第一節(jié) 檸檬酸的簡(jiǎn)介

檸檬酸是一種重要的有機(jī)酸，又名枸櫞酸，無色晶體，常含一分子結(jié)晶水，無臭，有很強(qiáng)的酸味，易溶于水。其鈣鹽在冷水中比熱水中易溶解，此性質(zhì)常用來鑒定和分離檸檬酸。結(jié)晶時(shí)控制適宜的溫度可獲得無水檸檬酸。在工業(yè)，食品業(yè)，化妝業(yè)等具有極多的用途（可行性 研究 報(bào)告）。
 

第二節(jié) 檸檬酸的生產(chǎn)工藝

一、發(fā)酵

發(fā)酵有固態(tài)發(fā)酵、液態(tài)淺盤發(fā)酵和深層發(fā)酵 3種方法。固態(tài)發(fā)酵是以薯干粉、淀粉粕以及含淀粉的農(nóng)副產(chǎn)品為原料，配好培養(yǎng)基后，在常壓下蒸煮，冷卻至接種溫度，接入種曲，裝入曲盤，在一定溫度和濕度條件下發(fā)酵。采用固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易。液態(tài)淺盤發(fā)酵多以糖蜜為原料，其生產(chǎn)方法是將滅菌的培養(yǎng)液通過管道轉(zhuǎn)入一個(gè)個(gè)發(fā)酵盤中，接入菌種，待菌體繁殖形成菌膜后添加糖液發(fā)酵。發(fā)酵時(shí)要求在發(fā)酵室內(nèi)通入無菌空氣。深層發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸的主體設(shè)備是發(fā)酵罐。微生物在這個(gè)密閉容器內(nèi)繁殖與發(fā)酵?，F(xiàn)多采用通用發(fā)酵罐。它的主要部件包括罐體、攪拌器、冷卻裝置、空氣分布裝置、消泡器，軸封及其他附屬裝置。發(fā)酵罐徑高比例一般是1:2.5，應(yīng)能承受一定的壓力，并有良好的密封性。除通用式發(fā)酵罐外，還可采用帶升式發(fā)酵罐、塔式發(fā)酵罐和噴射自吸式發(fā)酵罐等。

為了得到產(chǎn)檸檬酸的優(yōu)良菌種，通常是從不同地區(qū)采集的土壤或從腐爛的水果中分離篩選，然后通過物理和化學(xué)方法進(jìn)行菌種選育。例如薯干粉深層發(fā)酵檸檬酸的菌種就是通過不斷變異和選育得到的。菌種適合在高濃度下發(fā)酵，產(chǎn)酸水平較高。

檸檬酸的發(fā)酵因菌種、工藝、原料而異，但在發(fā)酵過程中還需要掌握一定的溫度、通風(fēng)量及pH值等條件。一般認(rèn)為，黑曲霉適合在28～30℃時(shí)產(chǎn)酸。溫度過高會(huì)導(dǎo)致菌體大量繁殖，糖被大量消耗以致產(chǎn)酸降低，同時(shí)還生成較多的草酸和葡萄糖酸；溫度過低則發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)。微生物生成檸檬酸要求低pH，最適pH為2～4，這不僅有利于生成檸檬酸，減少草酸等雜酸的形成，同時(shí)可避免雜菌的污染。檸檬酸發(fā)酵要求較強(qiáng)的通風(fēng)條件，有利于在發(fā)酵液中維持一定的溶解氧量。通風(fēng)和攪拌是增加培養(yǎng)基內(nèi)溶解氧的主要方法。隨著菌體生成，發(fā)酵液中的溶解氧會(huì)逐漸降低，從而抑制了檸檬酸的合成。采用增加空氣流速及攪拌速度的方法，使培養(yǎng)液中溶解氧達(dá)到60%飽和度對(duì)產(chǎn)酸有利。檸檬酸生成和菌體形態(tài)有密切關(guān)系，若發(fā)酵后期形成正常的菌球體，有利于降低發(fā)酵液粘度而增加溶解氧，因而產(chǎn)酸就高；若出現(xiàn)異狀菌絲體，而且菌體大量繁殖，造成溶解氧降低，使產(chǎn)酸迅速下降。發(fā)酵液中金屬離子的含量對(duì)檸檬酸的合成有非常重要的作用，過量的金屬離子引起產(chǎn)酸率的降低，由于鐵離子能刺激烏頭酸水合酶的活性，從而影響檸檬酸的積累。檸檬酸發(fā)酵用的糖蜜原料，因含有大量金屬離子，必須應(yīng)用離子交換法或添加亞鐵氰化鉀脫鐵方能使用。然而微量的鋅、銅離子又可以促進(jìn)產(chǎn)酸。

二、提取

在檸檬酸發(fā)酵液中，除了主要產(chǎn)物外，還含有其他代謝產(chǎn)物和一些雜質(zhì)，如草酸、葡萄糖酸、蛋白質(zhì)、膠體物質(zhì)等，成分十分復(fù)雜，必須通過物理和化學(xué)方法將檸檬酸提取出來。大多數(shù)工廠仍是采用碳酸鈣中和及硫酸酸解的工藝提取檸檬酸。除此之外，還 研究 成功用萃取法、電滲析法和離子交換法提取檸檬酸。

第三節(jié) 國(guó)內(nèi)檸檬酸的發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)檸檬酸產(chǎn)量在2011到2016年之間不斷上漲，在另一方面其產(chǎn)能又在同一時(shí)期下降到平均水平。這就表明在中國(guó)檸檬酸消費(fèi)不在國(guó)內(nèi)增長(zhǎng)，而且也是在全年出口量激增的表現(xiàn)。

然而， 中國(guó)檸檬酸通常都是其他國(guó)家反傾銷措施的對(duì)象，具體案例有2016年11月巴西決定開展反傾銷調(diào)查，以及在2016年10月烏克蘭對(duì)中國(guó)的檸檬酸臨時(shí)征收130%的反傾銷稅。美國(guó)甚至開始回到2000年發(fā)動(dòng)對(duì)中國(guó)的首次反傾銷調(diào)查。

值得一提的是，中國(guó)不是唯一一個(gè)要面臨對(duì)檸檬酸出口反傾銷調(diào)查的國(guó)家。最近，一家美國(guó)公司還向比利時(shí)、哥倫比亞和泰國(guó)等進(jìn)口國(guó)提交了檸檬酸的反傾銷稅請(qǐng)?jiān)笗８鶕?jù)請(qǐng)?jiān)笗?，比利時(shí)的傾銷幅度應(yīng)該在118%左右，哥倫比亞為49%，泰國(guó)為61%。最后損害判定的最后期限是2018年6月28日。

中國(guó)檸檬酸微弱的海外需求在最近幾年引起了出口的疲軟，但在許多活性藥物成分的出口出現(xiàn)了下降的同時(shí)，檸檬酸的出口量在相同品類產(chǎn)品中是維持較高的。二月，產(chǎn)量突然下降超過23000噸。然而，3月份的出口再次顯示出反彈。即使其低于2017年1月，但超過了和2016年11月和12月。

值得一提的是，中國(guó)的檸檬酸出口目的地是非常多元化的。印度是最大的進(jìn)口國(guó)，約占中國(guó)出口量8%的。其他國(guó)家是土耳其、荷蘭和日本。美國(guó)是前幾年最大的旅游目的地，由于反傾銷措施，它已經(jīng)失去了它的份額。

第四節(jié) 檸檬酸的發(fā)展前景

檸檬酸作為一種高科技產(chǎn)品，生產(chǎn)國(guó)越來越多，產(chǎn)量越來越高，消費(fèi)量越來越大。目前全世界生產(chǎn)檸檬酸的國(guó)家有40多個(gè)，總產(chǎn)能約為100萬t。1990年世界檸檬酸總產(chǎn)量約為55萬t，2000年達(dá)90萬t，年均增長(zhǎng)5%，今后仍將以年均3%-5%的速度增長(zhǎng)。

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)城加快，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。我國(guó)檸檬酸 行業(yè) 的發(fā)展和出口量幾經(jīng)沉浮，近年呈上升趨勢(shì)，在我國(guó)加入WTO后，隨著一些不平等的歧視貿(mào)易條款逐步取消，將更加有利于我國(guó)檸檬酸的出口。由于美國(guó)、日本和東歐各國(guó)檸檬酸成本高、需求量大，我國(guó)檸檬酸在國(guó)際市場(chǎng)上很受青睞。檸檬酸噸成本在4000-5000元之間，市場(chǎng)價(jià)在每噸7000元左右，利潤(rùn)較高。未來國(guó)內(nèi)檸檬酸生產(chǎn)每年有望以20%以上的速度遞增，消費(fèi)量每年將達(dá)到20-25萬t。

目前，從檸檬酸消費(fèi)趨勢(shì)看，普通檸檬酸已不能直接應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、環(huán)保、化工等 行業(yè) ，必須深加工為精品檸檬酸方可應(yīng)用。精品檸檬酸逐漸取代普通檸檬酸的形勢(shì)將成為歷史必然。精品檸檬酸屬于線緊缺商品，需求量很大，并且今后呈逐漸遞增趨勢(shì)。據(jù)報(bào)道：長(zhǎng)期展望檸檬酸市場(chǎng)價(jià)格看漲，世界對(duì)精品檸檬酸需求量每年遞增5%，市場(chǎng)前景廣闊。國(guó)內(nèi)精品檸檬酸目前尚屬 研究 開發(fā)階段，生產(chǎn)能力較小，不能滿足國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)急劇增長(zhǎng)的需求，且市場(chǎng)精品檸檬酸等生化產(chǎn)品技術(shù)已通過鑒定和驗(yàn)收。該生化產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)極為緊俏，經(jīng)濟(jì)效益前景可觀，為檸檬酸三廢處理提供了新的出路。

今后，我國(guó)應(yīng)加大檸檬酸深加工產(chǎn)品的開發(fā)力度，品種要多元化，產(chǎn)品質(zhì)量名優(yōu)化，尤其增大檸檬酸在洗滌劑工業(yè)中的使用份額，使檸檬酸真正代替對(duì)環(huán)境和水質(zhì)有污染的三聚磷酸鈉，使我國(guó)檸檬酸業(yè)和洗滌業(yè)上一個(gè)新臺(tái)階。另外，要建立集約化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的 行業(yè) 管理，加大企業(yè)的聯(lián)合、兼并和重組，形成年產(chǎn)檸檬酸萬噸以上的大型生產(chǎn)廠家。

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