+3 8(066) 185-39-18
fПредмет:
Тип роботи:
Курсова робота
К-сть сторінок:
30
Мова:
Українська
у концентрації 0,06-0,32 г/л, що, своєю чергою, слугує ще й джерелом калію. За нестачі фосфору в середовищі порушується засвоєння грибом азоту та сповільнюється синтез вітамінів (тіаміну, рибофлавіну та нікотинової кислоти). Надлишок фосфору зумовлює посилення газообміну та зниження активності кислотоутворення. Оптимальна концентрація фосфору в середовищі для гриба становить від 0,5 до 5,0 г/л [1, c. 94].
1.2 Аналіз принципів і способів отримання оцтової кислоти
Світове виробництво оцтової кислоти складає близько 8,8 млн т (станом на 2010 р.). В основному вона виробляється синтетично: карбонуванням метанолу (більше 60 %) і окисленням ацетальдегіду або етилену. Головними напрямками використання оцтової кислоти є одержання вінілацетату, ацетатів целюлози складних ефірів (ацетатів), очищеної терефталевої кислоти. Важливою областю застосування оцтової кислоти є харчова промисловість, потреба якої задово-льняється ферментативно одержуваною оцтовою кислотою - оцтом [23, с. 64].
Біохімічний оцет - продукт життєдіяльності оцтовокислих бактерій. Розрізняють спиртовий (білий), яблучний (сидровий) та винний оцти. Світове виробництво оцту становить близько 1 млн л.
Спиртовий оцет виготовляють на основі суміші води й етанолу з додаванням у середовище солей фосфору, азоту, калію та біологічних стимуляторів (витяжки солодових паростків, дріжджової витяжки тощо). Яблучний натуральний оцет одер-жують на основі зброженого яблучного соку. Органолептичні показники і поживна цінність яблучного оцту набагато вища, ніж спиртового. Винний оцет має найкращі смакові якості; його випускають на основі сухих виноградних вин [20, c. 47].
Крім того, оцет одержують з ячмінного сусла (сусловий), зброженої сироватки (сироватковий), зброжених цукрових розчинів (цукровий), зброжених глюкозних розчинів (глюкозний), зброженого оцукрованого рисового крохмалю (рисовий).
Оцтову кислоту при біологічному синтезі можна отримати 4 способами.
1. Окислювання етанолу оцтовокислими бактеріями. Бактерії родів Acetobacter (A.aceti; A.xylinum; A.peroxydans) і Gluconobacter (G.oxydans) здатні асимілювати вуглеводвмісні та спиртовмісні субстрати, накопичуючи в культуральній рідині значну кількість ацетату. Вони характеризуються специфічними культуральними та фізіологічними властивостями:
− висока ацидофільність, ростуть при рН 4,0; оптимум 5,0-6,0;
− бактерії - строгі анаероби, підвищена чутливість до дефіциту кисню пов’язана з активністю ферменту апірази, під дією якого АТФ швидко гідролізується і стає недоступною для метаболізму клітин;
− виражена здатність окислювати органіку у частково окислені продук-ти, найбільш характерна здатність окислювати етанол в оцтову кислоту.
Схема біосинтезу оцтової кислоти:
На першому етапі етанол окислюється до ацетальдегіду при участі НАД (НАДФ) - залежної алкагольдегідрогенази, далі відбувається гідратація ацетальдегіду і повторне окислення, каталізоване НАД (НАДФ) - залежною ацетальдегідрогеназою.
Оптимальними умовами біосинтезу оцтової кислоти бактеріями Acetobacter aceti є:
− температура 30º; рН 5,0-6,0;
− інтенсивна аерація середовища;
− відношення вихідного субстрату – етанол і оцтова кислота в співвідношенні 5,5%:7,5% [11, c. 207].
2. Бактерії Cl.aceticum, Cl.thermoautofrophicim, Eubacterium limosum та інші види здатні в анаеробних умовах утилізувати гексози, пентози і молочну кислоту, утворюючи ацетат як єдиний продукт метаболізму. Деякі види цієї групи, наприк-лад Acetoanaerobicum woodii, Cl. thermoaceticum та Cl. formiaceticum, здатні синте-зувати оцтову кислоту в результаті асиміляції мурашиної кислоти й фіксації СО2.
Оптимальні умови біосинтезу оцтової кислоти Cl. thermoaceticum:
− температура 60º;
− рН 6,7-7,4;
− умови строго анаеробні [11, c. 208].
3. Біосинтез оцтової кислоти молочнокислими бактеріями за механізмом гетероферментативного молочнокислого шумування з фіксацією СО2, однак цей метод не перспективний для одержання оцтової кислоти як цільового продукту [12, c. 133].
Узагальнена схема процесу:
ГЛЮКОЗА
СН3-СО-СООН СН3-СО-СООН
SKoA Fd НАД Н2О
FdH2 СО2 СО2
СН3-СО~SKoA НАДН2 СН3СООН
SKoA НСООН
Н3РО4 ТНF
CH3-COO-Ф