فرایند خط تولید اسید سیتریک

در این پست وبلاگ، به جزئیات فرآیند ساخت اسید سیتریک خواهیم پرداخت. ما یک نمای کلی جامع ارائه خواهیم کرد و مراحل مختلف درگیر در این فرآیند را برجسته خواهیم کرد. در پایان این مقاله، درک روشنی از نحوه تولید اسید سیتریک به صورت صنعتی خواهید داشت.

 تهیه مواد خام

در این بخش، ابتدا باید اسید سیتریک مورد نیاز برای این ترکیب شیمیایی را تولید کرد که شامل فراهم کردن آن از منابع مختلف و آماده سازی بستر تولید آن می شود. 

• منبع اسید سیتریک: اسید سیتریک را می توان از منابع مختلفی از جمله میوه هایی مانند لیمو و لیموترش به دست آورد. با این حال، اسید سیتریک مورد استفاده در تولید صنعتی عمدتاً از طریق تخمیر میکروبی و با استفاده از سویه‌های انتخابی قارچ آسپرگیلوس نیجر تولید می‌شود.
• آماده سازی بستر: بستر فرآیند تخمیر معمولاً یک ماده غنی از کربوهیدرات مانند ملاس، شربت ذرت یا دکستروز است. این مواد مواد مغذی و منبع انرژی لازم را برای رشد قارچ و تولید اسید سیتریک فراهم می کنند.

 فرآیند تخمیر

• تهیه تلقیح: فرآیند تخمیر با تهیه تلقیح آغاز می شود. سویه انتخابی آسپرژیلوس نایجر در محیطی مغذی کشت می شود تا امکان رشد و نمو آن فراهم شود. سپس از این تلقیح برای شروع فرآیند تخمیر اصلی استفاده می شود.
• تخمیر اصلی: فرآیند اصلی تخمیر در ظروف تخمیر بزرگ انجام می شود. سوبسترا به همراه آب و تلقیح به ظرف اضافه می شود و محیطی ایده آل برای رشد و متابولیسم قارچ فراهم می کند. شرایط تخمیر، از جمله دما، pH و سطح اکسیژن، به دقت کنترل می شود تا از تولید اسید سیتریک بهینه پشتیبانی شود.
• تولید اسید سیتریک: در طی فرآیند تخمیر، قارچ از طریق یک سری واکنش های آنزیمی، سوبسترا را مصرف کرده و آن را متابولیزه می کند. این واکنش ها کربوهیدرات ها را به همراه سایر محصولات جانبی به اسید سیتریک تبدیل می کند. سپس اسید سیتریک توسط قارچ به محیط مایع دفع می شود.
• نظارت و کنترل تخمیر: در طول فرآیند تخمیر، پارامترهای مختلف برای اطمینان از شرایط بهینه برای تولید اسید سیتریک بررسی می شود. این پارامترها شامل pH، دما، سطح اکسیژن و غلظت مواد مغذی و فرآورده های جانبی می باشد. این نظارت اجازه می دهد تا در صورت لزوم تنظیمات انجام شود و حداکثر بازده اسید سیتریک را تضمین کند.

بهبودی و تطهیر

•  فیلتراسیون و جداسازی: هنگامی که فرآیند تخمیر کامل شد، آبگوشت تخمیر شده در معرض فیلتراسیون قرار می گیرد تا زیست توده قارچی از محیط مایع جدا شود. این مرحله به حذف ناخالصی ها و ذرات جامد کمک می کند.
• رسوب کربنات کلسیم: برای بازیابی و خالص سازی اسید سیتریک، کربنات کلسیم به مایع فیلتر شده اضافه می شود. اسید سیتریک یک کمپلکس سیترات کلسیم را تشکیل می دهد که به صورت جامد رسوب می کند. سپس این جامد از طریق فیلتراسیون یا سانتریفیوژ از مایع جدا می شود.
• کریستالیزاسیون اسید سیتریک: برای خالص سازی بیشتر اسید سیتریک، مجموعه سیترات کلسیم تحت اسیدی شدن قرار می گیرد. این مجموعه با اسید سولفوریک درمان می شود و در نتیجه کریستال های اسید سیتریک تشکیل می شود. این کریستال ها از طریق فیلتراسیون یا سانتریفیوژ از مایع جدا می شوند.
• 3.4 خشک کردن و بسته بندی:مرحله آخر شامل خشک کردن کریستال های اسید سیتریک برای کاهش رطوبت آنها است. این امر معمولاً از طریق فرآیندهایی مانند خشک کردن اسپری یا خشک کردن خلاء حاصل می شود. پس از خشک شدن، اسید سیتریک در ظروف مناسب بسته بندی می شود و آماده توزیع و استفاده تجاری است.

نتیجه‌گیری

فرآیند تولید اسید سیتریک شامل تخمیر میکروبی سویه‌های منتخب آسپرژیلوس نایجر با استفاده از بسترهای غنی از کربوهیدرات است. از طریق شرایط تخمیر به دقت کنترل شده، اسید سیتریک تولید می شود و متعاقبا بازیابی، خالص سازی و خشک می شود. سپس کریستال های اسید سیتریک به دست آمده برای کاربردهای مختلف در صنایع غذایی، نوشیدنی، داروسازی و سایر صنایع بسته بندی می شوند. درک این فرآیند دقیق به ما امکان می دهد تا جنبه های تکنولوژیکی و میکروبیولوژیکی موجود در تولید این اسید همه کاره و پرکاربرد را درک کنیم.