液化液分离罐或带有超声波发生器的液化液分离罐，沉降分离1-12小时，上层为毛油层，下层为糖液层；

(4)从液化液分离罐分离出毛油层，毛油进入分离罐再次分离或采用离心机进行分离，二次分离后的毛油进入玉米毛油储罐，糖液回到液化液分离罐；

(5)液化液分离罐内下层的糖液输送至过滤工序进行过滤，将过滤液与不过滤液按合适比例混合后输送至发酵工序，供黑曲霉发酵使用；

(6)发酵结束后发酵液再过滤、中和、酸解、精制、结晶、烘干得柠檬酸产品。

上述步骤(1)中，温度过高会破坏液化液的营养成分，使得糖收率降低并且浪费蒸汽；温度过低液化效果不好，同样也会降低糖收率，因此，喷射温度控制在110-125℃。

上述第(2)步中，控制闪蒸后温度是为了促使玉米油从胚芽细胞中逸出及玉米淀粉颗粒膨化释放出淀粉，超过95℃，玉米淀粉颗粒膨化效果和玉米油从胚芽细胞中逸出效果不好；为了达到多收集玉米油的效果，应尽可能扩大闪蒸真空度，其办法即是通过控制闪蒸后温度不超过95℃，或更低，胚芽细胞在闪蒸过程迅速破裂而释放出更多脂肪。温度越低，体系真空度就越低、膨化效果越好，但也越费能耗，所以温度一般控制在60-95℃即可。