Отримання лимонної кислоти - раздел Домостроительство, Домішки води У Харчовій Промисловості Лимонну Кислоту Використовують У Виробництві Кондите...
У харчовій промисловості лимонну кислоту використовують у виробництві кондитерських виробів, безалкогольних напоїв і харчових концентратів. Харчову лимонну кислоту отримують в процесі культивування на цукровмісних середовищах гриба Aspergillus niger.
Лимонна кислота – це безбарвні кристали або білий порошок без грудок. Смак кислий, без стороннього присмаку, 25%-й розчин кислоти у дистильованій воді не повинен мати запаху. Вміст лимонної кислоти в товарному продукті повинен бути не менше 99,5% в перерахунку на моногідрат. Вміст золи повинен становити не більше 0,07-0,35%.
Як основу цукровмісних середовищ використовують мелясу. Бурякова меляса, що застосовується у виробництві лимонної кислоти, повинна містити не менше 75% СР, зокрема 46% сахарози, не більше 1% інвертного цукру, 0,7% оксиду кальцію, 0,03% діоксиду сірки, 0,05% фосфорного ангідриду; рН повинне бути не нижче 6,5.
Крім бурякової меляси як сировину для приготування цукровмісних середовищ можна використовувати тростинну мелясу. Така меляса повинна містити близько 80% СР, зокрема 44% зброджуваних цукрів, рН її повинно становити приблизно 6,5.
Плісеневий гриб A. niger добре засвоює глюкозу, фруктозу, сахарозу, погано – галактозу, лактозу. Проте найбільша кількість лимонної кислоти утворюється при зброджуванні середовищ, що містять сахарозу. Оптимальна концентрація цукру в середовищі становить 10-15%.
Процес отримання лимонної кислоти при зброджуванні цукру може бути представлений таким рівнянням:
С12Н22О11 + 3О2 → 2С6Н8О7 + 3Н2О
Штами гриба повинні давати найбільший вихід лимонної кислоти і бути стійкими до дії зовнішніх чинників. A. niger – аероб, який не може існувати без кисню, тому йому властивий поверхневий ріст, проте в умовах достатньої аерації розмноження може відбуватися і глибинним способом. В умовах поверхневого і глибинного способів культивування використовують різні штами гриба.
До важливих чинників, що впливають на життєдіяльність A. niger, відносяться також рН, температура, вологість, наявність мінеральних речовин. Оптимальна температура для утворення лимонної кислоти становить 31-32оС, для росту і розвитку гриба - 35-37оС. рН може знаходитися в межах від 3,0 до 7,0, в процесі росту гриба і культивування значення рН живильного середовища змінюється. Як додаткове мінеральне живлення застосовують гідрофосфат калію, сульфат цинку, а у ряді випадків – солі міді і кобальту.
Виробництво лимонної кислоти складається із таких стадій:
o підготовка живильного середовища;
o отримання посівного матеріалу;
o культивування;
o отримання цитрату кальцію;
o розклад цитрату кальцію;
o очищення і випарювання розчину лимонної кислоти;
o кристалізація лимонної кислоти;
o відділення кристалів лимонної кислоти;
o висушування кристалів лимонної кислоти;
o фасування лимонної кислоти.
Приготування живильного середовища.Приготування мелясних середовищ різної концентрації полягає в розбавленні меляси водою. Потім рН отриманого розчину доводять до значення 6,8-7,2 шляхом додавання сірчаної кислоти або розчину карбонату натрію, після цього розчин кип’ятять. Для видалення іонів важких металів в живильне середовище вносять розчини гексаціано-(ІІ)-ферату калію і Трилону Б. Потім додають розчини солей (ZnSO4, KH2PО4) і стерильну воду для доведення концентрації середовища до необхідного значення. Всі компоненти живильних середовищ стерилізують.
Отримання посівного матеріалу.Посівний матеріал для глибинної і поверхневої ферментації готують централізовано. Посівним матеріалом є конідії виробничого штаму A. niger. Посівний матеріал отримують розмноженням конідій на сусло-агарових середовищах в стерильних умовах.
Культивування. На сьогодні в промисловості найчастіше застосовують глибинне культивування, яке включає вирощування міцелію і основне культивування.
Міцелій вирощують в посівному ферментаторі, об’єм якого складає 10% від об’єму основного ферментатора. Ферментатор є стальною вертикальною циліндричною ємністю, обладнаною кожухом, пристроями для подачі повітря і перемішування культуральної рідини. До мелясного живильного середовища з концентрацією 3% і температурою 35-36оС додають суспензію конідій, яку готують заздалегідь за 5-6 год, змішуючи сухі конідії з мелясним середовищем і витримуючи в термостаті при 32оС. Міцелій вирощують при температурі 34-35оС, безперервному перемішуванні і аерації середовища. Кількість повітря, збільшують в процесі росту міцелію: після 24-30 год і до закінчення культивування подають 90-100 м3/год. В процесі вирощування періодично здійснюють контроль чистоти культури. Тривалість вирощування міцелію 18-28 або 28-36 год.
Основне культивування проводять у ферментаторах об’ємом 50 або 100 м3, куди вносять стерильне мелясне живильне середовище з концентрацією 3% і температурою 32-33оС, з посівного ферментатора надходить міцелій. Протягом першої доби після засіву міцелій розростається, починається інтенсивне бродіння, що призводить до зниження вмісту цукру в середовищі. Коли вміст цукру досягає 0,4-0,8%, у ферментатор підливають концентроване мелясне ЖС, що містить 20-25% цукру. Зазвичай в процесі культивування роблять 3-4 підливи. Сумарну концентрацію цукру в початковому об’ємі середовища доводять до 12-13%. Подачу повітря протягом першої доби збільшують з 1 до 22 м3/(м3*год) і підтримують на такому рівні до закінчення культивування. Температура середовища в процесі культивування повинна становити 31-32оС.
Про завершення процесу культивування свідчить постійність значення титрованої кислотності протягом 4-8 год. При цьому культуральну рідину у ферментаторі нагрівають парою до 65-70оС, а потім перекачують в збірник. Міцелій відокремлюють і промивають на вакуум-фільтрах. Після відділення культуральної рідини міцелій промивають гарячою водою з температурою 100оС. Вміст кислоти у відмитому міцелії не повинен перевищувати 0,2%. Питома продуктивність ферментатора за лимонною кислотою становить 8-10 кг/(м3*добу).
Поверхневе культивування застаріле і значно поступається глибинному способу. При глибинному культивуванні забезпечується вища швидкість бродіння, стерильні умови процесу, скорочуються витрати ручної праці.
Отримання цитрату кальцію.Культуральна рідина містить лимонну, глюконову і щавлеву кислоти. Вміст лимонної кислоти від загального вмісту кислот складає при глибинному способі 80-85%, при поверхневому – 97-99%.
В процесі виділення з культуральної рідини лимонну кислоту осаджують у вигляді малорозчинного цитрату кальцію. Культуральну рідину обробляють вапняним молоком до рН > 6 при температурі близько 90оС. Відбувається нейтралізація лимонної, глюконової і щавлевої кислот, в результаті утворюється осад цитрату і оксалату кальцію. Відділення осаду здійснюють на вакуум-фільтрах. Отриманий осад промивають на фільтрі водою з температурою не нижче 90оС.
Розклад цитрату кальцію.Промитий осад обробляють сірчаною кислотою в реакторі з кислотостійкої сталі. У реакторі з осаду готують суспензію, концентрація якої забезпечить отримання 25%-го розчину лимонної кислоти. Температуру суспензії доводять до 75оС і додають технічну сірчану кислоту в кількості 5-10 г/л, що забезпечує її надлишок в розчині. При цьому відбувається екзотермічна реакція розкладу цитрату кальцію з утворенням лимонної кислоти і осаду сульфату кальцію, температура реакційної суміші зростає приблизно до 90оС.
За таких умов оксалат кальцію залишається в осаді, оскільки для його розкладу потрібний значний надлишок сірчаної кислоти.
Після розкладу цитрату кальцію в реактор додають 10%-й розчин гексаціано-(ІІ)-ферату калію або кальцію для осадження іонів тривалентного заліза. Для освітлення розчину лимонної кислоти вносять активоване вугілля. Осадження важких металів і миш’яку проводять сульфідом барію.
Очищення і випарювання розчину лимонної кислоти.Осад відокремлюють на вакуум-фільтрах, промивають його водою з температурою приблизно 90оС до вмісту лимонної кислоти в промивній рідині не більше 0,1%. Промивну воду змішують з фільтратом, середній вміст лимонної кислоти в суміші повинен бути не нижче 16%.
Отриманий розчин лимонної кислоти випарюють у при залишковому тиску близько 80 кПа, що дозволяє зменшити колірність розчину. Кінцева густина розчину складає 1,26-1,28 г/см3. В процесі випарювання розчину випадає осад сульфату цинку. Після випарювання розчин лимонної кислоти освітлюють активованим вугіллям в кількості 1,5-2% від маси лимонної кислоти в розчині. Активоване вугілля і сульфат цинку відокремлюють фільтруванням.
Освітлений розчин лимонної кислоти надходить у другий випарник. Розчин концентрують до густини 1,37-1,38 г/см3, при цьому вміст кислоти в розчині складає 69-71%. Концентрований розчин фільтрують і подають в кристалізатор.
Кристалізація лимонної кислоти.Охолодження гарячого розчину проводять в кристалізаторі при безперервному перемішуванні. Пересичення, необхідне для утворення центрів кристалізації, досягається при зниженні температури розчину. При температурі близько 37оС вносять затравку кристалів лимонної кислоти в кількості 0,05% від маси розчину. Утворення і ріст кристалів відбуваються при зниженні температури до 8оС. При цій температурі утфель, який є сумішшю кристалів і маточного розчину, витримують протягом 30 хв.
Відділення кристалів лимонної кислоти.Кристали відокремлюють від маточного розчину на центрифугах. Отримані кристали пробілюють – обприскують водою з температурою не вище 35оС для видалення плівки маточного розчину на їх поверхні. Після центрифугування вологість кристалів лимонної кислоти складає 2-3%.
Висушування кристалів лимонної кислоти.Кристали лимонної кислоти сушать в умовах, які забезпечують видалення поверхневої вологи і збереження кристалізаційної води, для чого використовують барабанні або стрічкові пневматичні сушарки, в яких кристали висушують повітрям при температурі 35оС
Фасування лимонної кислоти.Після висушування кристали кислоти охолоджують, просівають і упаковують. Лимонну кислоту випускають в упакованому вигляді. Для реалізації через роздрібну торгівлю кислоту фасують по 10-100 г в пакети з поліетиленової плівки або етикетувального паперу, ламінованого поліетиленом, або пачки з паперу з вкладишем. Для постачання на підприємства лимонну кислоту фасують в льняні продуктові мішки масою до 40 кг з вкладишем з поліетиленової плівки.
Основна вимога до води технологічного призначення її відповідність державному стандарту на питну воду До води як сировині для виробництва... Приготування живильних середовищ... Виробничу культуру одержують вирощуванням мікроорганізмів на поверхні твердого або рідкого ЖС і в об ємі рідкого ЖС...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Отримання лимонної кислоти
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Домішки води
По хімічному складудомішки природних вод діляться на мінеральні і органічні.
До мінеральнихдомішок відносяться аз
Показники якості води
Якість води визначається різними домішками, що в ній містяться. Критерії якості зумовлені характером використання води на підприємствах або в побуті. Вода як сировина для виробництва харчових проду
Фізичні показники.
Такі фізичні показники якості води, як каламутність(прозорість), зумовлені кількістю і дисперсністю нерозчинних компонентів води. Прозорість характеризують висотою стовпа во
Фізико-хімічні показники.
Фізико-хімічні показники якості води характеризуються температурою, окислюваністю, рН,лужністю, жорсткістю і
Бактеріологічні і біологічні показники.
Бактеріологічні і біологічні показники якості води характеризують водне середовище, в якому розвиваються різні мікроорганізми, у тому числі ті, що здатні викликати захворювання людини. Тому біологі
Токсикологічні показники
Токсикологічні показники якості води характеризують безпеку хімічного складу води.
За походженням токсичні речовини бувають: такі, що зустрічаються в природній воді; додані у воду у вигляд
Вимоги до води технічного призначення
Вода технічного призначення використовується для охолодження (через поверхню теплообміну) в паро-промисловому і холодильному господарстві і як засіб миття (за винятком частин апаратів і обладнання,
Способи підготовки води технологічного призначення
Різні за хімічною і фізичною характеристикою домішки у воді підрозділяються на чотири групи. Основою водопідготовки для кожної групи є процеси, які найактивніше впливають на цю гру
Класифікація харчових добавок
Відповідно з діючим законодавством під терміном «харчові добавки» розуміють природні або синтетичні речовини, які спеціально вводяться в харчові продукти з метою надання їм
Гігієнічна регламентація харчових добавок
Разом з необхідними і корисними речовинами з їжею в організм людини надходить велика кількість сторонніх речовин, зокрема ті, що спеціально вносяться до продуктів з технологічних міркувань. Потрапл
Харчові добавки, які регулюють смак і аромат
До харчових добавок, що визначають смак і аромат продуктів харчування, відносятьпідсолоджуючі речовини, ароматизатори, підсилювачі смаку і
Харчові добавки, які регулюють консистенцію
Добавки, які регулюють консистенцію, – це речовини, що вносяться для створення необхідних або зміни існуючих реологічних властивостей. До них відносяться згущувачі, желе ут
Харчові добавки, які збільшують термін зберігання продукту
Псування харчової сировини і готових продуктів – результат складних фізико-хімічних і мікробіологічних процесів: гідролітичних, окислювальних, процесів розвитку мікробної флори. Можливість і швидкі
Біологічно-активні добавки
Біологічно-активні добавки до їжі (БАД) – концентрати натуральних або ідентичних до натуральних біологічно-активних речовин (включаючи незамінні харчові речовини), призначених для безпосереднього п
Загальні відомості
Ферменти– високоактивні, нетоксичні біокаталізатори білкової природи складної будови, які характеризуються специфічною дією на субстрат, яка виявляється в чітко визначених умовах,
Приготування посівного матеріалу для поверхневого культивування.
ПМ для поверхневого культивування є спороносна культура продуцента, що містить не менше 0,7 млрд. спор/г; без сторонньої мікрофлори. Частка пророслих спор від їх загальної кількості повинна станови
Хімічний склад живильних середовищ.
Для кожного продуцента склад ЖС підбирають індивідуально. Найважливіша вимога до складу ЖС – його повноцінність. Воно повинно містити компоненти, які забезпечують нормальний ріст м
Види і основні компоненти живильних середовищ
Мета приготування живильних середовищ полягає у створенні з окремих компонентів певної регламентованої суміші з необхідними параметрами (вологістю, pH тощо). Способи приготування живильних середови
Процес стерилізації у виробництві ферментів
Метастерилізації полягає у знищенні усієї мікрофлори, яка вноситься в середовище з його компонентами, водою, повітрям, із зовнішніх та внутрішніх поверхонь обладнання та трубопрово
Стерилізація обладнання і комунікацій
При поверхневому культивуванні стерилізують все обладнання, пов’язане з приготуванням посівного матеріалу – ємності для засіву, кювети, ємності для води, для приготування по
Підготовка повітря для аерування
Засміченість повітря механічними і мікробними домішками може становити до 109 частинок на м3, а власне мікроорганізмами – 103-104 шт. на м3, і
Культивування мікроорганізмів у виробничих умовах
Оптимальні умови культивування мікроорганізмів визначаються такими чинниками:
o дозування і вік посівного матеріалу;
o повноцінність живильного середовища, а при
Кюветний спосіб культивування мікроорганізмів
Сипкі компоненти живильного середовища пневмотранспортом подають у стерилізатор, обладнаний мішалкою, паровим кожухом і лініями підведення стерильного повітря і пари. Після закінчення стерилізації
Глибинне культивування мікроорганізмів у виробничих умовах
Глибинний спосіб культивування ґрунтується на вирощуванні мікроорганізмів, занурених і рівномірно розподілених у рідкому живильному середовищі. Цей спосіб вимагає вищої культури виробництва, контро
Послідовність отримання очищених ферментних препаратів
Описані нижче методи дозволяють отримувати очищені технічні ферментні препарати.
Фільтрат культуральної рідини, одержаної на стадій глибинного культивування (Гх), подають на стадію вакуум-
Характеристика хлібопекарських дріжджів
Під терміном «дріжджі» зазвичай розуміють мікроорганізми, що брунькуються або діляться, які відносять до класу нижчих грибів сахароміцетів.
Дріжджі застосовуються у хлібопекарській промисл
Приготування живильного середовища
У виробництві хлібопекарських дріжджів живильним середовищем є розчини бурякової меляси і живильних азот- і фосфорвмісних солей з добавками стимуляторів росту і мікроелементів. Як джерело азоту зас
Вирощування дріжджів
Існує декілька технологічних схем вирощування дріжджів, які відрізняються одна від одної періодичністю або безперервністю процесу, кратністю розбавлення меляси, кількістю стадій, швидкістю росту, з
Виділення, формування і упакування дріжджів
Тривалий контакт дріжджів з середовищем погіршує їх якість, при цьому знижуються підіймальна сила дріжджів і їх стійкість при зберіганні, тому після дозрівання дріжджі необхідно якнайшвидше виділит
Висушування дріжджів
Термін зберігання пресованих дріжджів становить 12 діб при температурі 4-6оС. Це ускладнює їх перевезення на значні відстані, тому що вони не придатні для тривалого зберігання. Основним
Отримання молочної кислоти
Харчова молочна кислота є водним розчином молочної кислоти, який отримують зброджуванням вуглеводвмісної сировини молочнокислими бактеріями Lactobacillus delbrueckii.
Отримання оцту
Столовим оцтом є слабкий водний розчин оцтової кислоти, яку отримують при окисленні етанолу оцтовокислими бактеріями або при розбавленні оцтової есенції водою. Оцет використовують при виготовленні
Характеристика сировини
Квас – безалкогольний напій темно-коричневого кольору з приємним ароматом житнього хліба і кисло-солодким смаком. Квас отримують шляхом комбінованого незавершеного спиртного і молочнокислого бродін
Приготування концентрату квасного сусла
Виробництво концентрату квасного сусла включає три технологічні стадії: отримання сусла, упарювання сусла і термічна обробка отриманого концентрату.
Сировиною для в
Зброджування квасного сусла
Технологічний процес виробництва квасів бродіння складається з таких стадій: розведення культур мікроорганізмів; приготування цукрового сиропу і квасного сусла; зброджування сусла; купажування і ро
Пастеризація і розлив готового квасу
Квас – нестійкий продукт. Гарантійний термін зберігання квасу бродіння 2 доби. За цей час вміст спирту в квасі зростає до 1-1,2%, а вміст сухих речовин знижується до 4,2-4,6 г/100 г квасу. Спиртове
Отримання квасів купажуванням
В основі технології отримання квасів і напоїв з хлібної сировини методом купажування лежить процес купажування компонентів напоїв, передбачених їх рецептурами, з подальшим змішуванням отриманого ку
Класифікація лікеро-горілчаних виробів
Горілка є сумішшю спирту етилового ректифікованого з водою, обробленою активованим вугіллям і профільтрованою. Всі горілки містять 35-56 об.% спирту (найчастіше міцність
Характеристика сировини і напівфабрикатів
Спирт етиловий ректифікований.Спирт як сировину для виробництва алкогольних напоїв отримують біохімічним шляхом з цукорвмісної (цукровий буряк, меляса) або крохмальвмісної (зерно,
Виробництво горілок
Технологія горілки складається з таких стадій: підготовка води; приготування водно-спиртової суміші (сортівки); фільтрування водно-спиртової суміші; обробка водно-спиртової суміші активованим вугіл
Отримання лікеро-горілчаних виробів
Технологія виробництва лікеро-горілчаних виробів складається з таких стадій (рис. 2): підготовка сировини і приготування напівфабрикатів; купажування компонентів; фільтрування купажу; витримування,
Асортимент безалкогольних напоїв
Залежно від сировини, технології і призначення безалкогольні напої можна розділити на такігрупи: газована вода; штучно мінералізовані і природні мінеральні води; газовані прохолодн
Видобування і розлив мінеральних вод
Промислове виробництво природних мінеральних вод включає такі технологічні стадії: каптування, транспортування, зберігання, технологічну обробку, розлив води.
Каптування (водозабір
Отримання безалкогольних напоїв
Технологія газованих безалкогольних напоїв включає такі стадії:
o підготовку сировини і напівфабрикатів;
o приготування цукрового сиропу і колеру;
o приготування і обробк
Класифікація чаю
Чай – це продукт, приготований з сортового чайного листка ручного або механізованого збору. Для виробництва чаю використовують флеш – молоді пагони, що містять 2-3 листки з брунькою верхнього листк
Хімічний склад, біологічна і харчова цінність чаю
Хімічний склад чаю залежить від сорту чайної рослини, умов його вирощування, часу збору та інших чинників. Середній хімічний склад чорного байхового чаю такий (%): вода – 8,5; білки – 20,0; моно- і
Виробництво чаю та інших видів чайної продукції
Чорний байховий чай.Класична технологія отримання чаю включає такі стадії:
— зав’ялювання;
— скручування;
— ферментація;
— висушування чайного л
Технологія екстрактів і концентратів з хмелю
Шишки хмелю містять комплекс специфічних смол, поліфенольних сполук, ефірних масел і біологічно активних речовин, які володіють не тільки смаковими і ароматичними, але і антибіотичними, антиокислюв
Технологія пектину
Пектин – один із найпоширеніших поліцукрів, який міститься в достатній кількості в рослинній сировині (плоди, ягоди, овочі, коренеплоди, яблучні та цитрусові вичавки). На сьогодні рівень технології
Технологія продуктів із сої
Зерно сої містить білок, вуглеводи, жири, клітковину й набір фітопоживних речовин, що характеризуються різноманітними фармакологічними ефектами, воно є джерелом мінеральних речовин і органічних спо
Класифікація і хімічний склад плодів та овочів
Плоди і овочі – продукти, які швидко псуються, вони не можуть зберігатися в свіжому вигляді тривалий час без застосування тих або інших методів консервування.
Консервування як метод збереж
Доставка, прийом і зберігання сировини
Сировину, призначену для консервування, доставляють на консервні підприємства в основному автотранспортом. Для транспортування використовують ящики різної місткості, ґратчасті контейнери, картонні
Основні способи впливу на мікрофлору продуктів
Псування харчових продуктів, зокрема плодів і овочів, викликане головним чином дією мікроорганізмів (гниття, бродіння). Плоди і овочі містять велику кількість вологи і живильних речовин (цукру, азо
Новости и инфо для студентов