技術(shù)創(chuàng)新不斷進(jìn)步

 我國(guó)檸檬酸發(fā)酵技術(shù)及發(fā)酵水平，特別是及發(fā)酵工藝已處于世界搶先地位，但后續(xù)提取工藝仍采用傳統(tǒng)的鈣鹽法，該工藝由于使用大量碳酸鈣、硫酸，所以會(huì)有大量硫酸鈣廢渣、C02廢氣和廢水產(chǎn)生，嚴(yán)重污染環(huán)境，且操作過(guò)程復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。

   隨著我國(guó)檸檬酸工業(yè)的發(fā)展，對(duì)落后的檸檬酸提取工藝進(jìn)行改進(jìn)，以、節(jié)能、無(wú)污染、低料耗和便于自動(dòng)化管理的新工藝取而代之已成為當(dāng)務(wù)之急。目前，國(guó)內(nèi)外有許多科研工作者都致力于檸檬酸提取工藝的研究，試圖用其他的方法如色譜分離法、離子交換法、溶劑萃取法、膜分離技術(shù)等替代傳統(tǒng)的鈣鹽法，解決檸檬酸污染問(wèn)題，降低生產(chǎn)成本。雖上述提及的提取方式中還存在不足之處，但有些分離技術(shù)已顯現(xiàn)出巨大的優(yōu)越性和應(yīng)用前景，現(xiàn)正進(jìn)行深入研究，未來(lái)幾年將實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。全球檸檬酸的需求量每年以3％～5％增長(zhǎng)，2010年全世界檸檬酸的總需求量為150萬(wàn)～160萬(wàn)t。

產(chǎn)品依賴出口

檸檬酸產(chǎn)能的快速擴(kuò)張加劇了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，也加快了市場(chǎng)整合，生產(chǎn)迅速向大企業(yè)集中。我國(guó)多時(shí)有上百家企業(yè)生產(chǎn)檸檬酸，平均產(chǎn)能僅為幾千噸?，F(xiàn)在生產(chǎn)企業(yè)為20余家，然而這種產(chǎn)能快速發(fā)展對(duì)企業(yè)和市場(chǎng)都產(chǎn)生影響。首先是嚴(yán)重依賴出口，2002年，我國(guó)檸檬酸出口達(dá)28萬(wàn)t，出口量占產(chǎn)量比例為72％，2006年出口量57．1萬(wàn)t，出口比例為79．3％，2010年出口85．1萬(wàn)t，出口比例為86．8％，出口比例逐漸增大。人工合成的檸檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物質(zhì)發(fā)酵而制得的，可分為無(wú)水和水合物兩種。近年來(lái)，能源、化工原料、糧食等價(jià)格大幅上漲，人工、環(huán)保等費(fèi)用也有較大上升，但由于檸檬酸市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)過(guò)度，出口價(jià)格上升幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及成本上升幅度，給企業(yè)經(jīng)營(yíng)造成很大困難。

微生物種類很多，其個(gè)體是肉眼看不見(jiàn)的，但是單個(gè)微生物的細(xì)胞在固體培養(yǎng)基上，經(jīng)一定的時(shí)間生長(zhǎng)繁殖后，許多個(gè)體就在培養(yǎng)基的表面堆積起來(lái)，形成肉眼可以看見(jiàn)的菌落。每一種微生物的菌落在其形態(tài)結(jié)構(gòu)、大小、色澤以及邊緣情況等方面都具有一定的特點(diǎn)，所以，可以首先根據(jù)菌落特征，初步將各種微生物區(qū)別開(kāi)來(lái)。乳制品行業(yè)常把檸檬酸配成10%左右的溶液加入低濃度的牛奶溶液中，加入時(shí)應(yīng)快速的攪拌。

人們發(fā)現(xiàn)很多微生物能產(chǎn)生檸檬酸，例如毛霉、桔青霉、棒曲霉、泡盛曲霉、宇佐美睦霉及黑曲霉，還有假絲酵母。然而，能產(chǎn)生檸檬酸的微生物并不都能適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的需要。首先是嚴(yán)重依賴出口，2002年，我國(guó)檸檬酸出口達(dá)28萬(wàn)t，出口量占產(chǎn)量比例為72％，2006年出口量57．1萬(wàn)t，出口比例為79．3％，2010年出口85．1萬(wàn)t，出口比例為86．8％，出口比例逐漸增大。為了得到一個(gè)能產(chǎn)生檸檬酸的優(yōu)良，往往需要化費(fèi)很大精力，從不同地區(qū)采集的土壤，或從腐爛的水果中分離篩選，然后采用適當(dāng)?shù)奈锢砗突瘜W(xué)因素進(jìn)行選育工作，以達(dá)到能用于工業(yè)化生產(chǎn)的目的。

微生物生產(chǎn)檸檬酸是以糖作為原料的，糖的來(lái)源可以是淀粉質(zhì)原料，也可以是廢糖蜜原料。所用都是黑曲霉。目前，國(guó)內(nèi)外有許多科研工作者都致力于檸檬酸提取工藝的研究，試圖用其他的方法如色譜分離法、離子交換法、溶劑萃取法、膜分離技術(shù)等替代傳統(tǒng)的鈣鹽法，解決檸檬酸污染問(wèn)題，降低生產(chǎn)成本。黑曲霉不但能利用淀粉，而且還對(duì)蛋白質(zhì)、纖維素、果膠物質(zhì)等有一定分解能力，它的產(chǎn)酸能力也較高，在生產(chǎn)上比應(yīng)用其它微生物有更多的優(yōu)點(diǎn)。隨著石油化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，近幾年來(lái)，又開(kāi)創(chuàng)了以石油為原料的檸檬酸發(fā)酵新途徑，以液體石蠟代替淀粉原料，采用假絲酵母作為，檸檬酸產(chǎn)率較高，達(dá)到了工業(yè)化生產(chǎn)水平．

檸檬酸的用途

檸檬酸是當(dāng)今利用微生物生產(chǎn)的一種極為重要的有機(jī)酸，廣泛應(yīng)用于食品、飲料、醫(yī)學(xué)、化工、冶金等領(lǐng)域。檸檬酸的用途主要分為食品工業(yè)、醫(yī)學(xué)工業(yè)和化學(xué)工業(yè)三個(gè)方面。

1．在食品工業(yè)上的應(yīng)用：檸檬酸具有令人愉快的酸味，入口爽快，無(wú)后酸味，安全、因此被稱為食用酸味劑，被廣泛用于飲料、果醬、果凍、釀造酒、冰激凌和人造奶油、淹制品、罐頭制品、豆制品中。

2．在醫(yī)學(xué)工業(yè)上的應(yīng)用：醫(yī)學(xué)上廣泛用到檸檬酸及其鹽類。檸檬酸鹽用于補(bǔ)充相應(yīng)元素時(shí)，具有溶解度高，生理寬容性大，酸根直接被吸收代謝而無(wú)羈留等優(yōu)點(diǎn)。檸檬酸糖漿、檸檬酸鐵銨、檸檬酸鉀、檸檬酸鈉、檸檬酸銅、檸檬酸鎂被廣泛應(yīng)用于臨床。

3．在化學(xué)工業(yè)上的應(yīng)用：檸檬酸及其鹽類在工業(yè)上的應(yīng)用發(fā)展得快。檸檬酸被廣泛用于緩沖劑、催化劑、增塑劑、螯合劑、清洗劑、吸附劑、穩(wěn)定劑、消泡劑等。其中在洗滌劑方面的應(yīng)用增長(zhǎng)大。檸檬酸的羧基還可以成鹽，常見(jiàn)的產(chǎn)品有檸檬酸鈉、檸檬酸銨、檸檬酸鈣、檸檬酸鉀、檸檬酸鐵、檸檬酸鐵銨等。檸檬酸鈉鹽的螯合作用很有特異性，可以替代三聚磷酸鈉，作為綠色環(huán)保的無(wú)磷洗衣粉的原料。