膜分离技术在柠檬酸发酵中的应用十分重要，特别是对于柠檬酸生产的新工艺，无论是离交还是色谱分离，膜分离技术对发酵液进行澄清过滤都是至关重要的预处理步骤。因为无论是离子交换法还是色谱分离法，都需要经过良好预处理的料液通过树脂柱，否则柠檬酸料液中的一些固体悬浮物及大分子蛋白，会影响熟知的工作效率，且容易导致树脂柱结柱。频繁反洗不仅损失生产效率，耗水量巨大导致废水较多。
柠檬酸发酵法工艺大体工艺为将蔗糖等发酵为柠檬酸溶液，该溶液可溶性杂质含量太高，传统工艺采用板框过滤后，用石灰中和生成柠檬酸钙沉淀，分离沉淀，高温水洗沉淀后，用酸解沉淀得到粗柠檬酸，再经过脱色、离子交换、减压浓缩、结晶、干燥等工序得到成品柠檬酸。
存在问题：
1、板框过滤精度低，除杂效果差，滤液含大量有机杂质，导致中和后的废液中BOD含量高，处理成本高；
2、含杂质太多的滤液中和时石灰消耗大，导致后续用量大，产生的废石膏量大；
3、柠檬酸钙夹带吸附大量杂质，后续洗涤负担重，洗涤废液量大；
4、长时间的洗涤导致柠檬酸损耗大，收率低。
膜分离技术在柠檬酸发酵液处理过程中的应用，主要有两个方面，一是直接用于处理柠檬酸发酵液，二是用作柠檬酸发酵液的复滤。
超滤技术作为柠檬酸分离提取的预处理技术之一，是近几年才出现的一种新方法。是一种简单的物理筛分过程。用来除去和分离滤液中的蛋白质、糖类、色素等杂志。此方法的关键在于选择抗氧化性、耐酸性较好的超滤膜，如聚矾类膜。
超滤法提取柠檬酸得工艺流程
柠檬酸发酵液预处理→超滤→结晶→离心分离的母液→干燥→成品
采用超滤技术提取方法，不使用任何有害物质，无废弃物产生，实施简便，容易实现自动化，应该说实现了柠檬酸得清洁化生产。
膜分离过滤柠檬酸发酵液，在分子水平彻底除去发酵液中的大分子蛋白、胶体、菌体、多糖等杂质，滤液澄清度高，柠檬酸纯度高，有利于后续污水的控制及提高产品品质、收率。还有如下优点：
1、膜设备在常温下运行，节约能耗的不破坏产品中的有效成分。
2、过滤收率较传统方法高，极大的提高了产品的收率。
3、由于杂质大部分去除，中和效果好，中和需要的CaCO3用量减少，从而减少后续工艺中H2SO4的用量，减少产生的废渣CaSO4的量。
4、中和废液及洗糖废水中的有机杂质含量减少，减轻环保负担。
5、由于柠檬酸钙夹带杂质减少，故洗糖水量降低，可以减少由于洗糖水溶解柠檬酸钙造成的产品损失，提高产品收得率。
6、由于滤液质量高有利于终归产品质量中易炭化物指标以及机械杂质指标的控制。
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