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acido citrico da fermentazione Aspergillus niger

citric acid from Aspergillus niger fermentation

Filiera acido citrico (~2 Mt/y, Cina dominante): glucosio + A. niger in fermentazione submerged aerobica (~30 °C, pH 2) → acido citrico, precipitazione come Ca-citrato, acidificazione H₂SO₄ → acido citrico + gypsum. Conservante alimentare E330.

IRI
chem:citricAcidPipeline
Unit Operation
2
Operazioni chimiche
1 (con reazione)
Operazioni fisiche
1
CO₂eq cumulato
0.90 kg/kg
Produzione globale
2 Mt/anno
Impatto CO₂ globale
2 Mt CO₂/anno
Sezioni: diagramma unit operation reazioni ruoli sostanze condizioni energia supply chain supply chain completa → SPARQL

Diagramma di flusso

flowchart LR citricFermentation["fermentazione submerged A. niger"] citricPrecipPurification["precipitazione Ca-citrato + acidificazione + cristallizzazione"] s_glucose(["glucosio"]):::role_rawMaterial s_glucose --> citricFermentation s_oxygen(["oxygen"]):::role_utility s_oxygen --> citricFermentation s_aspergillusNiger(["coltura Aspergillus niger"]):::role_catalyst s_aspergillusNiger -.-> citricFermentation s_citricCrude(["brodo citrico grezzo"]):::role_intermediate citricFermentation --> s_citricCrude s_water(["acqua"]):::role_byproduct citricFermentation -.-> s_water s_citricCrude --> citricPrecipPurification s_hydratedLime(["calce idratata"]):::role_rawMaterial s_hydratedLime --> citricPrecipPurification s_sulfuricAcid(["acido solforico"]):::role_rawMaterial s_sulfuricAcid --> citricPrecipPurification s_citricAcid(["acido citrico"]):::role_finalProduct citricPrecipPurification --> s_citricAcid s_gypsum(["CaSO4·2H2O"]):::role_byproduct citricPrecipPurification -.-> s_gypsum citricPrecipPurification -.-> s_water classDef role_rawMaterial fill:#e8f4ff,stroke:#06c,color:#003 classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030 classDef role_intermediate fill:#f0f0f0,stroke:#666,color:#333 classDef role_byproduct fill:#fff4e0,stroke:#cc7a00,color:#642 classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444 classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033 classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506 classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima prodotto finale intermedio sottoprodotto scarto utility catalizzatore ⛏️ miniera --> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine

Unit Operation

🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica

OperazioneConsumaProduceCatalizzatoreEquipmentCO₂eqResa
🧪 fermentazione submerged A. niger glucosio, oxygenbrodo citrico grezzo coltura Aspergillus nigerfermentatore biologico 0.7—
⚙️ precipitazione Ca-citrato + acidificazione + cristallizzazione brodo citrico grezzo, calce idratata, acido solforicoacido citrico —cristallizzatore evaporativo a circolazione forzata 0.2—

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
fermentazione submerged A. niger C6H12O6 + 3/2 O2 -> C6H8O7 + 2 H2O -540.0 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

🟦 materia prima (3)
🟩 prodotto finale (1)
🟨 sottoprodotto (2)
▫️ intermedio (1)
🩵 utility (1)
🟪 catalizzatore (1)

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
fermentazione submerged A. niger 30–35 °C1.0–2.0 atmaerobic
precipitazione Ca-citrato + acidificazione + cristallizzazione 60–80 °Catmacidic

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
fermentazione submerged A. niger electric0.5 MJ/kg

Supply chain inter-filiera

⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere

➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere

Esplora con SPARQL

Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:

PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
  ?substance chem:playsRole ?ra .
  ?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:citricAcidPipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.

Dereferenziabile: chem:citricAcidPipeline · ontologia completa · TTL sorgente