ЛИМОННАЯ КИСЛОТА

Измельчение зерна и получение отрубей и муки

Зерновая культура (пшеница), после предварительной очистки, подвергается обработке на обдирных машинах, которые отделяют отруби. Отделенные отруби впоследствии смешиваются с выделенными на сепараторах дрожжами и поступают на процесс сушки с целью получения сухого кормопродукта. Прошедшее стадию обдирки зерно пшеницы поступает на мельницы, преобразующие его в муку.

Приготовление теста и сепарации

Пшеничная мука подается из однодневного мучного бункера. В тестомесилке мука смешивается с водой в пропорции 1:1. В тестомесилке начинается формирование нативной клейковины. Выходящее из тестомесилки тесто подается насосом во вращающийся гомогенизатор высокой интенсивности, где благодаря сдвигающим усилиям инициируется агломерация клейковины, далее тесто разбавляется до концентрации 25-30% сухих веществ, что способствует эффективной сепарации в 3-фазном декантере. 3-фазный декантер разделяет суспензию на три фракции:

• Первая фракция – это «А»-крахмал и мезга, с концентрацией 50% сухих веществ.

• Вторая фракция содержит «Б»-крахмал, остатки «А» крахмала и клейковину, с концентрацией 28% сухих веществ.

• Третья фракция – это легкая фракция, содержащая пентозаны, растворимые вещества и избыточную воду, с концентрацией 9% сухих веществ.

За счет удаления пентозанов и растворимых веществ из «А»-крахмала и «Б»-крахмала на этой стадии технологического процесса уже повышается степень очистки крахмала и клейковины, благодаря чему уменьшается потребление свежей воды для последующей отмывки крахмала, и, как следствие, снижается объем сбрасываемых сточных вод.

Отмывка и сгущение «А»-крахмала

Первая фаза из 3-фазного декантера, «А»-крахмал и мезга, разбавляется верхним сходом из системы для отмывки крахмала, и подается на систему сит. На ситах мезга отделяется от крахмальной суспензии и промывается промывной водой, подаваемой противотоком, чтобы снизить потери крахмала. Мезга обезвоживается отдельно до консистенции 20% сухих веществ, или смешивается со сточной водой перед подачей ее на декантер.

(Разбавленная) крахмальная суспензия с сит сгущается в сопловой центрифуге-концентраторе «А»-крахмала до 25% сухих веществ. Верхний сход из этой центрифуги – это технологическая вода. Концентрированный «А»-крахмал поступает в мультициклонную систему отмывки крахмала.

В мультициклонной системе отмывки крахмала производится 10-12-ступенчатая очистка крахмала (свежей) промывной водой, подаваемой противотоком.

Очищенный «А»-крахмал обезвоживается и высушивается (торговый пшеничный крахмал фасуется, либо направляется на дальнейшую переработку).

Просеивание/отмывка и обезвоживание клейковины

Вторая фаза из 3-фазного декантера, содержащая «Б»-крахмал и клейковину, разбавляется технологической водой и перекачивается на грохот, где клейковина отделяется от «Б»-крахмала. Затем клейковина отмывается на двух вращающихся ситах и обезвоживается в винтовом прессе. Далее глютен высушивается и размельчается согласно требуемой спецификации.

Разделение и обезвоживание «А» и «Б»-крахмала

Крахмальное молочко с консистенцией 8-10% сухих веществ, содержащее «А» и «Б»-крахмал,  перекачивается насосом в разделитель «А»/«Б»-крахмала, где происходит извлечение «А»-крахмала, который на данный момент еще может присутствовать в крахмальном молоке.

Верхний сход из разделителя, содержащий «Б»-крахмал, направляется в сопловую центрифугу, в которой «Б»-крахмал сгущается. Верхний сход центрифуги – технологическая вода. Концентрированное крахмальное молочко затем обезвоживается в 3-фазном декантере до 40% сухих веществ. Верхний сход декантера – технологическая вода. Обезвоженный «Б»-крахмал подается в сушилку для «Б»-крахмала для производства сушеного «Б»-крахмала или добавляется в другие кормовые фракции.

Разваривание крахмала 

Часть (60%) первой фракции (крахмал А) подается в смеситель. В смесителе крахмал смешивается с раствором ферментного препарата и направляется на разваривание, где происходит разваривание путем нагревания смеси до определенной температуры  и выдерживается в течении некоторого времени с непрерывным перемешиванием.

Осахаривание крахмала

Разжиженный крахмал подвергается осахариванию при использовании в качестве биокатализатора ферментных препаратов глюко-амилазы или а - амилазы в условиях, являющихся оптимальными для действия ферментов.

Фильтрация сиропа

На данном этапе нерастворимые белки и жиры отделяются от сиропа на поверхности  вакуум-фильтра с диатомитовой предварительной фильтрующей средой, и получается чистый, слегка окрашенный сироп.

Угольная фильтрация сиропа 

Для удаления растворимых примесей - азотистых веществ, продуктов термического разложения углеводов, различных органических соединений очищенный сироп подвергают обработке с применением активных углей.

Выпаривание сиропа 

После очистки сироп направляется в буферный резервуар и происходит регулирование кислотности. Выпаривание происходит в многоступенчатом пластинчатом испарителе, при относительно низкой температуре, которая обеспечивает мягкую и деликатную обработку продукта. Концентрация сухих веществ на выходе достигает 70-78%.

ПРОИЗВОДСТВО ЛИМОННОЙ КИСЛОТЫ

Приготовление лимонного раствора для выращивание культуры A. niger

Раствор 3 – 4 % сахара для посевных аппаратов (инокуляторов) готовят в варочном аппарате. Куда он подается насосом из приемного резервуара через буферную емкость и весовое устройство.

Раствор из варочного аппарата через буферную емкость подается на паровую головку, где он стерилизуется.

Затем раствор поступает в выдерживатель, холодильник и далее в емкость хранения, посевной аппарат и производственный ферментер.

Выращивание культуры A. niger

Посевной аппарат засевном предварительно подготовленный суспензией культуры и заполняется питательным раствором сахара с добавлением стерильных растворов солей K2HPO4 и MgSO4. Культуру выращивают при постоянном перемешивании, дробной аэрации и избыточном давлении.

Сбраживание питательных растворов

Подращенный мицелий культуры передают для засева питательной среды в производственный ферментер. Процесс кислотообразования продолжается несколько суток при непрерывном перемешивании и дробной аэрации. По мере снижения концентрации сахара производиться дробное добавление подливного раствора 25 – 28 % концентрации.

Фильтрация бражки

После окончания сбраживания бражку нагревают острым паром и сливают в промежуточный сборник, откуда насосом подают на барабанный вакуум-фильтр для отделения мицелия и промывки его горячей водой.

Оделенный и промытый мицелий направляют в вакуум-сборник и далее на корм скоту.

Основной раствор лимонной кислоты вместе с промывными водами поступает в вакуум-сборник раствора и далее направляется в химический цех на переработку.

Нейтрализация лимонной кислоты

Сброженный раствор лимонной кислоты нагревают в нейтрализаторе до кипения и обрабатывают при непрерывном перемешивании известковым молоком. В результате образуется сбалансированная кальциевая соль лимонной кислоты (цитрат натрия).

После отделения маточного раствора осадок выдается на фильтре с одновременной промывной горячей воды.

Выделение лимонной кислоты

Перевод лимонной кислоты в свободное состояние достигается кислотной обработкой цитрата кальция в реакторе при непрерывном перемешивании и барботаже паром. В качестве осветлителя в реактор вводят активированный уголь.

Отделение раствора лимонной кислоты от осадка производится на ленточном вакуум-фильтре.

Выпаривание раствора лимонной кислоты

После выделения раствора лимонной кислоты его упаривают на вакуум-выпарных аппаратах последовательно до плотности ~ 1,35 г/см3 (80 % - ая концентрция) и подают на кристаллизатор.

Кристализация лимонной кислоты

Кристаллизацию проводят в аппаратах при непрерывном перемешивании в присутствии затравки (кристаллы кислоты) и постепенном охлаждении.

Сушка кристаллов лимонной кислоты

После отделения кристаллов не на центрифуге и промывки холодной водой их направляют на сушку. Сушка производиться в барабанной сушилке при температуре воздуха не более 35 °С. Товарный продукт с содержанием влаги не более 0,5 % подают на вибросито и далее на упаковочный аппарат.

Сорбат калия - один из самых популярных и безопасных консервантов. Содержится в ягодах рябины в форме кислоты, но в промышленных количествах производится химическим синтезом. Сорбат калия угнетает жизнедеятельность  дрожжей, плесеней и некоторых видов бактерий, увеличивая срок годности пищевых продуктов.

Сорбат калия представляет собой белый кристаллический порошок или гранулы с горьким вкусом, очень хорошо растворимые в воде.