乳酸的生產(chǎn)工藝(乳酸的生產(chǎn)工藝設計總結(jié))
乳酸的生產(chǎn)工藝
發(fā)酵原理是因為乳酸菌的無氧呼吸,首先是普糖糖經(jīng)過糖酵解生成丙酮酸,丙酮酸再脫氫產(chǎn)生乳酸。
乳酸菌指發(fā)酵糖類主要產(chǎn)物為乳酸的一類無芽孢、革蘭氏染色陽性細菌的總稱。原核生物乳酸菌,是一類能利用可發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生大量乳酸的細菌的通稱。這類細菌在自然界分布極為廣泛,具有豐富的物種多樣性。
發(fā)酵指人們借助微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來制備微生物菌體本身、或者直接代謝產(chǎn)物或次級代謝產(chǎn)物的過程。發(fā)酵有時也寫作酦酵,其定義由使用場合的不同而不同。通常所說的發(fā)酵,多是指生物體對于有機物的某種分解過程。發(fā)酵是人類較早接觸的一種生物化學反應,如今在食品工業(yè)、生物和化學工業(yè)中均有廣泛應用。
乳酸的生產(chǎn)工藝設計總結(jié)
聚乳酸生產(chǎn)工藝方法
聚乳酸生產(chǎn)是以乳酸為原料,傳統(tǒng)的乳酸發(fā)酵大多用淀粉質(zhì)原料,目前美、法、日等國家已開發(fā)利用農(nóng)副產(chǎn)品為原料發(fā)酵生產(chǎn)乳酸,進而生產(chǎn)聚乳酸。
生產(chǎn)工藝方法
⑴直接縮聚法
縮聚法就是把乳酸單體進行直接縮合,也稱一步聚合法。在脫水劑的存在下, 乳酸分子中的羥基和羧基受熱脫水, 直接縮聚合成低聚物。加入催化劑, 繼續(xù)升溫, 低相對分子質(zhì)量的聚乳酸聚合成更高相對分子量的聚乳酸。
⑵二步法
使乳酸生成環(huán)狀二聚體丙交酯,再開環(huán)縮聚成聚乳酸。這一技術較為成熟,美國NatureWorks公司生產(chǎn)聚乳酸工藝的工藝即為該工藝。中國的海正與中科院共同研制的聚乳酸生產(chǎn)技術也與此相似,主要過程是原料經(jīng)微生物發(fā)酵制得乳酸后,再經(jīng)過精制、脫水低聚、高溫裂解,最后聚合成聚乳酸。
⑶反應擠出制備高分子量聚乳酸
用間歇式攪拌反應器和雙螺桿擠出機組合,進行連續(xù)的熔融聚合實驗,可獲得由乳酸通過連續(xù)熔融縮聚制得的分子量達150000的聚乳酸。利用雙螺桿擠出機將低摩爾質(zhì)量的乳酸預聚物在擠出機上進一步縮聚,制備出較高摩爾質(zhì)量的聚乳酸。在反應溫度為150℃、催化劑用量為0.5%、螺桿轉(zhuǎn)速為75 r/min時可通過雙螺桿反應擠出縮聚法快速有效地提高聚乳酸的摩爾質(zhì)量,而且反應擠出產(chǎn)物分散系數(shù)減小,均勻性變好。通過DSC曲線的比較發(fā)現(xiàn),通過反應擠出縮聚法制得的聚乳酸的結(jié)晶度有所降低,這對改善聚乳酸材料在使用過程中表現(xiàn)出較大的脆性是有益的。
乳酸的生產(chǎn)工藝是什么
秸稈經(jīng)過發(fā)酵后變成乳酸,再經(jīng)過聚合反應變成高分子聚乳酸。
聚乳酸具有環(huán)保、無毒、可降解的特性,可以作為很多產(chǎn)品的原材料。聚乳酸可以做成各種環(huán)保塑料,替代傳統(tǒng)的化纖、塑料,同時還可以紡成紗線,做成衣服、床上用品等紡織品。與傳統(tǒng)的衣服、床上用品相比,聚乳酸同樣的制品不僅抑菌除螨,而且還具備阻燃和可降解的功能。
乳酸的生產(chǎn)工藝消耗定額
:甲酸鈉法、氧化法、羰基合成法、乙二醇氧化法、丙烯氧化法、一氧化碳偶聯(lián)法。
1.甲酸鈉法一氧化碳凈化后在加壓情況下與氫氧化鈉反應,生成甲酸鈉,然后經(jīng)高溫脫氫生成草酸鈉,草酸鈉再經(jīng)鉛化(或鈣化)、酸化、結(jié)晶和脫水干燥等工序,得到成品草酸。一氧化碳與氫氧化鈉合成壓力一般為1.8-2.0MPa。脫氫溫度為400℃。
2.氧化法以淀粉或葡萄糖母液為原料,在礬觸媒存在下,與硝酸-硫酸進行氧化反應得草酸。廢氣中的氧化氮送吸收塔回收生成稀硝酸。
3.羰基合成法一氧化碳經(jīng)提純到90%以上,在鈀催化劑存在下與丁醇發(fā)生羰基化反應,生成草酸二丁酯,然后通過水解得到草酸,此法分為液相法和氣相法兩種,氣相法反應條件較低,反應壓力為300-400kPa。而液相法反應壓力為13.0-15.0MPa。
4.乙二醇氧化法以乙二醇為原料,在硝酸和硫酸存在下,用空氣氧化而得。
5.丙烯氧化法 :氧化過程分兩步進行。第一步用硝酸氧化,使丙烯轉(zhuǎn)化為α-硝基乳酸;然后進一步催化氧化得到草酸。第二步也可采用混酸為氧化劑。丙烯氧化法生產(chǎn)工業(yè)級草酸二水化合物,以丙烯計總收率大于90%。
原料消耗定額:焦炭(84%)510kg/t;硫酸(100%)950kg/t;燒堿(100%)920kg/t。
用途:草酸主要用于生產(chǎn)抗菌素和冰片等藥物以及提煉稀有金屬的溶劑、染料還原劑、鞣革劑等。
此外,草酸還可用于合成各種草酸酯、草酸鹽和草酰胺等產(chǎn)品,而以草酸二乙酯及草酸鈉、草酸鈣等產(chǎn)量最大。
草酸還可用于鈷-鉬-鋁催化劑的生產(chǎn)、金屬和大理石的清洗及紡織品的漂白。不過要小心,不銹鋼很怕草酸!手也怕濃度高的草酸
乳酸的生產(chǎn)工藝設計原料怎么獲得
CH3CH2COOH + Br2—光照---->CH3CHBrCOOH +HBr叔氫 大于 仲氫 大于 伯氫所以Br2主要取代-CH2-的氫CH3CHBrCOOH +2NaOH----水加熱---->CH3CHOHCOONa+NaBr+H2OCH3CHOHCOONa酸化得到CH3CHOHCOOH
乳酸的生產(chǎn)工藝有哪些
乳酸純品為無色液體,工業(yè)品為無色到淺黃色液體。無氣味,具有吸濕性。相對密度1.2060(25/4℃)。熔點18℃。沸點122℃(2kPa)。折射率nD(20℃)1.4392。能與水、乙醇、甘油混溶,不溶于氯仿、二硫化碳和石油醚。在常壓下加熱分解,濃縮至50%時,部分變成乳酸酐,因此產(chǎn)品中常含有10%-15%的乳酸酐。
在發(fā)酵過程中乳酸脫氫酶將丙酮酸轉(zhuǎn)換為左旋乳酸。
在一般的新陳代謝和運動中乳酸不斷被產(chǎn)生,但是其濃度一般不會上升。只有在乳酸產(chǎn)生過程加快,乳酸無法被及時運走時其濃度才會提高。
乳酸運輸速度由一系列因素影響,其中包括單羧基轉(zhuǎn)運體、乳酸脫氫酶的濃度和異構(gòu)體形式、組織的氧化能力。
乳酸的生產(chǎn)工藝流程
所謂乳酸菌飲料是指乳酸菌將脫脂乳發(fā)酵后,添加輔助原料及殺菌水制成的產(chǎn)品。乳酸菌飲料的生產(chǎn)工藝流程和方法如下:
(1)工藝流程
脫脂乳→殺菌→冷卻→添加發(fā)酵劑→發(fā)酵→冷卻、攪拌→添加香料、殺菌糖漿→調(diào)酸→加殺菌水稀釋→混勻、灌裝
(2)加工方法 將原料脫脂乳或復合脫脂乳(含干物質(zhì)9%~10%)以90~95℃殺菌5~10分鐘或130~136℃殺菌1~2秒鐘,殺菌后冷卻至37~40℃,然后接種發(fā)酵劑(常用保加利亞乳酸菌)發(fā)酵至酸度達1.5~2.0。另外,將蔗糖與穩(wěn)定劑、色素等加水配成糖漿,經(jīng)殺菌后與發(fā)酵乳混合,同時加入香料,然后進行均質(zhì)(10~150千克/厘米),冷卻后即為原液,用冷卻殺菌水稀釋后灌裝于容器中即為成品。這種飲料也有加入果汁的果汁型;也有加入蜂蜜的制品。
乳酸的生產(chǎn)工藝綜述
我覺得有下面幾個原因
1.從乳制品商品分類上來說
你認為的鮮奶只有2種,而你認為的酸奶,有千千萬萬種。
其實超市里真正的鮮奶只有
巴氏殺菌奶
,也就是低溫殺菌奶,必須放在冰箱冷藏保存,保質(zhì)期短,價格也高,買的人不多,賣的人當然就也不多。而我們最常喝的常溫純牛奶,是
超高溫瞬時殺菌牛奶
,可以放置在常溫貨架,保質(zhì)期長。嚴格來說算不上鮮奶,但大部分人認為也是鮮牛奶吧。而你認為的酸奶,那品種就太多了,有發(fā)酵乳、風味發(fā)酵乳、乳酸菌飲料,而且還能按工藝分凝固型和攪拌型,還能按菌種分,按加糖不加糖,再按風味分那更多了,什么加水果的加谷物堅果的。。。。所以產(chǎn)品非常豐富
這個問題就相當于說,為什么超市只有幾款飲用水,卻有那么多款液體飲料?不信你隨便去一家超市數(shù)數(shù),純凈水+礦泉水有幾款,而其他飲料比如說奶茶可樂咖啡冰紅茶各種飲料又有多少?一個道理嘛
2.從乳制品廠家角度來說
純牛奶是一個基礎產(chǎn)品,也是一個不怎么賺錢的產(chǎn)品。我國國標規(guī)定,凡是商品上標注為純牛奶的商品,必須是由生牛奶不加任何添加物經(jīng)過殺菌制成的,不能加水,不能加糖,不能加食品添加劑,啥都不能加。純牛奶的配料表一目了然,就三個字:生牛乳。
而生牛乳的收購價格和生產(chǎn)成本就在那里,非常透明,你想降低成本,不好操作,你想升高售價,也不好操作。中國的生牛乳價格相對國外很多乳制品發(fā)達國家,是很貴的。
而且國標還規(guī)定,純牛奶品類包裝上的【純牛奶】三個大字要占包裝面的五分之一(好像是五分之一吧記不清了),那就意味著連把包裝做花哨一點都不行。
所以你看,純牛奶品類如果想賣高價,只能從什么牧場啊,生產(chǎn)環(huán)境上做文章,別的路都被堵死了。
而上面說的各種酸奶類,可操作性就非常強了。可以從口味上下手,也可以從包裝上下手,還可以從原料上下手。前面的答主已經(jīng)說了,酸奶類的可以使用復原乳為原料,也就是奶粉兌水,便宜多了。然后風味發(fā)酵乳可以有很多很多很多【風味】,加水果加糖加增稠劑都可以,東西加多了,成本反而降低了。乳酸菌飲料那就更便宜了,可以加大量的糖和水。
花樣多了,可以向消費者推銷的點也就多了;添加物多了,成本也就下來了;包裝也沒那么多限制,可以整的花里胡哨的,更容易吸引購買了
所以就不難理解,為什么國內(nèi)廠家都喜歡在酸奶市場爭奇斗艷。
3.從國人的消費習慣來說
一個是大部分中國人從小沒有喝牛奶,尤其是喝純牛奶的習慣,還有一個是乳糖不耐受問題在中國確實非常高發(fā)。
沒喝慣純牛奶的中國人,大部分會覺得牛奶過于清淡,沒有味道,還有奶腥味,而酸奶產(chǎn)品就沒有這些問題。
有乳糖不耐受的中國人,喝了含有乳糖的牛奶容易導致脹氣、腸鳴、腹痛、腹瀉等癥狀,而發(fā)酵奶里的乳糖已經(jīng)被轉(zhuǎn)化成了乳酸和其他的有機酸了,所以酸奶產(chǎn)品也沒有這些問題。
乳糖不耐受由乳糖酶缺乏引起,調(diào)查顯示,
亞洲人乳糖酶缺乏發(fā)生率為75%-100%
(此數(shù)據(jù)來源于1999年的一篇綜述論文《乳糖酶缺乏和乳糖不耐受》,作者何梅,中國預防醫(yī)學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所。我特意找了這篇1999年的老論文,因為另一個答主說,乳糖不耐受是中國乳業(yè)廠家的一個騙局,是中國乳制品廠家在三聚氰胺事件后做的公關。。。我想說,三聚氰胺事件,爆發(fā)于2008年,不要強行陰謀論好不好)
補充說一下牛奶的營養(yǎng)價值
牛奶所含營養(yǎng)比較全面,主要有蛋白質(zhì)、脂肪、鈣、多種維生素等,更具體的分析請看這篇
牛奶的主要成分就是水和蛋白質(zhì),這可是十分普通的營養(yǎng),為何如此廣受追捧?是商業(yè)炒作還是另有隱情?
巴氏奶的營養(yǎng)是保留得最好的,因為巴氏奶的殺菌溫度低,維生素損失少。
其次是常溫奶,常溫奶經(jīng)過了超高溫滅菌,會損失掉部分不耐熱維生素。
不過這么一點維生素我們吃兩口水果蔬菜就補回來了,在乎這么點損失沒有太大意義。
許多人選擇巴氏奶是因為口感更好。
其實我們從牛奶中獲取的最有價值的營養(yǎng)物質(zhì)是鈣,牛奶中的鈣又豐富又好吸收,可以說是最佳的補鈣來源,從這個角度來看,不管是巴氏奶還是常溫奶還是調(diào)制奶還是發(fā)酵奶,都能滿足補鈣需求(乳酸菌飲料這種含奶成分特別低的除外)
然而另一個需要注意的重要的變量是添加糖。
不管是調(diào)制乳還是發(fā)酵乳,額外的添加糖都不適合大量食用。
而市場上的酸奶產(chǎn)品大多數(shù)都是加了糖的,所以可以視為這類酸奶營養(yǎng)價值不如沒加糖的純牛奶。
營養(yǎng)價值排個序
巴氏奶>常溫純牛奶=未加糖發(fā)酵奶>加糖發(fā)酵奶>乳酸菌飲料
(益生菌活性問題和調(diào)制乳、復原乳的營養(yǎng)不適合單線比較所以沒有列進去)
乳酸的生產(chǎn)工藝設計
我公司一直生產(chǎn)L-乳酸,工藝保密,大概工藝流程如下: 菌種培養(yǎng)--三級擴大培養(yǎng)--住發(fā)酵--過濾--濃縮---酸化----離心---膜過濾--樹脂、活性炭脫色--濃縮---灌裝