脱灰と脱色におけるクエン酸とサンレジン技術の使用

クエン酸 (C6H8O7) は、レモン、ライム、オレンジ、グレープフルーツなどの柑橘類に自然に含まれる弱有機酸です。酸味のある白色の結晶性粉末で、食品保存料、香料、酸味料としてさまざまな食品や飲料に広く使用されています。クエン酸は、水垢や錆びの汚れを除去するキレート剤として多くの洗剤にも使用されています。さらに、クエン酸は製薬業界では医薬品の賦形剤として、また化粧品では pH 調整剤および防腐剤として使用されています。

食品と飲料品： 

クエン酸は、まろやかで爽やかな酸味があり、さまざまな飲料、キャンディー、ビスケット、ジュース、乳製品などの食品の製造に広く使用されています。全有機酸市場において、クエン酸は 70% 以上のシェアを占めています。今のところ、クエン酸に代わる酸味料はありません。 

クエン酸は、無水（水を含まない）形態または一水和物として入手できます。クエン酸一水和物は、主に冷たい飲み物、フルーツジュース、ジャム、果糖、缶詰食品などの酸性香味料として使用されます。また、食用油の酸化防止剤としても使用でき、食品の感覚特性を改善し、食欲を増進します。人体内のカルシウムとリン物質の消化と吸収を促進します。 

無水クエン酸は固形飲料に広く使用されています。クエン酸カルシウムやクエン酸第二鉄などのクエン酸の塩は、カルシウムイオンや鉄イオンを添加する必要がある一部の食品の強化剤です。クエン酸トリエチルなどのクエン酸のエステルは、非毒性の可塑剤として使用でき、食品包装用のプラスチックフィルムの製造に使用されます。

医薬品:  

製薬業界では、クエン酸は炭酸ナトリウムまたは重炭酸ナトリウム水溶液と反応して大量の CO2 を生成し、発泡システムとして使用されます。これにより、薬の有効成分が迅速に溶解され、味の効果が得られます。改善されること。 

クエン酸は、さまざまな経口栄養剤の緩衝剤としても使用できます。 

伝統的な漢方薬の製剤に少量のクエン酸を添加すると、微量の鉄銅金属錯体が形成され、有効成分の分解が遅れる可能性があります。 

さまざまなクエン酸塩も、体が対応する元素を補うのに役立ちます。クエン酸ナトリウムは、輸血、血液および血漿の保存、人工血漿および血液製剤の処理に広く使用されている抗凝固剤です。

化粧品: 

クエン酸はフルーツ酸の一種で、ローション、クリーム、シャンプー、アンチエイジング製品などによく使用されています。その主な働きは、皮膚のメラニンの代謝を助け、黒ずみを溶解するクチンの再生を促進することです。 、毛穴を改善し、肌にある程度の潤いを与えます。

家禽の生産: 

子豚の飼料にクエン酸を添加すると、子豚の下痢率が低下し（早期に離乳した子豚は耐病性が低く、下痢による死亡率が高くなります）、子豚を早期に離乳させて雌豚の産子数を増やすことができます。 

成長期の豚の飼料に 1 ～ 2% のクエン酸を添加すると、1 日あたりの体重増加が増加し、背脂肪の厚さが減少し、肉の品質が向上します。 

レアアースクエン酸塩は、豚、鶏、魚、エビ、牛、羊、ウサギ、蚕などのさまざまな動物に適した新しいタイプの高効率飼料添加物です。動物の成長を促進し、病気への抵抗力と生存率を向上させることができます。 、飼料変換率を向上させ、給餌サイクルを短縮します。

化学および繊維産業: 

クエン酸は、化学技術における化学分析試薬、実験試薬、クロマトグラフィー分析試薬および生化学試薬、錯化剤、マスキング剤として、または緩衝液の調製に使用できます。 

クエン酸は、建築用セラミックタイルの耐酸性を試験するための試薬としても使用できます。クエン酸またはクエン酸塩をビルダーとして使用すると、洗濯製品の性能が向上し、金属イオンが迅速に沈殿し、汚染物質が布地に再付着するのを防ぎ、洗濯に必須のアルカリ性を維持できます。 

衣類のホルムアルデヒド汚染は非常にデリケートな問題であり、クエン酸および変性クエン酸を使用して、純綿生地のシワ防止仕上げ用のホルムアルデヒドフリーのシワ防止仕上げ剤を作ることができます。

クエン酸の発酵と抽出:

クエン酸の発酵:

1)固相発酵法は、乾燥ジャガイモ粉末、澱粉粕、澱粉質農産物・副産物を原料として使用します。培地を調製した後、常圧で煮沸し、接種温度まで冷却し、種麹に投入し、麹皿に入れ、一定の温湿度条件下で発酵させます。固体発酵法によるクエン酸の製造は、設備がシンプルで操作が容易です。

2)液状浅板発酵法は主に糖蜜を原料として使用します。製造方法は、滅菌した培養液をパイプラインを通じて各発酵プレートに移送し、菌を投入し、菌が菌膜を形成した後に糖液を加えて発酵させます。この方法では、発酵には無菌空気を発酵室に導入する必要があります。

3)液中発酵では、クエン酸を製造するための主な装置は発酵槽です。この密閉容器の中で微生物が繁殖し発酵します。

クエン酸の抽出: 

クエン酸発酵ブロスには主生成物に加えて、他の代謝産物やいくつかの不純物も含まれており、クエン酸は物理的および化学的方法で抽出する必要があります。クエン酸の主な分離・精製方法はカルシウム塩法とクロマトグラフィー法です。

カルシウム塩法は、発酵液中のクエン酸をカルシウム塩沈殿させ、クエン酸カルシウムを硫酸で遊離クエン酸に置換し、生成した硫酸カルシウムを沈殿させ、さらにクエン酸を精製・結晶化する方法である。ただし、カルシウム塩法には次のような欠点があります。

複雑で不便なプロセス 

低い収率 (約 80 ～ 85%) 

大量の硫酸カルシウム廃棄物が発生する環境への懸念

連続クロマトグラフィー  は、非連続運転や低い利用率といった従来技術の欠点を補い、高い分離効率を実現した新技術です。近年ではクエン酸産業を含め、発酵産業で広く使用されています。

連続クロマトグラフィー技術には次の利点があります。 

シンプルなプロセス、高度な自動化、低コスト。 

高収率 (90% 以上)。 

硫酸カルシウムなどの固形廃棄物が発生せず環境に優しく、廃棄物処理コストも削減できます。

クエン酸脱塩・脱色用特殊樹脂：

イオン交換プロセスは、クエン酸の脱塩および脱色において効果的で成熟したプロセス技術であり、クエン酸の工業生産に広く使用されています。 

しかし、クエン酸の高い浸透圧は、精製プロセス中に樹脂の膨張と収縮を繰り返し、特に陰イオン交換樹脂の場合、樹脂に大きな浸透圧を負担させます。この状態では樹脂が破損しやすくなり、樹脂の寿命が短くなりコストが高くなります。これは業界の発展を妨げる共通の問題となっており、解決策が強く求められていました。

この課題に対し、サンレジンは、クエン酸の脱塩・脱色に使用される、均一な粒度分布、良好な浸透圧耐性、高い交換容量を備えたアクリル系弱塩基性陰イオン交換樹脂の開発に成功しました。  

この樹脂は、強力な処理能力、低いクエン酸損失率、容易な再生、試薬消費量の削減、高い機械的強度、長い耐用年数、より高い不純物除去精度などの利点を備えており、業界で高く評価され、認められています。

Sepsolut SMB システム: 

樹脂の性能上の利点を最大限に引き出すために、Sunresin はクエン酸製造のプロセス特性を組み合わせ、より高度な技術を備えた連続イオン交換 SMB システムを設計しました。自動制御バルブのマトリクス配置により、樹脂カラムを素早く交換して再利用することができ、酸、アルカリ、水の使用量を大幅に削減します。

Sunresin の Sepsolut SMB システムを使用すると、樹脂と装置が高い利用率で継続的に稼働し、後続のセクションに途切れることなく安定した供給液を供給します。従来の固定床システムと比較して、使用する樹脂の量を 50 ～ 80%、再生剤の量を 35 ～ 60% 削減することができ、クエン酸産業がより効率的に前進するのに役立ちます。