Перспективы производства лимонной кислоты в России: качество и технологии

Лимонная кислота – одна из самых распространенных пищевых добавок в мире. Она используется в качестве пищевого регулятора кислотности и комплексообразователя, а также как сырье для получения солей и эфиров.

Объем мирового производства лимонной кислоты составляет более 2 млн тонн в год, при этом постоянно увеличиваясь. Около 70% этого количества потребляется с продуктами питания, что неудивительно, учитывая свойства лимонной кислоты консервировать среды и подавлять развитие вредных микроорганизмов, позволяя тем самым увеличить срок хранения продуктов. Также она востребована в металлургии, фармацевтике, химической и нефтяной промышленности.

Сегодня потребление лимонной кислоты в России полностью зависит от китайского импорта, но уже в 2025 году будет запущено отечественное производство. В Тульской области компания «Органические кислоты» продолжает строительство первого в России завода по производству лимонной кислоты и ее солей. Его годовая мощность   составит 70 тыс. тонн. На заводе запланирован выпуск двух форм лимонной кислоты: водной и безводной (моногидрат и ангидрид).

«Новое производство полностью обеспечит потребность российского рынка в данном продукте, однако главный вопрос, который возникает у потенциальных российских потребителей пищевого ингредиента, — насколько его качество будет соответствовать мировым стандартам, и чем он будет отличаться от привычной китайской лимонной кислоты», - поделилась Евгения Дикуль, коммерческий директор компании «Органические кислоты».

Основной способ промышленного получения лимонной кислоты в настоящее время - ферментация грибами-продуцентами сахаросодержащего субстрата, в частности крахмальных гидролизатов кукурузы с помощью производственных штаммов Aspergillus niger.

В процессе производства сырье измельчается, разваривается, фильтруется для отделения белоксодержащего субстрата, а полученная суспензия крахмала гидролизуется по альфа-гликозидной связи с помощью амилолитических ферментов. Получаемый раствор, содержащий глюкозу, стерилизуется, охлаждается и засевается подращенным споровым материалом штамма Asp.niger.

Лимонную кислоту производят из гидролизатов крахмала. Именно кукуруза чаще всего служит источником сырья для крахмального производства, и ее доля составляет 70% от возможных вариантов сырья. Реже применяется крахмал картофеля - 12%, пшеницы - 8%, тапиоки - 9%, риса и других культур -1%. Для сравнения, чтобы произвести 1 кг лимонной кислоты, требуется около 2 кг кукурузы или 1 т картофеля.

Мировые производители выбирают кукурузу из-за большой доли крахмала в ней, в среднем она составляет 70%. Остальные компоненты - жиры и белки в производстве не используются и выделяются в виде побочного продукта, который используют в кормовых целях. Показатель содержания крахмала в кукурузе -определяющий критерий оценки ее пригодности в качестве сырья для производства лимонной кислоты. Также важным параметром является оценка содержания в зернах кукурузы микотоксинов, пестицидов, тяжелых металлов и других опасных примесей, которые оказывают вредное влияние на процесс биосинтеза лимонной кислоты. Таким образом, для производства подходит кукуруза с малой пищевой ценностью и низким содержанием белка, но без вредных примесей.

Как подчеркивает главный технолог компании «Органические кислоты» Дмитрий Немцев, российская лимонная кислота будет соответствовать высокому качеству лучших китайских производителей, и связано это с идентичностью технологии, качественным сырьем и более современным оснащением нового производства.

«Российский завод лимонной кислоты будет использовать кукурузу в качестве питательного источника штамма Asp. niger. Годовая потребность сырья для первой очереди завода составит 46 тыс. тонн и будет полностью закрыта, благодаря выращиванию зерновой культуры на ближайших полях сельскохозяйственными предприятиями Тульской области», - поделился Дмитрий. 

Штамм гриба Asp.niger - это уникальная разработка китайских микробиологов. Для адаптации культуры к российскому сырью группа специалистов-микробиологов лаборатории «Органические кислоты» в октябре 2024 года посетила КНР с целью проведения работ по проверке производительности штамма и разработки алгоритма селекции для производственных нужд.

«В ходе визита совместно с китайскими микробиологами и биохимиками на базе крупнейшей исследовательской лаборатории были получены линии производственного штамма, которые показали высокие результаты биосинтеза на образцах кукурузы российского происхождения, а также разработано «Руководство по эксплуатации штамма гриба Asp.niger» для производства лимонной кислоты на нашем заводе», - добавил Дмитрий. 

Сейчас на заводе проводится монтаж основного технологического и вспомогательного оборудования, которое имеет все последние модификации для снижения затрат и обеспечения качества кристаллов лимонной кислоты по стандарту КНР GB 1886.235-2016. Эти требования превышают требования российского, европейских и американских стандартов. На предприятии будут вестись непрерывные технологические процессы переработки, очистки и упаривания растворов, применят автоматизированные центрифуги для отделения и промывки кристаллов, сушилки и линии их рассева по размеру.

Современные штаммы материала Asp.niger и высокотехнологичное оборудование позволяют оптимизировать время и скорость ферментации, снизив его более чем в два раза относительно классического способа при одновременном повышении энергоэффективности. Правильно выстроенные непрерывные процессы переработки и очистки сырья, дополнительный контроль качества параметров производства, применение более совершенного оборудования, а также роботизированная система упаковки гарантируют высочайшее качество отечественной продукции.