Использование технологии лимонной кислоты и солнцезащитной смолы для деминерализации и обесцвечивания

Лимонная кислота (C6H8O7) — это слабая органическая кислота, которая в природе содержится в цитрусовых, таких как лимоны, лаймы, апельсины и грейпфруты. Это белый кристаллический порошок с кислым вкусом, который обычно используется в качестве пищевого консерванта, ароматизатора и подкислителя в различных продуктах питания и напитках. Лимонная кислота также используется во многих чистящих средствах в качестве хелатирующего агента для удаления пятен известкового налета и ржавчины. Кроме того, лимонная кислота используется в фармацевтической промышленности в качестве вспомогательного вещества в лекарствах и косметике в качестве регулятора pH и консерванта.

 

Еда и напитки: 

Лимонная кислота имеет мягкий освежающий кисловатый вкус и широко используется при производстве различных напитков, конфет, печенья, соков, молочных продуктов и других пищевых продуктов. На рынке всех органических кислот доля лимонной кислоты составляет более 70%. Пока ни один кислый агент не может заменить лимонную кислоту. 

 

 

Лимонную кислоту можно получить в безводной (безводной) форме или в виде моногидрата. Моногидрат лимонной кислоты в основном используется в качестве кислого ароматизатора для прохладительных напитков, фруктовых соков, джемов, фруктового сахара и консервов и т. д. Ее также можно использовать в качестве антиоксиданта для пищевых масел, улучшая сенсорные свойства пищи, усиливая аппетит. и содействие пищеварению и усвоению веществ кальция и фосфора в организме человека. 

Безводная лимонная кислота широко используется в твердых напитках. Соли лимонной кислоты, такие как цитрат кальция и цитрат железа, обогащают некоторые продукты питания, в которые необходимо добавлять ионы кальция и ионы железа. Эфиры лимонной кислоты, такие как триэтилцитрат, можно использовать в качестве нетоксичных пластификаторов и использовать для изготовления пластиковых пленок для упаковки пищевых продуктов.

 

Фармацевтика:  

В фармацевтической промышленности лимонная кислота может вступать в реакцию с водным раствором карбоната натрия или бикарбоната натрия с образованием большого количества CO2, который используется в качестве шипучей системы, благодаря чему активные ингредиенты препарата могут быстро растворяться и улучшаться вкусовой эффект. быть улучшено. 

Лимонную кислоту также можно использовать в качестве буфера в различных питательных растворах для перорального применения. 

Добавление небольшого количества лимонной кислоты в традиционные препараты фитотерапии может образовывать следовые количества комплексов железа и меди, замедляя разложение активных ингредиентов. 

Различные соли лимонной кислоты также могут помочь организму пополнить запасы соответствующих элементов. Цитрат натрия — антикоагулянт, широко используемый при переливании крови, консервировании крови и плазмы, а также обработке искусственной плазмы и продуктов крови.

 

 

Косметика: 

Лимонная кислота – это разновидность фруктовой кислоты, которую часто используют в лосьонах, кремах, шампунях, антивозрастных средствах и т. д. Ее основная функция – ускорение обновления кутина, который помогает метаболизму меланина в коже, растворяет черные точки. , улучшает поры, а также в определенной степени увлажняет кожу.

 

 

Производство птицы: 

Добавление лимонной кислоты в корм для поросят может снизить уровень диареи у поросят (поросята, отнятые на раннем этапе отъема, имеют низкую устойчивость к болезням и высокую смертность из-за диареи), так что поросят можно отъемить раньше и увеличить размер помета свиноматок. 

Добавление 1–2% лимонной кислоты в рацион растущих свиней может увеличить ежедневный прирост веса, уменьшить толщину шпика и улучшить качество мяса. 

Цитрат редкоземельных элементов — это новый тип высокоэффективной кормовой добавки, подходящей для различных животных, таких как свиньи, куры, рыба, креветки, крупный рогатый скот, овцы, кролики, тутовые черви и т. д. Он может способствовать росту животных, повышать устойчивость к болезням и выживаемость. , улучшить конверсию корма и сократить цикл кормления.

 

Химическая и текстильная промышленность: 

Лимонную кислоту можно использовать в качестве реагента химического анализа в химической технологии, в качестве экспериментального реагента, реагента для хроматографического анализа и биохимического реагента, комплексообразователя, маскирующего агента или использовать для приготовления буферного раствора. 

Лимонную кислоту также можно использовать в качестве реагента для проверки кислотостойкости архитектурной керамической плитки. Использование лимонной кислоты или цитрата в качестве связующего вещества может улучшить характеристики средств для стирки, быстро осаждать ионы металлов, предотвратить повторное прилипание загрязняющих веществ к тканям и поддерживать необходимую для стирки щелочность. 

Загрязнение одежды формальдегидом является очень деликатной проблемой, и лимонную кислоту и модифицированную лимонную кислоту можно превратить в не содержащее формальдегида отделочное средство против морщин для отделки чистых хлопчатобумажных тканей против морщин.

 

 

Ферментация и экстракция лимонной кислоты:

Ферментация лимонной кислоты:

1) В методе твердофазной ферментации в качестве сырья используются сушеный картофельный порошок, крахмальная мука и крахмалистые сельскохозяйственные и побочные продукты. После приготовления питательной среды ее готовят при нормальном давлении, охлаждают до температуры инокуляции, вставляют в семенную коджи, помещают в пластину для коджи и ферментируют при определенных условиях температуры и влажности. Производство лимонной кислоты методом твердофазного брожения требует простого оборудования и легко в эксплуатации.

2) При жидкостном методе поверхностной пластинчатой ​​ферментации в качестве сырья в основном используется патока. Метод производства заключается в передаче стерилизованного культурального раствора в каждую ферментационную тарелку по трубопроводам, вставке бактерий и добавлении раствора сахара для ферментации после того, как бактерии образуют бактериальную пленку. Для этого метода ферментация требует подачи стерильного воздуха в помещение для ферментации.

3)При глубинной ферментации основным оборудованием для производства лимонной кислоты является ферментер. В этом герметичном контейнере микроорганизмы размножаются и ферментируются.

 

Экстракция лимонной кислоты: 

Помимо основного продукта, лимоннокислый ферментационный бульон содержит также другие метаболиты и некоторые примеси, поэтому лимонную кислоту необходимо экстрагировать физическими и химическими методами. Основными методами выделения и очистки лимонной кислоты являются метод кальциевых солей и метод хроматографии.

Метод с использованием соли кальция заключается в замене лимонной кислоты в ферментационном бульоне на осадок соли кальция, замене цитрата кальция свободной лимонной кислотой серной кислотой и осаждении образовавшегося сульфата кальция, а затем дальнейшей очистке и кристаллизации лимонной кислоты. Однако метод с использованием кальциевой соли имеет следующие недостатки:

Сложные и неудобные процессы. 

Низкая доходность (около 80-85%) 

Экологическая проблема, связанная с образованием большого количества отходов сульфата кальция.

 

Непрерывная хроматография — новая технология с высокой эффективностью разделения, которая компенсирует недостатки традиционных технологий, такие как непостоянная работа и низкий коэффициент использования. Он широко используется в ферментационной промышленности, в том числе в последние годы в производстве лимонной кислоты.

 

 

Технология непрерывной хроматографии имеет следующие преимущества: 

Простой процесс, высокая степень автоматизации и низкая стоимость; 

Высокая доходность (более 90%); 

Экологичность, отсутствие твердых отходов, таких как сульфат кальция, и снижение затрат на переработку отходов.

 

Специальные смолы для обессоливания и обесцвечивания лимонной кислоты:

Процесс ионного обмена является эффективной и проверенной технологией деминерализации и обесцвечивания лимонной кислоты и широко используется в промышленном производстве лимонной кислоты. 

Однако высокое осмотическое давление лимонной кислоты вызывает многократное расширение и сжатие смол во время процесса тонкой очистки и заставляет смолы выдерживать огромное осмотическое давление, особенно для анионообменных смол. В этом случае смолы могут легко разрушаться, что сокращает срок их службы и увеличивает стоимость. Это стало общей проблемой, которая сдерживает развитие отрасли, и возникла настойчивая потребность в ее решении.

В ответ на эту трудность компания Sunresin успешно разработала слабоосновную анионообменную смолу на акриловой основе с равномерным гранулометрическим составом, хорошей устойчивостью к осмотическому давлению и высокой обменной емкостью, которая используется для деминерализации и обесцвечивания лимонной кислоты.  

Эта смола обладает такими преимуществами, как высокая технологическая способность, низкая скорость потерь лимонной кислоты, легкая регенерация, снижение расхода реагентов, высокая механическая прочность, длительный срок службы, более высокая точность удаления примесей и получила высокую оценку и признание в отрасли.

 

 

Система Sepsolut SMB: 

Чтобы максимизировать эксплуатационные преимущества смол, Sunresin объединила технологические характеристики производства лимонной кислоты и разработала систему непрерывного ионного обмена SMB с более передовой технологией. Благодаря матричному расположению автоматических регулирующих клапанов колонны со смолой можно быстро переключать и использовать повторно, что значительно снижает расход кислоты, щелочи и воды.

Благодаря системе Sepsolut SMB компании Sunresin смолы и оборудование работают непрерывно с высокой степенью использования, обеспечивая бесперебойную и стабильную подачу жидкости для последующих секций. По сравнению с традиционной системой с неподвижным слоем количество используемых смол можно уменьшить на 50-80%, а количество регенеранта можно уменьшить на 35-60%, что помогает производству лимонной кислоты двигаться вперед более эффективно.