柠檬酸的工业生产采用发酵法。发酵产生柠檬酸后,发酵液中还含有残糖、蛋白质、色素、胶体物、无机盐以及原料中带人的各种杂质,因此,要获得符合高质量标准要求的柠檬酸成品,必须采取一系列物理和化学方法进行提纯处理。目前在工业中采用的提纯工艺大多是钙盐沉淀法,工艺复杂,生产成本高,且产生大量废渣,严重污染环境,已成为阻碍柠檬酸工业进一步发展的主要因素。我国发酵工业中离子交换和色谱分离技术主
要用于生产工艺后期的除杂和精制,在整个生产过程中只起辅助作用。随着色谱技术的发展,许多应用研究已集中于直接从发酵液中提取产品成分,以简化生产工艺,降低成本,减少污染。如人们在柠檬酸生产中研究了许多交换吸附分离工艺,张洪勋等提出了先使用阴离子交换树脂从发酵液中直接吸附柠檬酸,用氨水洗脱为柠檬酸铵,再通过阳离子交换树脂吸附转型成柠檬酸的生产工艺,柠檬酸收率可达93%以上 1]。而高年发等则提出了采用吸交容量大和抗污染性能强的弱碱性阴离子吸交树脂,进行碱性解吸。同时通过改变吸交柱中压力,使树脂抖动从而省去“再生”过程的吸交分离工艺 2J。秦涛等采用了单一阴离子交换树脂吸附柠檬酸后,使用盐酸、硝酸或硫酸洗脱柠檬酸,再以氢氧化钠和氢氧化铵再生树脂,副产品为铵盐深液。生产柠檬酸总收率大于85%l 3l。多年来我们探索具有高分离效能、易于放大和制造特性的大规模连续色谱新技术。在我们的实验室中配备了德国Knauer公司生产的由16根柱组成的模拟移动床(S )连续制备色谱分离系统、美国安捷特科技公司的HPLC检测装置以及进行色谱分离过程设计和最佳化模拟运行的计算机软件,此外还建造了由16根0.5m(1.D.)×5m柱组成的连续色谱分离装置用于中试和小规模生产。通过在发酵有机酸、氨基酸、药物和淀粉糖工业中开展的许多工作,开发出各类色谱生产新技术,用于不同产品的生产中。在柠檬酸生产中,利用色谱技术进行产品的分离提纯是我们的研究课题之一。