
柠檬酸
Citric acid是柑橘类水果中发现的弱有机三羧酸。柠檬酸是天然防腐剂和食品添加剂。
产品名称
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中文名柠檬酸
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英文名Citric Acid
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中文别名3-羟基-3-羧基戊二酸 | 枸杞酸 | 无水柠檬酸 | 3-羟基-3-羧基-1,5-戊二酸 | 2-羟基丙三羧酸 | 枸橼酸 | 枸椽酸 | β-羟基丙三羧酸
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英文别名
3'-hydroxybiphenyl-3-carboxylic acid MFCD00163176 3-hydroxy-3-carboxy-pentanedioic acid 3'-hydroxy-3-biphenylcarboxylic acid Citric acid EINECS 201-069-1 -
常用名柠檬酸
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C A S号77-92-9
物理性质
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密度1.8±0.1 g/cm3
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沸点309.6±42.0 °C at 760 mmHg
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熔点153-159 °C(lit.)
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化学式C6H8O7
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结构式
1、 摩尔折射率:36.04
2、 摩尔体积(cm3/mol):109.0
3、 等张比容(90.2K):348.0
4、 表面张力(dyne/cm):103.9
5、 极化率(10-24cm3):14.28
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闪点155.2±24.4 °C
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分子量192.124
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精确质量192.027008
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P S A132.13000
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外观形状白色结晶粉末
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储存条件
1.本品密封阴凉干燥保存。远离火种、热源、禁止露天堆放,严格防水、防潮、防晒。
2.用编织袋内衬塑料袋包装,也可用牛皮纸袋包装,每袋净重25kg。密封保存,贮运中要防热防潮。按
一般化学品规定贮运。 -
稳定性
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水溶解性
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形态白色半透明晶体或粉末,具有令人愉快的酸味。
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H L B值
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粘度
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PH值
作用/用途
Citric acid是柑橘类水果中发现的弱有机三羧酸。柠檬酸是天然防腐剂和食品添加剂。
制备方法
1.本品主要采用发酵法生产,其原料可用糖蜜、蔗糖、甘薯和石油烃等碳水化合物。一般采用真菌为菌种发酵生产,按发酵方式可分为表面发酵和深层发酵两大类,表面发酵是早期的生产方法,用某些青霉菌或黑曲霉菌为菌种;深层发酵法亦以黑曲霉菌为菌种,发酵过程中生成小球形的丝菌聚集体,应避免生成长而薄的丝菌体,发酵条件为pH值1.5-2.8,同时需通入无菌空气并伴随搅拌,发酵完毕过滤除去丝菌体及残存的固体渣滓,滤液用碳酸钙中和获得柠檬酸钙,然后用浓硫酸中和得柠檬酸粗品,再经离子交换树脂精制、浓缩和结晶得到成品。以深层发酵法为主,约占发酵法产量的80%。
工艺流程:
(1)菌种培养 柠檬酸工业生产的菌种主要有黑曲霉和解脂假丝酵母等,前者是现在工业是应用最有竞争力的菌种。 1、黑曲霉的培养 向密度为1.036g每平方立米左右的麦汁内加入25%-30%的琼脂,然后接入黑曲霉菌种,在31℃左右培养4d。将麸皮、水以1:1的比例掺拌,加入10%碳酸钙、0.5%的硫酸铵,拌匀后装入250ml的三角瓶中,用981×1.5KPa压力灭菌60min,接入上述已培养的菌种,培养96-120h即可使用。 2、解脂假丝酵母培养 该酵母一般都是从含有动植物油或矿物油的材料中分离出来的,经富集培养、平板分离培养,所得培养基经常规摇瓶方法初筛,可得培养基,再经诱导有种,制得用于工业发酵的解脂假丝酵母。这种酵母可由烷烃发酵生产柠檬酸,也可由糖类发酵生产柠檬酸。 (2)发酵工艺 目前生产柠檬酸主要有以下3种方法。 1、表面发酵法 此法又称浅层发酵法,其理想原料为甜菜糖蜜。将原料糖蜜先送入煮沸锅内加等体积水煮沸15-30min,依次加黄血盐和EDTA二钠盐煮沸灭菌,再用无菌水配成含糖蜜12%-16%的发酵培养基液。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℃下送入发酵室内装入浅底的铝盘或不锈钢盘中,液层厚度为1.5-2.5cm。按75mg每平方立米干孢子接入黑曲霉干孢,在温度为35℃、pH<下发酵6-12d,而得柠檬成品。糖蜜(40%-50%)消耗定额3 t/t。 2、固体表面发酵工艺将果渣晾干、粉碎后,每100kg干渣加入碳酸钙2kg碳酸铵0.7kg在蒸锅内常压下蒸料90min,杀死杂菌及使原料中淀粉糊化;将蒸好的物料摊晾到37 ℃以下,立即补水接种,种曲用量为干渣质量的0.2%-0.3%。将物料装入曲盘中,装料厚度为6-8cm,曲盘材料可为木质、铁质或铝质,盘底最好是假底或多孔筛板,以利通气。将曲盘送进曲房,在38-43℃下发酵80h,用80℃热水将发酵物中的柠檬酸浸出后,经过滤、中和、酸解、脱色、浓缩、结晶等步骤制得柠檬酸成品。 3、深层发酵法 先在发酵罐内配制含量为18%-20%的山芋粉悬浮液,加入α淀粉酶液化,然后于110-115℃保温灭菌,冷却后接入黑曲霉菌种,在35℃恒温下通气发酵60-70h,发酵液pH值为2。产酸含量为12%-15%,终点时发酵液含糖小于1%。营养物可加入0.2%的无机铵盐,发酵罐为不锈钢或内壁涂以环气树脂的碳钢罐,内设有多层涡轮搅拌器,其转速为50-100r/min,发酵液经板框过滤机或真空转鼓过渡机除去菌丝体及固形物,滤液用含量为40%-50%氢氧化钙水溶液中和生成柠檬酸沉淀。经过滤后,用20%的稀硫酸酸解制得柠檬酸水溶液,酸解温度为70-80℃柠檬酸水溶液经活性炭脱色,离子交换除去金属、硫酸根、氯根等杂质后,进入双效蒸发器浓缩,蒸发温度50-65℃,真空度79.98-93.31kpa ,出料含量70%-80%。浓缩液经冷却、结晶、离心及干燥后制得柠檬酸成品。 消耗定额:山芋粉2.3t/t,α淀粉酶6kg/t,工业硫酸(98%)1.05t/t,碳酸钙(98%)1200 kg/t,盐酸(32%)500kg/t,电1200KW·h/t,蒸汽5t/t,水陆联运。4.5t/t。 (3)柠檬酸的提取经发酵所得的发酵酸,经过滤出菌体、残渣,再经加石灰乳中和、碳酸钙过滤而得碳酸钙盐;然后加硫酸酸解、过滤而得粗酸液;再经净化,通过吸附脱色和离子交换树脂交换,除去前述溶液中酸含有的色素和胶体物质,其中有铁、钙、铜和镁等多种金属阳离子,以及硫酸根等杂质;然后经浓缩到柠檬酸含量20%-25%,通过在沸腾状态下迅速蒸发,浓缩到70%以上,即可进行结晶。其中中和与酸解两步反应为中和:由柠檬酸与钙或钙碱(石灰乳)反应制得柠檬酸钙。酸解:由中和所得柠檬酸钙用硫酸酸解,可得柠檬酸。 结晶:不仅要求产品纯度高、回收率高,而且对产品的晶形、晶粒度也有严格要求,这是影响成品质量的关键环节之一。结晶的方法有一水柠檬酸结晶法和无水柠檬酸结晶法。 ①一水柠檬酸结晶法 当浓缩液含量约达80%、温度达55℃时,已呈过饱和状态,然后将其放入结晶器中,开动搅拌,任其自然冷却,当温度到40℃以下时,可以刺激起晶或添加晶种,冷却,控制温度不超过36℃,以保证柠檬酸以一水柠檬酸形式析出,如超过36.6℃则会结晶出无水柠檬酸。当结晶体系温度到10℃以下,结晶工序即可结束,整个结晶时间约为10h。再经过干燥即产品一水柠檬酸。 ②无水物柠檬酸结晶法 生产无水物柠檬酸结晶,要求温度较高,不能用冷却结晶器。无水柠檬酸生产用的蒸发式结晶器,必须在真空下操作,因为操作温度不得超过60℃ ;溶液在100℃下浓缩到含柠檬酸83%,即可停止加热,当冷却到46℃左右,经加入晶种,可维持温度在40-45℃,最终降温到38℃,结晶完毕。再以低速(50-60r/min)开动离心机,将晶种用喷洒洗涤水洗涤;再经烘房干燥,而得无水柠檬酸成品。 发酵液中添加钙、镁、钠、钾等金属离子,可提高柠檬酸产量10%,添加氨基酸可增加60%-80%。 (四) 直接结晶法 如果发酵得到的是高纯度和近于无色的柠檬酸水溶液,则在上述步骤中过滤分离硫酸钙,但从最后母液中回收柠檬酸仍需要使用沉淀法。 4. 烟草:FC,38, 50, 54;BU,39。
工艺流程:
(1)菌种培养 柠檬酸工业生产的菌种主要有黑曲霉和解脂假丝酵母等,前者是现在工业是应用最有竞争力的菌种。 1、黑曲霉的培养 向密度为1.036g每平方立米左右的麦汁内加入25%-30%的琼脂,然后接入黑曲霉菌种,在31℃左右培养4d。将麸皮、水以1:1的比例掺拌,加入10%碳酸钙、0.5%的硫酸铵,拌匀后装入250ml的三角瓶中,用981×1.5KPa压力灭菌60min,接入上述已培养的菌种,培养96-120h即可使用。 2、解脂假丝酵母培养 该酵母一般都是从含有动植物油或矿物油的材料中分离出来的,经富集培养、平板分离培养,所得培养基经常规摇瓶方法初筛,可得培养基,再经诱导有种,制得用于工业发酵的解脂假丝酵母。这种酵母可由烷烃发酵生产柠檬酸,也可由糖类发酵生产柠檬酸。 (2)发酵工艺 目前生产柠檬酸主要有以下3种方法。 1、表面发酵法 此法又称浅层发酵法,其理想原料为甜菜糖蜜。将原料糖蜜先送入煮沸锅内加等体积水煮沸15-30min,依次加黄血盐和EDTA二钠盐煮沸灭菌,再用无菌水配成含糖蜜12%-16%的发酵培养基液。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℃下送入发酵室内装入浅底的铝盘或不锈钢盘中,液层厚度为1.5-2.5cm。按75mg每平方立米干孢子接入黑曲霉干孢,在温度为35℃、pH<下发酵6-12d,而得柠檬成品。糖蜜(40%-50%)消耗定额3 t/t。 2、固体表面发酵工艺将果渣晾干、粉碎后,每100kg干渣加入碳酸钙2kg碳酸铵0.7kg在蒸锅内常压下蒸料90min,杀死杂菌及使原料中淀粉糊化;将蒸好的物料摊晾到37 ℃以下,立即补水接种,种曲用量为干渣质量的0.2%-0.3%。将物料装入曲盘中,装料厚度为6-8cm,曲盘材料可为木质、铁质或铝质,盘底最好是假底或多孔筛板,以利通气。将曲盘送进曲房,在38-43℃下发酵80h,用80℃热水将发酵物中的柠檬酸浸出后,经过滤、中和、酸解、脱色、浓缩、结晶等步骤制得柠檬酸成品。 3、深层发酵法 先在发酵罐内配制含量为18%-20%的山芋粉悬浮液,加入α淀粉酶液化,然后于110-115℃保温灭菌,冷却后接入黑曲霉菌种,在35℃恒温下通气发酵60-70h,发酵液pH值为2。产酸含量为12%-15%,终点时发酵液含糖小于1%。营养物可加入0.2%的无机铵盐,发酵罐为不锈钢或内壁涂以环气树脂的碳钢罐,内设有多层涡轮搅拌器,其转速为50-100r/min,发酵液经板框过滤机或真空转鼓过渡机除去菌丝体及固形物,滤液用含量为40%-50%氢氧化钙水溶液中和生成柠檬酸沉淀。经过滤后,用20%的稀硫酸酸解制得柠檬酸水溶液,酸解温度为70-80℃柠檬酸水溶液经活性炭脱色,离子交换除去金属、硫酸根、氯根等杂质后,进入双效蒸发器浓缩,蒸发温度50-65℃,真空度79.98-93.31kpa ,出料含量70%-80%。浓缩液经冷却、结晶、离心及干燥后制得柠檬酸成品。 消耗定额:山芋粉2.3t/t,α淀粉酶6kg/t,工业硫酸(98%)1.05t/t,碳酸钙(98%)1200 kg/t,盐酸(32%)500kg/t,电1200KW·h/t,蒸汽5t/t,水陆联运。4.5t/t。 (3)柠檬酸的提取经发酵所得的发酵酸,经过滤出菌体、残渣,再经加石灰乳中和、碳酸钙过滤而得碳酸钙盐;然后加硫酸酸解、过滤而得粗酸液;再经净化,通过吸附脱色和离子交换树脂交换,除去前述溶液中酸含有的色素和胶体物质,其中有铁、钙、铜和镁等多种金属阳离子,以及硫酸根等杂质;然后经浓缩到柠檬酸含量20%-25%,通过在沸腾状态下迅速蒸发,浓缩到70%以上,即可进行结晶。其中中和与酸解两步反应为中和:由柠檬酸与钙或钙碱(石灰乳)反应制得柠檬酸钙。酸解:由中和所得柠檬酸钙用硫酸酸解,可得柠檬酸。 结晶:不仅要求产品纯度高、回收率高,而且对产品的晶形、晶粒度也有严格要求,这是影响成品质量的关键环节之一。结晶的方法有一水柠檬酸结晶法和无水柠檬酸结晶法。 ①一水柠檬酸结晶法 当浓缩液含量约达80%、温度达55℃时,已呈过饱和状态,然后将其放入结晶器中,开动搅拌,任其自然冷却,当温度到40℃以下时,可以刺激起晶或添加晶种,冷却,控制温度不超过36℃,以保证柠檬酸以一水柠檬酸形式析出,如超过36.6℃则会结晶出无水柠檬酸。当结晶体系温度到10℃以下,结晶工序即可结束,整个结晶时间约为10h。再经过干燥即产品一水柠檬酸。 ②无水物柠檬酸结晶法 生产无水物柠檬酸结晶,要求温度较高,不能用冷却结晶器。无水柠檬酸生产用的蒸发式结晶器,必须在真空下操作,因为操作温度不得超过60℃ ;溶液在100℃下浓缩到含柠檬酸83%,即可停止加热,当冷却到46℃左右,经加入晶种,可维持温度在40-45℃,最终降温到38℃,结晶完毕。再以低速(50-60r/min)开动离心机,将晶种用喷洒洗涤水洗涤;再经烘房干燥,而得无水柠檬酸成品。 发酵液中添加钙、镁、钠、钾等金属离子,可提高柠檬酸产量10%,添加氨基酸可增加60%-80%。 (四) 直接结晶法 如果发酵得到的是高纯度和近于无色的柠檬酸水溶液,则在上述步骤中过滤分离硫酸钙,但从最后母液中回收柠檬酸仍需要使用沉淀法。 4. 烟草:FC,38, 50, 54;BU,39。
安全提醒
MSDS
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原料简介
应用范围
毒性和生态
安全信息
符号 |
![]() GHS07 |
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信号词 | Warning |
危害声明 | H319 |
警示性声明 | P280-P305 + P351 + P338-P337 + P313 |
个人防护装备 | dust mask type N95 (US);Eyeshields;Gloves |
危害码 (欧洲) | Xi:Irritant |
风险声明 (欧洲) | R36/37/38 |
安全声明 (欧洲) | S26-S39-S37/39-S24/25-S36/37/39-S45 |
危险品运输编码 | UN 1789 8/PG 3 |
WGK德国 | 1 |
RTECS号 | GE7350000 |
海关编码 | 2918140000 |
是否危险品
危险性
危险类别码
危险等级
触发危险方式
安全技术说明书
环境影响程度
包装与储运