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华东理工大学学报. .
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一柠檬酸发酵液的活性炭吸附处理法
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华东理工大学化学工程研究所,上海
提要:提出了用活性炭吸附处理柠檬酸发酵液的工艺条件及流程。探讨了温
度、通量、停留时间、再生碱液浓度等对吸附、脱附操作的影响。解决了萃取法制
柠檬酸操作时的界面污物现象,为充实该法制柠檬酸提供了依据。
关键词:柠檬酸;活性炭;吸附;脱附;透光率;发酵液
中图分类号:.
由于柠檬酸发酵液中含有一定数量的蛋白质、色素等十分复杂的有机物质】,它们在溶剂
萃取过程中会形成界面污物自水相析出,呈乳化状粘附在两相界面上,致使萃取操作无法进
行早在~年代就有人以萃取法从发酵液中提取柠檬酸,但始终未能付诸工业生产。江
玉明等。提出以三烷基氧膦为萃取剂从发酵液中提取柠檬酸的工艺过程,该过程与以往的过
程不同之处就是对发酵液先用活性炭吸附处理进行预净化,从而使溶剂萃取过程能顺利进行。
为了进一步探讨该方法的可行性,为生产实际的推广应用提供依据,我们在这方面继续进行了
一些研究和探讨。
实验部分
. 原料及实验方法
发酵液:由上海酵母厂提供,系采用山芋粉为原料,经发酵和压滤后所得,透光率为%
。活性炭:一型,上海活性炭厂出品,其物性数据见表氢氧化钠:化学纯。
小试用的吸附柱: × 。扩试用的吸附柱: × 。
.. 分析方法
色度分析:比色法测透光率,选用型比色仪,上海分析仪器厂出品。蛋白质分析:凯氏
定氮法。
表一型活性炭的物性数据
整个操作过程分为吸附、水洗、碱洗、水洗等四步。采用固定床吸附柱,实验中测定了
在不同操作条件下流出液的透光率。
收穑日期:——
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第期焦莉莉等:柠檬酸发酵液的活性炭吸附处理法
结果与讨论
. 活性炭吸附的性质表脱色率与单位体积活性炭处理量的关系
.. 脱除色素的能力从表可见,一
脱色率%
型活性炭对发酵液具有明显的脱色效果。在本
实验条件下,脱色率可达/以上。为便于今实验条件:吸附柱。×。。。·‘一。℃·
后放大设计。采用无因次数表示处理量。三流出液体积/性炭床层体积
.. 脱除蛋白质的能力从图可见,发酵液的透光率与其蛋白质含量呈线性关系。表
明用活性炭处理发酵液时,发酵液中的色素和蛋白质按一定的比例被活性炭脱除。色素被脱除
的程度较多,而蛋白质只能部分脱除,可能是由于相对分子质量较大的蛋白质覆盖活性炭颗粒
表面,难以被活性炭完全吸附的缘故,因此尚有部分蛋白质未能完全被去除。在萃取操作时,可
能存在少量界面污物析出,但已不影响萃取的正常操作。色素和大部分蛋白质的脱除,使界面
析出污物大大减少,可满足实际生产的需要。
.. 活性炭的使用寿命图结果表明,采用新鲜活性炭与反复循环多次的活性炭对柠檬
酸发酵液进行吸附操作,活性炭的处理能力无明显变化。但活性炭吸附柱的使用寿命尚需在长
期不断的生产操作中作进一步的考察和验证。实际使用寿命的长短,还在于进一步严格控制吸
附和再生操作的工艺条件。
根据以上初步结果可知,采用活性炭吸附法对柠檬酸发酵液进行预处理是有效可行的。