柠檬酸工艺中闪蒸装置的作用

『壹』 柠檬酸生产工艺流程

1、柠檬酸是世界上产量较高的有机酸，是一种无水物质。柠檬酸的生产工艺主要有生物发酵、水果提取和化学合成。以玉米粉为原料生产柠檬酸，有利于实现低能耗、低污染、高效益的目标。

过滤后玉米渣和多余的蛋白质发酵过程，压力和糖混合通风与无菌空气深层发酵，发酵槽保持适当的生长温度35～37℃环境中，与传统的干土豆为原料相比，用玉米作为新兴的柠檬酸生产的原材料和生产酸快，发酵周期短，成本低，在溶氧能力强等。总的来说，产酸产量可以提高10％左右。

2、为了提高传统玉米面粉发酵柠檬酸的生产过程生产干土豆为原料，通过发酵和钙盐提取技术，该方法生产的产品质量差，成本高，严重的环境污染，为了进一步扩大经济效益，提高生产效率，实现清洁、无污染的生产，需要提高柠檬酸生产的提取工艺。

3、在原材料方面，本研究的玉米面粉、大米和稻草，等等，针对工业过程的离子色谱法，母液净化处理和回收废液糖技术，不仅有效地降低成本，而且对柠檬酸生产的副产品，理性地通过优化技术、废弃物排放少有利于环境保护。

当玉米产生柠檬酸时，只使用玉米中的淀粉。玉米中的其他营养素可在生产过程中回收、纯化和开发，生产玉米蛋白粉、纤维饲料和高附加值玉米油等副产品。“吃了就挤”的生产理念有效地提高了经济效益。

4、 为了提高培养基的溶解氧效果，在生产过程中应及时去除培养基中的杂质(固体)和过量营养素，使培养基呈现出清晰的液态，增强溶解氧能力，缩短发酵周期。

此外，经过合理调整后，不需要添加微量元素、生长素、氮源、无机盐等，使各种成分比例适当的培养基可以大大提高转化率和产酸率。在常压条件下采用低温液化技术，既能保证介质的质量，又能满足完全液化的要求。

5、当种植玉米，诱变育种的方法，选择合适的生产柠檬酸（如淀粉含量高的突变品种）的玉米品种和大量繁殖，使用高浓度的玉米面粉柠檬酸高新技术的平板驯化，培育和选择转化率高、发酵周期短的速度和高酸菌株质量。将高新技术方法应用于大规模发酵过程中，实现了经济效益和环境效益的双丰收。

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电渗析技术电渗析：

是一种高效的膜分离技术，其原理是利用阴阳离子交换膜的选择透过性的电场力的作用下，使柠檬酸根和氢离子结合为柠檬酸，整个过程中柠檬酸的损失少，平均收率达到92．7％。

相对于传统柠檬酸提取工序中酸化沉淀的柠檬酸钙方法而言，这种改进后的工艺不需要添加钙成分，更加简单，便于实现自动化生产，对环境影响小，生产周期短容易进行自动化生产。其缺点在于会增加柠檬酸的生产成本（电渗析的膜费较高），消耗的电能较多。

传统工艺使用粗玉米粉生产柠檬酸时，由于粗玉米粉中的蛋白质含量丰富，在发酵时无用成分较多且易于造成菌体疯长，不利于产酸。而用玉米清夜进行柠檬酸的发酵时有明显的优势。

『贰』 关于柠檬酸

柠檬酸中文名称：柠檬酸

英文名称：citricacid

中文名称2：2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸

英文名称2：2-hydroxy-1,2,3-propanetricarboxylicacid

CASNo.：77-92-9

EINECSNo：01-069-1

化学式：C6H8O7

分子量：192.14

理化特性

外观与性状：白色结晶粉末，无臭。

熔点(℃)：153

沸点(℃)：(分解)

熔点(℃)：100

引燃温度(℃)：1010(粉末)

爆炸上限%(V/V)：8.0(65℃)

溶解性：溶于水、乙醇、乙醚，不溶于苯，微溶于氯仿。

【物理性质】相对密度1.542g/cm3，熔点153℃(失水)，柠檬酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末,无臭、味极酸,易溶于水和乙醇，水溶液显酸性。柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同，有无水柠檬酸C6H8O7也有含结晶水的柠檬酸2C6H8O7.H2O、C6H8O7.H2O或C6H8O7.2H2O。在干燥空气中微有风化性，在潮湿空气中有潮解性。175℃以上分解放出水及二氧化碳。

【化学性质】柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H＋可以电离；水溶液呈酸性。加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。

【发展概述】柠檬酸是目前化学清洗中用得较广的有机酸，在水溶液中是一种三价酸。因为柠檬酸本身与Fe304的反应较缓慢，与Fe203反应所生成的柠檬酸铁的溶解度较小，易产生沉淀。用柠檬酸作清洗剂时,要在清洗液中加氨,将溶液的pH调至3.5～4.0,在这样的条件下，清洗溶液的主要成分是柠檬酸单铵,与铁离子会生成易溶的络合物，有很好的清洗效果。与Fe3+形成络合离子，水中呈游离状态的Fe3+减少了,减轻其对金属的腐蚀。柠檬酸清除附着物的能力比盐酸小,只能清除铁垢和铁锈,不能清除铜垢、钙镁水垢和硅酸盐水垢等，清洗时要求温度较高和流速较大，价格也较贵。清洗废液中有大量的胶态柠檬酸铁的络合物，勿将清洗废液直接排走，只能用热水将其排挤掉。若直接排放，胶态络合物会附着在金属表面，经过干燥或焙烤，形成很难冲洗掉的膜状物。柠檬酸通常在不宜使用盐酸的情况下才使用。

【技术指标】GB1987-86

【制取】工业上柠檬酸由蔗糖发酵制得。

发酵C12H22011+H20+302—→2C6H807+4H20

【燃爆危险】本品可燃，具刺激性。

【危险特性】粉体与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。

【毒性及防护】未见毒性报道。在工业使用中，接触者可能引起湿疹。使用现场自然通风；作业人员穿工作服，戴手套。

【包装及储运】净重50kg木桶(内衬塑料袋)或编织袋内衬塑料袋装。储于阴凉、干燥处，远离火种、热源，防止阳光直射。与氧化剂、油类及酸、碱类分开存放。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。严禁雨天搬运。搬运时要轻装轻卸，防止包装损坏。

【用途】主要用于香料或作为饮料的酸化剂，在食品和医学上用作多价螯合剂，也是化学中间体。

(1)锅炉化学清洗酸洗剂

柠檬酸酸洗是在锅炉大型化，盐酸酸洗引起奥氏体(不锈)钢应力腐蚀破裂的情况下发展起来的二种酸洗剂。由于柠檬酸不含氯离子，不会引起奥氏体的应力腐蚀破裂。所以适用于结构复杂和系统很复杂的高参数、大容量锅炉，特别适用于奥氏体钢和蛇形管的清洗。清洗时，清洗液浓度一般应控制在3％～4％之间，温度为90～98％，pH值在3．5～4．0之间，清洗流速为O．3～2．Om／s，清洗时问控制在3～5h。柠檬酸清洗存在的问题为柠檬酸废液处理较复杂，它无溶解硅酸盐垢的能力，机组启动时还应有洗硅措施，药品昂贵，操作不当时还会产生柠檬酸铁沉淀.使用柠檬酸做清洗剂时应注意：

①在专用的溶液箱中将缓蚀剂搅拌溶解,用除盐水溶解柠檬酸,并加氨水调整清洗液pH为3.5～4.0.用蒸汽将配制好的清洗液加热至90℃以上。

②确认清洗系统无漏泄时，用清洗泵将柠檬酸送至被清洗的锅炉中。

③在清洗过程中，每30min采样化验一次清洗液中柠檬酸浓度、Fe2+浓度及pH值。在整个清洗过程中应保持清洗液pH始终在3．5～4．0之间(用氨水调节)。

④当酸洗至既定时间后或清洗液中Fe2+含量基本稳定后，结束酸洗。⑤酸洗结束后，用热的除盐水(90℃以上)排挤柠檬酸液并进行冲洗。为提高冲洗效果，尽量提高冲洗流速，直到排出水pH为5～6，含铁量小于20～30mg／L时为止。

(2)锅炉化学清洗漂洗剂

当用盐酸或柠檬酸作酸洗剂时，在酸洗结束并用除盐水(或软化水)冲洗后，一般要再用稀柠檬酸溶液进行一次冲洗，通常称为漂洗，是利用柠檬酸有络合铁离子的能力，除去酸洗和水冲洗后残留在清洗系统内的铁离子，以及水冲洗时可能在金属表面产生的铁锈。采用0.2％～0.4％的稀柠檬酸溶液(含有0．05％的缓蚀剂)，pH值为3．5～4．0，温度60～90℃，时间2～3h。在漂洗中应注意以下问题：

①漂洗液应用除盐水(或软化水)配制。

②配制方法采用边循环边加药的方法进行，即先用清洗泵使漂洗水在清洗系统中进行循环，并在循环的同时将水加热至60～90℃，然后连续地向漂洗水中加入已事先配制好的浓药品，加药顺序为漂洗剂、缓蚀剂，并用氨水调解pH为3．5～4．0。

③在漂洗过程中应经常测定漂洗液温度及pH值。

④漂洗结束后，用除盐水(或软化水)冲洗干净系统后转入下道工序。

提取工艺:

柠檬酸是食品加工业中很重要的食品添加剂，也广泛应用于医药、染料及其他工业。柠檬酸生产有两条途径，一条是以淀粉及糖类为原料，用微生物发酵方法来制取；另一条是从含酸分丰富的原料中提取，特别是在果品加工中进行综合利用如制梅胚后排出的咸酸汁液，其含酸量可达4—5%，制柑橘胚后排出的咸酸汁液都是提取柠檬酸很好原料。其工艺为：

1.原料澄清过滤：橘汁、梅汁中含有不少果胶及杂质，需进行澄清，促进杂质沉淀，然后用压滤机压滤。

2.中和：可用碳酸钙或石灰中和，要预先调成浆状进行，最好加入15%碳酸钙中和。具体做法是：把橘汁、梅汁等咸酸水加热至75摄氏度时，逐渐加入碳酸钙乳浆，继续加热2小时，初温控制在5摄氏度左右，最后可升高到100摄氏度，至溶液呈青绿色时，即表示已完成中和反应。然后静置沉淀，此沉淀即为果酸钙（以柠檬酸钙为主）。

3.除盐：所得柠檬酸钙含有盐分，可用清水洗涤，加热至70—80摄氏度，反复多次，直至盐分除净为止，干燥备用。

4.酸解脱色：柠檬酸钙浆液加热至60—70摄氏度，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，即静置沉淀，上层清液为柠檬酸溶液。将暗红色的柠檬酸用1—2%活性炭脱色半小时，则得无色清液。

5.浓缩、晶析：将无色柠檬酸液进行浓缩，至固形物含量75%时，于结晶缸内静置结晶。4—5天可完成晶析。

6.离心、干燥：柠檬酸结晶还含有一定水分和杂质，需用离心机除去。然后在75摄氏度下干燥到含水量达1%以下，最后通过过筛、分级、包装即为成品。

『叁』 玉米生产柠檬酸的工艺流程

1 玉米生产柠檬酸工艺介绍
柠檬酸是世界上产量较大的一种有机酸,且是一种无水物,柠檬酸的生产工艺主要有生物发酵法、水果提取法和化学合成法这三种。
采用玉米粉为原料生产柠檬酸利于实现低能耗、低污染、高效益的目标。过滤玉米渣和过剩的蛋白质后转向发酵程序,将菌种和糖液混合通入无菌空气进行深层发酵,发酵罐保持适宜的温度35～37℃环境下生长,相对于传统以薯干为原料而言,以玉米作为新兴原料生产柠檬酸具有产酸快、发酵周期短、成本低、溶氧能力强等优点。一般来说,产酸收益整体上能提高10%左右。
2 玉米粉发酵生产工艺的改进
传统的柠檬酸生产都是以薯干作为原材料,经过生物发酵和钙盐提取工艺制作的,这种方法生产的产品质量差而且成本高,环境污染严重,为了进一步扩大经济效益,提高生产效率,实现清洁无污染的生产,需要对柠檬酸生产提取工艺加以改进。在原料方面,目前研究出了玉米粉、稻米以及秸秆等,工艺上采用工业离子色谱法、母液净化处理以及循环利用废糖液技术,这样不仅有效地降低了成本,而且对于柠檬酸生产剩余的副产物,要通过优化工艺的方式加以合理的利用,废物排放量少有利于环境保护。2.1对玉米中的其他营养物质的开发
玉米生产柠檬酸时,用到的只是玉米中的淀粉。可以在生产过程中对玉米中的其他营养物质进行回收、提纯和开发,生产出玉米蛋白粉、纤维饲料和高附加值的玉米油等副产品,这样的“吃干榨尽”的生产思想有效提高了经济效益。
2.2清液发酵和培养基的调整
为了提高培养基的溶氧效果,在生产过程中适时除去培养基中的杂质(固形物)和过剩的营养物,这样培养基会呈现一种清液状态,溶氧能力增强,同时也缩短了发酵周期。另外,天然培养基经过合理调整后无须加入微量元素、生长素、氮源、无机盐等成分,这样各种成分比例合适的培养基大大
提高了转化率和产酸率。2.3低温液化技术
在常压的条件下,采用低温液化技术,不仅能保证培养基的质量,还能达到彻底液化的工艺要求。
2.4利用高科技的生产工艺
在培育玉米时,采用诱变育种的方式,从中选择适宜生产柠檬酸(比如淀粉含量较高的诱变品种)的玉米品种和进行大量培育,采用高浓度玉米粉柠檬酸性平板驯化的高新技术,培育和选择具有高转化率、发酵周期短和高产酸率的优质菌株。将高科技手段运用到大规模的发酵生产工艺中,实现经济效益和环境效益的双重收获。2.5母液的净化
柠檬酸母液净化的一种改进工艺是先用浓硫酸净化母液(除去母液中的易碳物质),除去杂质后,再通入酸解工序中进行酸解(除去酸解液中的钙离子),这样提高了硫酸的利用率。这样的工艺改进能有效降低硫酸的消耗量和排放量。2.6柠檬酸提取工艺改进
目前国内柠檬酸生产厂家大部分采用钙盐法。主要有两种改进方法,一是把过滤后的柠檬酸液和碳酸钙反应生成柠檬酸氢钙再用硫酸进行复分解反应得到高浓度的柠檬酸液;二是,在浓缩完成之后需加一个过滤装置,除去浓缩过程中析出的碳酸钙微粒,有效提高离子交换树脂的利用率,减轻离子交换的负担,提升柠檬酸产品质量。
2.7对废糖液的循环利用
柠檬酸生产中是将柠檬酸先转化为废糖液,然后进行发酵工序,在这里,介绍一种废糖液的利用方法,即是将废糖液重新用于原料的调浆,这样做大大减少了废糖液的排放量,使得污水处理成本大大降低,节约用水的同时还能保证柠檬酸的收益率、质量和提取进度。
2.8钙盐离子交换法
钙盐法是我国生产柠檬酸的一种传统方法随着今年的科技进步,在工艺和设备方面得到优化和改进,基本上实现了生产自动化。

2.9电渗析技术
电渗析是一种高效的膜分离技术,其原理是利用阴阳离子交换膜的选择透过性的电场力的作用下,使柠檬酸根和氢离子结合为柠檬酸,整个过程中柠檬酸的损失少,平均收率达到92.7%。相对于传统柠檬酸提取工序中酸化沉淀的柠檬酸钙方法而言,这种改进后的工艺不需要添加钙成分,更加简单,便于实现自动化生产,对环境影响小,生产周期短容易进行自动化生产。其缺点在于会增加柠檬酸的生产成本(电渗析的膜费较高),消耗的电能较多。
3 使用玉米清液发酵柠檬酸
传统工艺使用粗玉米粉生产柠檬酸时,由于粗玉米粉中的蛋白质含量丰富,在发酵时无用成分较多且易于造成菌体疯长,不利于产酸。而用玉米清夜进行柠檬酸的发酵时有明显的优势。
3.1玉米清夜发酵柠檬酸的优点
将玉米粉液化后,制成清夜,清夜中蛋白质含量低,固形物等杂质得以有效去除,清液中脂肪含量低,提高了转化率和溶氧量,并且缩短了生产周期。
3.2以玉米清液作为原料的发酵工艺的研究
这里研究以玉米清液为原料,用300M3容量的发酵罐,采用黑曲霉为菌种进行发酵,探讨柠檬酸发酵的优化工艺条件。采用斜面培养基,使用玉米浆作为氮源,加入15%的玉米清液和25%的玉米粉,发酵温度定为37℃,通风比1∶0.3,接种量12%,发酵罐转速90r/min,pH值调至5～6,运行64小时,糖酸平均转化率高达98%。此柠檬酸发酵的优化条件下,黑曲霉菌株菌丝饱满、伸展均匀、松紧适中。

『肆』 柠檬酸的生产工艺，跪求

柠檬酸生产工艺分为水果提取法，化学合成法和生物发酵法三种。
水果提取法：柠檬酸从柠檬、橘子、苹果等柠檬酸含量较高的水果中提取。此法提取的成本较高，不利于工业化生产。
化学合成法的原料是：丙酮，二氯丙酮或乙烯酮，此法工艺复杂，成本高，安全性低。
生物发酵法：1、表面发酵法，又称浅层发酵法，多以甜菜糖蜜为原料。工艺过程是：将原料先放入煮沸过内加入水煮沸，一次加皇血盐和EDTA二钠盐煮沸灭菌，再用无菌水配成培养基液，加入适量的硫酸铵、磷酸二氢钾作为氮源和营养盐，将培养基液在45-50度下送入发酵室内装入浅底的铝盘或不锈钢盘中，干孢子接入黑曲霉干孢，发酵，过滤掉菌丝后将发酵液中和，酸解、净化、浓缩、结晶等后处理可得。2、固体表面发酵法：多以海藻酸钠为载体，也有采用聚丙烯酰胺。固定化方法以后者为例，将丙烯酰胺单体（ACAM）和N,N-亚甲基双丙烯酰胺（BIS）溶于水后与微生物细胞混合，搅拌，加入四甲基乙二胺和过硫酸钾，室温下放置30min，使之聚合完全，制得凝胶，将其切成3mm*3mm*3mm的小块，用生理盐水洗净后作为载体进行发酵，提取，制得柠檬酸。3、深层发酵法 采用定向培养，紫外线诱变及NTG处理等的配合作用对菌株选育，使其适应以糖蜜为原料的深层发酵，并提高菌株的产酸率和转化率，对蜜糖进行预处理、处理，后经发酵、提取等工艺过程，得到柠檬酸。
降酸一般采用碳酸钙。

『伍』 柠檬酸发酵的生产工艺过程

1、菌种培养

在4～6波美度的麦芽汁内加入25％至30％的琼脂，然后接入黑曲霉菌种（无茵操作），在30～32℃条件下培养4天左右。这种培养方法称为“斜面培养”。

将麸皮和水以1：1的比例掺拌，再加入10％的碳酸钙、0．5％的硫酸铵，拌匀后装入容量为250毫升的三角瓶中，用1．5公斤压力灭菌60分钟。接人斜面培养法培养出的菌种，培养96～120小时后即可使用。

2、原料处理

湿粉渣必须经过压榨脱水，使含水量在60%左右；干粉渣含水量低，应按60％的比例补足水分；结块的粉渣需粉碎成二至四毫米颗粒。然后加入2%碳酸钙、10％至11％的米糠，掺匀后，堆放2小时，再进行蒸煮。

蒸煮可采用加压蒸料和常压蒸料两种方式。加压蒸料最好用旋转式蒸锅，常压蒸料可用固定式蒸锅或固定式水泥蒸锅。先用扬麸机将蒸煮好的料破碎，再加入含抗污染药品的沸水。

3、接种、发酵

当磷温冷却到37～40℃时，接入菌种悬浮液。接种后，送入曲室发酵(此时料温不得低于27℃)。生产过程一定要严格无菌操作。发酵室要注意消毒，定期用甲醛或硫磺熏蒸，其用最好甲醛为10毫升／立方米，硫磺为25克／立方米。

4、发酵工艺条件的控制

(1)发酵过程中没有解决注意适当通风，因黑曲霉菌是喜空气细菌。

(2)发酵室内的相对湿度应保持在86％至90％之间。

(3)注意发酵过程中的温度控制。整个发酵过程分为三个阶段：第一阶段为前18小时，室温在27～30℃之间，料温在27～35℃左右；第二阶段为18～60小时，料温为40～43℃，不能超过44℃，室温要求33℃左右；第三阶段为60小时料温在35～37℃左右，室温为30～32 ℃。

5、浸取柠檬酸

将曲料放人浸取缸，用温度90℃以上的水连续浸泡五次，每次浸泡约1小时。当浸液酸度低于0.5%时，停止浸泡进行出渣。将浸液倒入搪瓷祸，加温至95℃以上，保持10分种后，停止加热，让其静置沉淀6小时。

6、清液中和

将经过沉淀的清液移入中和罐，加温至60℃后，加入碳酸钙中和，边加边搅拌。柠檬酸与碳酸钙形成难溶性的柠檬酸钙，从发酵液中分离沉淀出来，达到与其它可溶性杂质分离的目的。

加完碳酸钙后，升温到90℃，保持半小时待碳酸钙反应完成后，倒入沉淀缸内，抽去残酸，再放入离心机脱水，用95℃以上的热水洗涤钙盐，以除去其表面附着的杂质和糖分。

在这里要重点检查糖分是否洗净（洗净的柠檬酸钙盐最好能迅速进行酸解，不要过久贮放，否则会因发霉变质造成损失。如因故不能及时处理，要晾干后再存放），方法是将1～2%的高锰酸钾溶液滴一滴到20毫升洗水中，3分钟不变色即说明糖分已基本洗净。

在清液中和过程中，控制中和的终点很重要，过量的碳酸钙会造成胶体等杂质一起沉淀下来，不仅影响柠檬酸钙的质量，而且给后道工序造成困难。

一般按计算量加入碳酸钙（碳酸钙总量=柠檬酸总量×0．714），当pH为6．5～7．0，滴定残酸为0．1～0．2％时即达到终点。一旦加过了碳酸钙量，需要补加发酵或母液。

7、酸解与脱色

酸解是将已洗净的难溶性的柠檬酸钙与烈士作用，生成柠檬酸与硫酸钙。反应式如下: Ca(C6H5O7)2+3H2SO4=2C6H8O7+3CaSO4

8、浓缩、结晶

将脱色后过滤所得清液，用减压法浓缩（要求真空度在600～740毫米汞柱，温度为50～60℃）。柠檬酸液浓缩后，腐蚀性较大，因此多采用搪瓷衬里的浓缩锅。浓缩液的浓度要适当，如浓度过高，会形成粉未状；但浓度过低，也会造成晶核少，数量少，母液中残留大量未析出的柠檬酸。

(5)柠檬酸工艺中闪蒸装置的作用扩展阅读

因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。在所有有机酸的市场中，柠檬酸市场占有率 70%以上，调味剂，也可用作食用油的抗氧化剂。

同时改善食品的感官性状，增强食欲和促进体内钙、磷物质的消化吸收。无水柠檬酸大量用于固体饮料。柠檬酸的盐类如柠檬酸钙和柠檬酸铁是某些食品中需要添加钙离子和铁离子的强化剂。柠檬酸的酯类如柠檬酸三乙酯可作无毒增塑剂，制造食品包装用塑料薄膜，是饮料和食品行业的酸味剂，防腐剂。

『陆』 柠檬酸发酵原理特征和方法

机理：
1940年H.A.克雷伯斯提出三羧酸循环学说以来，柠檬酸的发酵机理逐渐被人们所认识。已经证明，糖质原料生成柠檬酸的生化过程中，由糖变成丙酮酸的过程与酒精发酵相同,亦即通过E-M途径（双磷酸己糖途径）进行酵解，然后丙酮酸进一步氧化脱羧生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A和丙酮酸羧化所生成的草酰乙酸缩合成为柠檬酸并进入三羧酸循环途径。 柠檬酸是代谢过程中的中间产物。在发酵过程中，当微生物的乌头酸水合酶和异柠檬酸脱氢酶活性很低，而柠檬酸合成酶活性很高时，才有利于柠檬酸的大量积累。
发酵有固态发酵、液态浅盘发酵和深层发酵 3种方法。固态发酵是以薯干粉、淀粉粕以及含淀粉的农副产品为原料，配好培养基后，在常压下蒸煮，冷却至接种温度，接入种曲，装入曲盘，在一定温度和湿度条件下发酵。采用固态发酵生产柠檬酸，设备简单，操作容易。液态浅盘发酵多以糖蜜为原料，其生产方法是将灭菌的培养液通过管道转入一个个发酵盘中，接入菌种，待菌体繁殖形成菌膜后添加糖液发酵。发酵时要求在发酵室内通入无菌空气。深层发酵生产柠檬酸的主体设备是发酵罐。微生物在这个密闭容器内繁殖与发酵。现多采用通用发酵罐。它的主要部件包括罐体、搅拌器、冷却装置、空气分布装置、消泡器，轴封及其他附属装置。发酵罐径高比例一般是1:2.5，应能承受一定的压力,并有良好的密封性。除通用式发酵罐外，还可采用带升式发酵罐、塔式发酵罐和喷射自吸式发酵罐等。 为了得到产柠檬酸的优良菌种，通常是从不同地区采集的土壤或从腐烂的水果中分离筛选，然后通过物理和化学方法进行菌种选育。例如薯干粉深层发酵柠檬酸的菌种就是通过 柠檬酸不断变异和选育得到的。菌种适合在高浓度下发酵，产酸水平较高。 柠檬酸的发酵因菌种、工艺、原料而异，但在发酵过程中还需要掌握一定的温度、通风量及pH值等条件。一般认为，黑曲霉适合在28～30℃时产酸。温度过高会导致菌体大量繁殖，糖被大量消耗以致产酸降低，同时还生成较多的草酸和葡萄糖酸；温度过低则发酵时间延长。微生物生成柠檬酸要求低pH，最适pH为2～4，这不仅有利于生成柠檬酸，减少草酸等杂酸的形成，同时可避免杂菌的污染。柠檬酸发酵要求较强的通风条件，有利于在发酵液中维持一定的溶解氧量。通风和搅拌是增加培养基内溶解氧的主要方法。随着菌体生成，发酵液中的溶解氧会逐渐降低，从而抑制了柠檬酸的合成。采用增加空气流速及搅拌速度的方法，使培养液中溶解氧达到60%饱和度对产酸有利。柠檬酸生成和菌体形态有密切关系，若发酵后期形成正常的菌球体，有利于降低发酵液粘度而增加溶解氧，因而产酸就高；若出现异状菌丝体，而且菌体大量繁殖，造成溶解氧降低，使产酸迅速下降。发酵液中金属离子的含量对柠檬酸的合成有非常重要的作用，过量的金属离子引起产酸率的降低, 由于铁离子能刺激乌头酸水合酶的活性，从而影响柠檬酸的积累。柠檬酸发酵用的糖蜜原料，因含有大量金属离子，必须应用离子交换法或添加亚铁氰化钾脱铁方能使用。然而微量的锌、铜离子又可以促进产酸。

『柒』 柠檬酸 求解

一水柠檬酸和无水柠檬酸是柠檬酸的两个品种，两者均可以用作食品添加剂，高规格的产品质量可以达到药品级要求，这两个品种的区别主要在于在分子结构中是否含有结晶水，含有一个结晶水的称为一水柠檬酸，否则为无水柠檬酸。两者在分子量上相差约10%，以纯柠檬酸计，一水柠檬酸中纯柠檬酸的含量比无水产品低约10%，相应的，价格前者比后者低10%甚至是更多，因为无水柠檬酸的提取过程对设备和工艺提出的要求更高一些，加工难度也更大。之所以被称为柠檬酸，是因为柠檬酸最初被发现存在于柠檬中，另外，在柑橘和橙类水果中也有相当含量。
现在，世界范围内工业化生产柠檬酸都是通过含糖类物质通过生物发酵技术并经过提取而制得，可用原料有红薯、木薯、玉米、糖蜜以及甜菜等含糖或淀粉类物质。
柠檬酸具有柔和的酸味、口感清爽，在食品饮料、环保型洗涤剂和药品中具有广泛的用途，据说也是伟哥的主要成分。
柠檬酸钠是柠檬酸的钠盐，可通过柠檬酸和碱中和而得。