Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Методи отримання лимонної, оцтової та ітаконової кислот

Предмет: 
Тип роботи: 
Курсова робота
К-сть сторінок: 
30
Мова: 
Українська
Оцінка: 

рівень СО2 має негативний вплив на кінцеву концентрацію цитрату та біомаси.

Протягом всього процесу ферментації необхідно підтримувати оптималь-ну температуру. Вища за оптимальну температура призводить до денатурації ферментів, надмірної втрати вологи, пригнічує ріст продуцента, тоді як низька температура призводить до зниження метаболічної активності. Більшість гіфоміцетів, до яких належить A. niger, є мезофілами, і тому оптимальною температурою для них є 25-35°С [6, c. 107].
Час ферментаційного процесу залежить від штаму, що використовується, хімічного складу середовища, ферментаційної системи і, зазвичай, від умов, за яких відбувається ферментація. За поверхневого способу виробництва процес ферментації завершується через 10-20 днів, тоді як за глибинного способу – через 5-10 днів. Збільшення періоду ферментації не підвищує виходу лимонної кислоти.
Отже, біосинтез лимонної кислоти охоплює реакції гліколізу та низку реакцій, замкнених в ЦТК, що у еукаріотів, зокрема й A. niger, відбувається в мітохондріях. Після синтезу цитрат може бути виділений з клітини, якщо перешкоджати наступному етапу ЦТК – утворенню ізолимонної кислоти.
 
2.2. Характеристика способів біосинтезу оцтової кислоти
 
Циркуляційний, або періодичний, спосіб. Спиртовмісна рідина безупинно (протягом доби - до повного окислювання спирту) циркулює  в окислювальному апарату, заповненому носієм. При досягненні вмісту спирту 0,15-0,3 % готовий оцет відкачують з окислювача. Переваги циркуляційного способу: заміна багаточанової системи одним великим окислювачем, збіль-шення продуктивності до 6-8 кг оцтової кислоти/1 м3 наповнювача [5, c. 83].
Для підтримки оптимального температурного режиму (29-31°С) апарати обладнують виносними теплообмінниками типу «труба в трубі» або внутрішніми змієвиковими теплообмінниками, розташованими в збірнику окислювача. 
Носієм (наповнювачем) у циркуляційному способі можуть бути деревна стружка з букової, грабової або березової деревини, деревне вугілля, пемза, кокс, рубані кукурудзяні качани (табл. 2). Найкращий наповнювальний матеріал - букова стружка. 
Таблиця 2
Вбираюча здатність наповнювачів
Наповнювач Маса  1 м3, кг Вбираюча здатність, л/м3
Букова стружка 180-225 360-450
Березова стружка 160 200
Деревне вугілля 270 280
Пемза 430 260-370
Кокс 450 80
Зв’язування хмизу 50-60 25-30
Рубані кукурудзяні качани 130-160 350-430
 
Розміри стружки залежать від об’єму наповнювача, завантаженого в апарат (табл. 3). Укладати стружку в апарат бажано не горизонтально,  а вертикально - у вигляді «троянд» з 5-10 зв’язаних спіралей, що підвищує її опір стисненню [5, c. 84].
Таблиця 3
Залежність розмірів стружки  від об’єму окисного апарата
Об’єм наповнювача в апараті, м3 Характеристика стружки,
мм Заготівля  дошки, мм
довжина діаметр товщина зрізу довжина товщина
1 35 20-23 0,8-0,9 400 35
10 40 30 0,8-1,0 450 40
15 40-45 35 1,0-1,2 500 45
30 45-50 40-42 1,0-1,2 600 50
 
Оптимальна величина протоку циркулюючої рідини становить 400-500 л/м3 стружки на годину. При більш інтенсивному зрошенні починається вимивання бактерій з наповнювача. 
Концентрація етанолу в суслі становить  10,6-11,0 %. Сусло змішують із ПС (поживним середовищем) і після підігріву (25-26°С) подають у зрошувальний пристрій, розташований у верхній частині окислювача над стружкою. Температуру (у верхній частині 28-30°С, у нижньої 30-32°С) підтримують охолодженням циркулюючої рідини в теплообміннику. Повітря надходить під нижнє псевдоднище, проходить через наповнювач, насичується парами етанолу і оцтової кислоти і йде в рекуператор-абсорбер, де він промивається водою, яка використовується для приготування поживного середовища [20, c. 77].
Тривалість циклу окислювання - 3-4 доби. При досягненні концентрації спирту 0,2-0,3 % роблять знімання готового оцту з масовою часткою оцтової кислоти 9,0-9,5 мас. %. 
Сирий оцет направляється в пастеризатор для термічної обробки (85°С) з метою інактивації ОКБ і сторонньої мікрофлори. Потім оцет прохолоджується, фільтрується, і вміст кислоти в ньому доводить до 9,0 %.
Глибинний спосіб. Процес одержання оцту глибинним безперервним способом здійснюється у послідовно з’єднаних культиваторах, у яких підтримуються оптимальні умови життєдіяльності ОКБ. 
При глибинному культивуванні необхідно безперервне перемішування ПС для підтримки потрібної концентрації кисню в рідкій фазі. 
Для засіву робочих культиваторів використовують чисту культуру (ЧК) ОКБ, вирощену в лабораторних умовах, яких розмножують послідовно  в культиваторах ЧК об’ємом 0,03 й 1,0-1,5 м3 [20, c. 79].
Культуральну рідину вносять в апарати батареї з корисним об’ємом 6 або 10 м3. У перший апарат безупинно подають поживне середовище зі швидкістю, яка забезпечує підтримку концентрації оцтової кислоти 4,0-4,5%. Після засіву останнього культиватора і заповнення поживним першим середовищем апарата здійснюють перетік ПС у наступні культиватори батареї. 
По моменту перетоку з першого культиватора в останній концентрація оцтової кислоти в об’ємах по апаратах батареї становить, про.  %: I - 4,0-4,2; II - 6,2-6,5; III - 7,6-8,0; IV - 8,5-8,6; V - 9,0-9,2. 
У перший апарат подається поживне середовище з сумарною концентрацією етанолу й оцтової кислоти 6%. В інші культиватори вводять поживну суміш, що містить 40% етанолу та 1,0-2,0 % оцтової кислоти. З останнього культиватора батареї виводиться повітряно-водна емульсія сирого оцту, після відділення повітря в циклоні суміш збирається у збірнику [20, c. 84]. 
Далі сирий оцет освітлюється за допомогою бентоніту, очищується фільтруванням і направляється на купаж, після чого проводиться розлив.
Безперервний комбінований спосіб - одночасно застосовуються циркуляційний і глибинний способи культивування ОКБ,
Фото Капча