CN115970352A - 一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法 - Google Patents
一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115970352A CN115970352A CN202211743505.8A CN202211743505A CN115970352A CN 115970352 A CN115970352 A CN 115970352A CN 202211743505 A CN202211743505 A CN 202211743505A CN 115970352 A CN115970352 A CN 115970352A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- citric acid
- residues
- hypha
- improving
- slurry
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
本发明属于生物化工领域，具体涉及一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法，包括如下步骤：(1)经一次板框压滤后的柠檬酸菌丝渣1加水混合调配浆液；(2)向菌丝渣浆液中添加氢氧化钠，调节浆液pH至3‑6，充分混匀后经二次板框压滤，滤渣即为柠檬酸菌丝渣2，本发明通过添加氢氧化钠调整浆液pH，能有效降低12‑15％的含水率，过滤速度提升15％‑20％，滤布更容易清洗，压滤后菌丝渣粘度降低、更容易打散和烘干脱水，本发明工艺简单，且能有效降低含水率，提升过滤速度，提高菌丝渣烘干效率，降低副产品菌丝渣烘干蒸汽消耗20％以上。
Description
技术领域
本发明属于生物化工的技术领域中，具体涉及一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法。
背景技术
柠檬酸可用于食品、饮料、医药等工业领域，作为酸味剂、调味剂及防腐剂、保鲜剂、医药辅料；在化工行业、化妆品行业及洗涤行业中用作抗氧化剂、增塑剂、洗涤剂等；柠檬酸能形成很广泛的盐，这些盐可以在工业中作为掩蔽剂和抗凝血保护剂，也可用于酿造、注射液、摄影药品和电镀等领域；柠檬酸也可与许多醇生成酯类，如丁酯、三乙酯和乙酰基三丁酯，这些酯可用于塑料膜增塑剂。
以玉米为原料发酵生产柠檬酸，发酵结束后发酵液经一次压滤，滤渣即为柠檬酸菌丝渣，主要由未完全粉碎的玉米渣和黑曲霉菌丝球构成。柠檬酸菌丝渣作为发酵生产柠檬酸的副产品，是从玉米原料中低温制取的高蛋白产品，同时含有丰富的氨基酸、维生素及促进生长代谢的各种微量元素用于配合饲料作原料或动物饲喂，适口性强，可增加喂养动物的蛋白摄入。
目前常用的生产柠檬酸的方法为钙盐法，在钙盐法提取柠檬酸工艺中，经一次压滤后的柠檬酸菌丝渣加水调配成浓度适宜的浆液，将该浆液进行二次压滤。但是该工艺中的二次压滤存在压滤速度慢，易堵塞滤布，滤后含水率高，后续烘干蒸汽消耗量大，滤布清理频繁等问题，造成成本较大、需要较多的人力物力。
发明内容
针对目前存在的问题，本发明提供了一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法，该方法通过添加氢氧化钠调整浆液pH，能有效降低12-15％的含水率(由原来的75％左右降低至60-63％)，过滤速度提升15％-20％，滤布更容易清洗，压滤后菌丝渣粘度降低、更容易打散和烘干脱水，本发明工艺简单，且能有效降低含水率，提升过滤速度，提高菌丝渣烘干效率，降低副产品菌丝渣烘干蒸汽消耗20％以上。
本发明的技术方案如下：
一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法，包括如下步骤：
(1)经一次板框压滤后的柠檬酸菌丝渣1加水混合调配浆液；
(2)向菌丝渣浆液中添加氢氧化钠，调节浆液pH至3-6，充分混匀后经二次板框压滤，滤渣即为柠檬酸菌丝渣2。
优选地，步骤(1)中柠檬酸菌丝渣1与水的质量比为1：3-4，该浆液调配比例中柠檬酸洗脱效果好且易于二次压滤。
优选地，步骤(1)中调配使用的水温为50-60℃，该温度下柠檬酸溶解度较高且洗脱效果较好。
优选地，步骤(2)中添加氢氧化钠的质量为柠檬酸菌丝渣质量的2％-8％，使用氢氧化钠调整提升pH至3-6时，脱水性能提升效果显著，继续添加氢氧化钠脱水性能提升不明显，不符合经济效益，添加的氢氧化钠过少，不能达到所要求的pH时，脱水性提升效果较差甚至起不到相应的效果。
优选地，步骤(2)中添加氢氧化钠后搅拌混匀20分钟以上，避免局部浆液pH过高或过低，直接影响过滤效果，影响脱水效果。
优选地，经二次压滤后得到的柠檬酸菌丝渣2含水率为60％-63％。
优选地，步骤(2)中将压滤得到的产品进行干燥，干燥温度为150-160℃，干燥方法采用蒸汽干燥。
优选地，步骤(1)中一次板框压滤后的柠檬酸菌丝渣1的水分含量为74.6-75.4％，蛋白含量为4.52-5.22％。
优选地，步骤(2)中二次板框压滤的压力为0.7-0.8Mpa，在该压力下二次压滤速度较快且能耗相对较低
二次压滤的目的一方面是为了洗脱菌丝渣上附着的柠檬酸，另一方面是为了有效脱水，有利于后续的干燥。本发明在二次压滤前的先调浆，再加入氢氧化钠，氢氧化钠会和一部分柠檬酸反应，生成柠檬酸钠，但由于柠檬酸钠溶解度极高，会随滤液进入后续中和工序，在后续中和工序中添加碳酸钙或氯化钙可将该部分柠檬酸根置换出来，生成柠檬酸钙，不会影响柠檬酸收率，而少量的钠离子也不会影响柠檬酸钙的结晶过程，这样就有效除掉了附着在菌丝渣上的柠檬酸，且不影响柠檬酸的收率；柠檬酸菌丝渣中蛋白质含量极高，而提升浆液pH能有效提升蛋白质的絮凝性，进而提升脱水性能，由于一次压滤后的柠檬酸菌丝渣中蛋白质含量极高，而蛋白质在极酸性条件下内部结构发生异常变化(部分埋藏在蛋白质分子内部的羧基、羟基等基团离子化，暴漏在水中，造成多肽链散开)，外在表现即为粘度上升，粘度较大，不易于絮凝成大颗粒，且粘度较大易于堵塞滤布，pH诱导的蛋白质变性大多是可逆的，而加入氢氧化钠提升菌丝渣浆液pH可以有效降低蛋白质的粘性，提高絮凝性，易于絮凝成大颗粒，且降低粘度后，使得不易于堵塞吕布，因此通过调整pH可有效提升脱水性能；同时在菌丝渣浆液中引入钠，也会促进蛋白质疏水基团暴露，进而提升脱水性能。
同时考虑到实际生产中的经济效益，首选价格便宜且易获得的碱性试剂，选择氧化钙或氢氧化钙，由于柠檬酸钙溶解度极低，在二次压滤前调浆过程中加入氧化钙或氢氧化钙会使浆液中的柠檬酸与钙离子反应生成柠檬酸钙沉淀，经二次压滤后，柠檬酸钙会随柠檬酸菌丝渣进入到滤渣中，导致柠檬酸的实际收率降低；而选用碳酸钠时，碳酸钠与柠檬酸反应会生成大量二氧化碳，大量气体产生会增加浆液粘度，增加脱水难度，压滤速度慢，易堵塞滤布，滤后含水率高，后续烘干蒸汽消耗量大，滤布清理频繁等问题。因而，本发明选用氢氧化钠，即可有效除掉了附着在菌丝渣上的柠檬酸，不影响柠檬酸的收率，同时脱水性能提升效果显著，继续添加氢氧化钠脱水性能提升不明显，不符合经济效益。
本发明的有益效果如下：
a)该方法二次压滤得到的柠檬酸菌丝渣水分较原来低12％-15％，且粘度低，更易打散干燥，有利于提高菌丝渣烘干效率，降低烘干蒸汽消耗量20％以上；
b)该方法调配的浆液粘性有所下降，不易于堵塞滤布，有利于降低滤布的换洗频次，且滤布更易清洗；
c)该方法过滤柠檬酸菌丝渣的时间较原来可缩短15％-20％，可提高过滤效率；
d)该方法调配浆液时添加氢氧化钠生成的产物为柠檬酸钠，在后续柠檬酸提纯的中和工序中，可使用氯化钙将其置换为柠檬酸钙，不会影响柠檬酸收率。
具体实施方式
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围，除特殊说明外，下述实施例中均采用常规现有技术完成。
实施例1
一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法：
(1)经一次板框压滤后的柠檬酸菌丝渣1(水分含量75.2％，蛋白含量4.78％)与50℃水按质量比1：3混合调配浆液；
(2)向调配好的浆液中加入柠檬酸菌丝渣1质量的2％的氢氧化钠，充分混匀，pH为3.3，二次板框压滤，滤渣即为柠檬酸菌丝渣2，称量；
(3)蒸汽干燥至恒重，得到干燥的柠檬酸菌丝渣；
计算步骤(2)压滤后的柠檬酸菌丝渣含水率为63.4％。
实施例2
一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法：
(1)经一次板框压滤后的柠檬酸菌丝渣1(水分含量75.4％，蛋白含量4.52％)与50℃水按质量比1：3混合调配浆液；
(2)向调配好的浆液中加入柠檬酸菌丝渣1质量的4％的氢氧化钠，充分混匀，pH为4.5，二次板框压滤，滤渣即为柠檬酸菌丝渣2，称量；
(3)蒸汽干燥至恒重，得到干燥的柠檬酸菌丝渣。
计算步骤(2)压滤后的柠檬酸菌丝渣含水率为62.1％。
实施例3
一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法：
(1)经一次板框压滤后的柠檬酸菌丝渣1(水分含量74.6％，蛋白含量5.22％)与60℃水按质量比1：4混合调配浆液；
(2)向调配好的浆液中加入柠檬酸菌丝渣1质量的6％的氢氧化钠，充分混匀，pH为5.3，二次板框压滤，滤渣即为柠檬酸菌丝渣2，称量；
(3)蒸汽干燥至恒重，得到干燥的柠檬酸菌丝渣。
计算步骤(2)压滤后的柠檬酸菌丝渣含水率为60.9％。
实施例4
一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法：
(1)经一次板框压滤后的柠檬酸菌丝渣1(水分含量74.9％，蛋白含量4.76％)与60℃水按质量比1：4混合调配浆液；
(2)向调配好的浆液中加入柠檬酸菌丝渣1质量的8％的氢氧化钠，充分混匀，pH为6.1，二次板框压滤，滤渣即为柠檬酸菌丝渣2，称量；
(3)蒸汽干燥至恒重，得到干燥的柠檬酸菌丝渣。
计算步骤(2)压滤后的柠檬酸菌丝渣含水率为60.2％。
对比例1
一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法：
与实施例1的区别仅在于，未添加氢氧化钠调节pH，其它实验条件保证与实施例1相同。
二次压滤后的柠檬酸菌丝渣含水率为75.5％。
对比例2
一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法：
与对比例1的区别在于，菌丝渣与水的质量比为1：4，其它实验条件保证与对比例1相同。
二次压滤后的柠檬酸菌丝渣含水率为75.3％。
对比例3
一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法：
与实施例2的区别在于，将氢氧化钠替换为碳酸钠，其它实验条件保证与实施例2相同。
碳酸钠与菌丝渣浆液反应产生大量气泡，需快速反复搅拌，过滤时滤速有所下降，二次压滤后的柠檬酸菌丝渣含水率为72.2％。
对比例4
一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法：
与实施例3的区别在于，将氢氧化钠替换为碳酸钠，其它实验条件保证与实施例3相同。
碳酸钠与菌丝渣浆液反应产生大量气泡，需快速反复搅拌，过滤是滤速有所下降，二次压滤后的柠檬酸菌丝渣含水率为73.1％。
通过实施例1-4和对比例1-2的对比可知，当向柠檬酸菌丝渣浆液中加入氢氧化钠，适当提高浆液pH，有助于提升过滤速度，菌丝渣含水率可降低12％-15％；通过实施例1-4和对比例3-4的对比可知，当向柠檬酸菌丝渣浆液中加入一定量的氢碳酸钠，浆液粘性增大，过滤速度有所降低，但菌丝渣含水率降低不明显。
针对目前工艺中柠檬酸菌丝渣过滤速度慢，滤后含水率高，易堵塞滤布，且后续烘干蒸汽消耗量大，滤布清理频繁等问题，本发明提供的一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法，具有明显的效果，能有效降低12-15％的含水率，节约蒸汽20％以上，过滤速度提升15％-20％，降低更换滤布频次，且不影响柠檬酸收率。
Claims (10)
1.一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)经一次板框压滤后的柠檬酸菌丝渣1加水混合调配浆液；
(2)向菌丝渣浆液中添加氢氧化钠，调节浆液pH至3-6，充分混匀后经二次板框压滤，滤渣即为柠檬酸菌丝渣2。
2.根据权利要求1所述的一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法，其特征在于，步骤(1)中柠檬酸菌丝渣1与水质量比为1：3-4。
3.根据权利要求1所述的一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法，其特征在于，步骤(1)中步骤(1)中调配使用的水温为50-60℃。
4.根据权利要求1所述的一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法，其特征在于，步骤(2)中添加氢氧化钠的质量为柠檬酸菌丝渣质量的2％-8％。
5.根据权利要求1所述的一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法，其特征在于，步骤(2)中添加氢氧化钠后搅拌混匀20分钟以上。
6.根据权利要求1所述的一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法，其特征在于，经二次压滤后得到的柠檬酸菌丝渣2含水率为60％-63％。
7.根据权利要求1所述的一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法，其特征在于，步骤(2)中将压滤得到的产品进行干燥，干燥温度为150-160℃。
8.根据权利要求7所述的一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法，其特征在于，所述干燥方法采用蒸汽干燥。
9.根据权利要求1所述的一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法，其特征在于，步骤(2)中二次板框压滤的压力为0.7-0.8Mpa。
10.根据权利要求1所述的一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法，其特征在于，步骤(1)中一次板框压滤后的柠檬酸菌丝渣1的水分含量为74.6-75.4％，蛋白含量为4.52-5.22％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211743505.8A CN115970352A (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211743505.8A CN115970352A (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115970352A true CN115970352A (zh) | 2023-04-18 |
Family
ID=85969901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211743505.8A Pending CN115970352A (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115970352A (zh) |
-
2022
- 2022-12-30 CN CN202211743505.8A patent/CN115970352A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102732589B (zh) | 一种苏氨酸母液处理的方法 | |
| CN102550824B (zh) | 蛋白酸水解生产小肽氨基酸微量元素螯合物的方法 | |
| CN108251488A (zh) | 一种脱脂大豆蛋白小肽螯合锌及其制备方法 | |
| CN110627829A (zh) | 一种玉米浸泡水资源化处理方法 | |
| CN109527196B (zh) | 一种提高大豆蛋白酶解效率和产率的方法 | |
| CN109942447A (zh) | 一种氨基酸提取工艺 | |
| CN112707850B (zh) | 一种低寡聚体羟基蛋氨酸金属螯合物的制备方法 | |
| CN109678769A (zh) | 一种综合利用蛋氨酸结晶母液生产蛋氨酸金属螯合物的方法 | |
| CN111329069A (zh) | 一种豆粕源复合氨基酸的制备方法 | |
| CN115970352A (zh) | 一种提升柠檬酸菌丝渣脱水性能的方法 | |
| CN113180246A (zh) | 一种大米肽螯合钙的制备方法 | |
| CN105154505B (zh) | 一种饲料级海洋鱼低聚肽粉的制备方法 | |
| CN111280309A (zh) | 一种丝胶蛋白微量元素复合物及其制备方法和用途 | |
| CN103695571B (zh) | 利用亚临界水处理酒糟制备木糖及水解蛋白的方法 | |
| CN114271378A (zh) | 一种利用l-丙氨酸废弃母液制备的饲料添加剂及其制备方法和应用 | |
| CN109678768A (zh) | 一种利用蛋氨酸结晶母液生产蛋氨酸金属螯合物的方法 | |
| CN1710092A (zh) | 一种从黄酒糟中提取蛋白质的方法 | |
| CN1041547A (zh) | 铬革渣综合利用的方法和产品 | |
| CN105154507B (zh) | 一种饲料级海洋鱼低聚肽粉及其应用 | |
| CN113402634A (zh) | 一种提高硫酸软骨素澄清度工艺 | |
| CN113105352A (zh) | 一种制备食品级和饲料级甘氨酸锌的方法及其实施装置 | |
| CN113121375A (zh) | 一种制备食品级和饲料级甘氨酸镁的方法及其实施装置 | |
| CN112493363A (zh) | 复合氨基酸螯合物的制备方法 | |
| CN113046406A (zh) | 一种鱼骨多肽的制备方法 | |
| CN111424067A (zh) | 一种低分量海参活性肽的提取方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |