탈회 및 탈색에 있어서 구연산과 선레진 기술 활용

구연산(C6H8O7)은 레몬, 라임, 오렌지, 자몽과 같은 감귤류에서 자연적으로 발견되는 약한 유기산입니다. 신맛이 나는 흰색 결정질 분말이며 일반적으로 다양한 식품 및 음료 제품에서 식품 방부제, 향미제 및 산미제로 사용됩니다. 구연산은 또한 많은 세척 제품에서 석회질과 녹 얼룩을 제거하는 킬레이트제로 사용됩니다. 또한 구연산은 제약 산업에서 의약품의 부형제로, 화장품에서 pH 조절제 및 방부제로 사용됩니다.

음식 및 음료: 

구연산은 부드럽고 상쾌한 신맛이 있으며 다양한 음료, 사탕, 비스킷, 주스, 유제품 및 기타 식품의 제조에 널리 사용됩니다. 모든 유기산 시장에서 구연산은 70% 이상의 시장 점유율을 가지고 있습니다. 지금까지 어떤 신맛제도 구연산을 대체할 수 없습니다. 

구연산은 무수(무수) 형태 또는 일수화물 형태로 얻을 수 있습니다. 일수화물 구연산은 주로 시원한 음료, 과일 주스, 잼, 과일 설탕 및 통조림 식품 등의 산성 향미료로 사용됩니다. 또한 식용유의 항산화제로 사용할 수 있으며, 식품의 감각적 특성을 개선하고, 식욕을 증진하며, 인체의 칼슘 및 인 물질의 소화와 흡수를 촉진합니다. 

무수 구연산은 고형 음료에 널리 사용됩니다. 구연산 칼슘과 구연산 제1철과 같은 구연산 염은 칼슘 이온과 철 이온을 추가해야 하는 일부 식품의 강화제입니다. 트리에틸 시트레이트와 같은 구연산 에스테르는 무독성 가소제로 사용할 수 있으며, 식품 포장용 플라스틱 필름을 만드는 데 사용됩니다.

제약품:  

제약 산업에서 구연산은 탄산나트륨 또는 중탄산나트륨 수용액과 반응하여 다량의 CO2를 생성하는데, 이를 발포 시스템으로 사용하여 약물의 활성 성분을 빠르게 용해시키고 맛 효과를 향상시킬 수 있습니다. 

구연산은 또한 다양한 영양 경구 용액의 완충제로 사용될 수 있습니다. 

전통적인 한약 제제에 소량의 구연산을 첨가하면 미량의 철-구리 금속 복합체가 형성되어 활성 성분의 분해가 지연됩니다. 

다양한 구연산 염은 또한 신체가 해당 원소를 보충하는 데 도움이 될 수 있습니다. 구연산 나트륨은 혈액 수혈, 혈액 및 혈장 보존, 인공 혈장 및 혈액 제품 처리에 널리 사용되는 항응고제입니다.

화장품: 

구연산은 과일산의 일종으로 로션, 크림, 샴푸, 노화방지제 등에 많이 쓰인다. 주요 기능은 큐틴 재생을 촉진해 피부의 멜라닌 대사를 돕고, 블랙헤드를 녹이고, 모공을 개선하며, 피부를 어느 정도 보습해준다.

가금류 생산: 

돼지 사료에 구연산을 첨가하면 돼지의 설사율을 낮출 수 있습니다(이른 젖을 뗀 돼지는 질병 저항성이 낮고 설사로 인한 사망률이 높음). 이를 통해 돼지를 일찍 젖을 뗀 후 암돈의 한배 새끼 수를 늘릴 수 있습니다. 

성장기 돼지의 사료에 1~2%의 구연산을 첨가하면 일일 체중 증가량이 늘어나고, 등 지방 두께가 줄어들며, 육질이 향상됩니다. 

희토류 시트르산은 돼지, 닭, 물고기, 새우, 소, 양, 토끼, 누에 등 다양한 동물에 적합한 새로운 유형의 고효율 사료 첨가제입니다. 동물의 성장을 촉진하고, 질병 저항성과 생존율을 개선하고, 사료 전환율을 개선하고, 사료 공급 주기를 단축할 수 있습니다.

화학 및 섬유 산업: 

구연산은 화학기술 분야의 화학 분석 시약, 실험 시약, 크로마토그래피 분석 시약 및 생화학 시약, 착화제, 마스킹제로 사용되거나 완충액을 제조하는 데 사용됩니다. 

구연산은 건축용 세라믹 타일의 내산성을 테스트하는 시약으로도 사용할 수 있습니다. 구연산이나 시트르산을 빌더로 사용하면 세척 제품의 성능을 개선하고, 금속 이온을 빠르게 침전시키고, 오염 물질이 직물에 다시 부착되는 것을 방지하고, 세척에 필수적인 알칼리성을 유지할 수 있습니다. 

의류의 포름알데히드 오염은 매우 민감한 문제이며, 구연산과 변형 구연산을 사용하면 순수 면직물의 주름 방지 가공을 위한 포름알데히드가 없는 주름 방지 가공제가 될 수 있습니다.

구연산의 발효 및 추출:

구연산 발효:

1)고체 발효법은 건조 감자가루, 전분가루, 전분 농산품 및 부산물을 원료로 하여 배양액을 제조한 후 상압에서 끓여 접종 온도까지 식힌 후 종자 누룩에 넣고 누룩판에 넣고 일정한 온도와 습도 조건에서 발효시킨다. 고체 발효법에 의한 구연산 생산은 간단한 장비를 사용하고 조작이 간편하다.

2) 액상 얕은 판 발효법은 대부분 당밀을 원료로 사용합니다. 생산 방법은 살균된 배양액을 파이프라인을 통해 각 발효판에 옮기고, 박테리아를 삽입하고, 박테리아가 박테리아 필름을 형성한 후 설탕 용액을 첨가하여 발효하는 것입니다. 이 방법의 경우 발효에는 살균된 공기를 발효실에 도입해야 합니다.

3) 침지 발효에서 구연산 생산을 위한 주요 장비는 발효기입니다. 미생물은 이 밀폐 용기에서 번식하고 발효합니다.

구연산 추출: 

주요 생산물 외에도 구연산 발효액에는 다른 대사산물과 일부 불순물이 포함되어 있으며, 구연산은 물리적, 화학적 방법으로 추출해야 합니다. 구연산 분리 및 정제의 주요 방법은 칼슘염법과 크로마토그래피법입니다.

칼슘염법은 발효액 속의 구연산을 칼슘염 침전으로 바꾸고, 칼슘구연산을 황산으로 유리구연산으로 대체하고, 생성된 황산칼슘을 침전시킨 후, 구연산을 더욱 정제하고 결정화하는 방식이다. 그러나 칼슘염법은 다음과 같은 단점이 있다.

복잡하고 불편한 과정 

수확률이 낮음(약 80-85%) 

대량의 황산칼슘 폐기물이 발생하면서 환경 문제가 우려됨

연속 크로마토그래피  분리 효율이 높은 신기술로, 비연속 운전 및 낮은 활용률과 같은 기존 기술의 단점을 보완합니다. 최근 몇 년 동안 구연산 산업을 포함한 발효 산업에서 널리 사용되었습니다.

연속 크로마토그래피 기술은 다음과 같은 장점이 있습니다. 

간단한 공정, 높은 수준의 자동화, 낮은 비용; 

높은 수율(90% 이상) 

황산칼슘 등의 고형 폐기물이 발생하지 않고 폐기물 처리 비용이 절감되어 환경 친화적입니다.

구연산 탈염 및 탈색용 특수 수지:

이온교환 공정은 구연산의 탈염 및 탈색에 효과적이고 성숙한 공정 기술로서, 산업적 구연산 생산에 널리 사용되고 있습니다. 

그러나 구연산의 높은 삼투압은 미세 정제 공정 중에 수지의 반복적인 팽창과 수축을 일으키고, 수지가 특히 음이온 교환 수지의 경우 엄청난 삼투압을 견디게 합니다. 이러한 조건에서 수지는 쉽게 파손되어 수지의 수명이 단축되고 비용이 증가합니다. 이는 산업 발전을 저해하는 일반적인 문제가 되었으며 해결책에 대한 강력한 요구가 있었습니다.

이러한 어려움에 대응하여, 썬레진은 균일한 입자 크기 분포, 양호한 삼투압 저항성 및 높은 교환 용량을 갖는 아크릴 기반 약염기 음이온교환수지를 성공적으로 개발하였으며, 이는 구연산의 탈회 및 탈색에 사용됩니다.  

이 수지는 가공 능력이 강하고, 구연산 손실률이 낮고, 재생이 쉽고, 시약 소모량이 적고, 기계적 강도가 높고, 사용 수명이 길며, 불순물 제거 정밀도가 더 높은 등의 장점이 있어 업계에서 높은 평가를 받고 인정을 받았습니다.

Sepsolut SMB 시스템: 

수지의 성능 이점을 극대화하기 위해 Sunresin은 구연산 생산의 공정 특성을 결합하고 더욱 진보된 기술을 갖춘 연속 이온 교환 SMB 시스템을 설계했습니다. 자동 제어 밸브의 매트릭스 배열을 통해 수지 컬럼을 빠르게 전환하고 재사용할 수 있어 산, 알칼리 및 물의 소비를 크게 줄일 수 있습니다.

Sunresin의 Sepsolut SMB 시스템을 사용하면 수지와 장비가 높은 활용률로 지속적으로 작동하여 후속 섹션에 중단 없고 안정적인 공급 액체를 제공합니다. 기존 고정층 시스템과 비교할 때 사용되는 수지의 양은 50-80%까지 줄일 수 있고 재생제의 양은 35-60%까지 줄일 수 있어 구연산 산업이 보다 효율적으로 발전하는 데 도움이 됩니다.