Бродильные процессы

Получение молочной кислоты

h₃c-ch-cooh

³ I

oh

Молочная кислота широко применяется в пищевой, текстильной и фармацевтической промышленности, в изготовлении растворителей и пластификаторов в лаках, олифах и т. п.

В промышленном производстве молочной кислоты обычно ис­пользуют термофильные штаммы бактерий, синтезирующие целевой продукт при 50 ^оС. Таким штаммом является Lactobacillus delbrueckii, отличающийся высокими стабильностью и активностью кислотообразо- вания (выход молочной кислоты составляет 95-98 % от потребленной сахарозы).

Принципиальная технологическая схема получения L(+)- молочной кислоты состоит в следующем: мелассную среду, содержа­щую 5-20 % сахара, вытяжку солодовых ростков, дрожжевой экстракт, витамины, фосфат аммония, засевают L. delbrueckii. Брожение протека­ет при 49-50 ^оС при исходном рН 6,3-6,5. По мере образования молоч­ной кислоты ее нейтрализуют мелом. Весь цикл ферментации заверша­ется за 5-10 дней; при этом в культуральной жидкости содержатся 11­14 % лактата кальция и 0,1-0,5 % сахарозы. Клетки бактерий и мел от­деляют фильтрованием, фильтрат упаривают до концентрации 3-0 %, охлаждают до 25 ^оС и подают на кристаллизацию, которая длится 1,5-2 суток. Кристаллы лактата кальция обрабатывают серной кислотой при 60-70 ^оС, гипс выпадает в осадок, а к надосадочной жидкости добавля­ют желтую кровяную соль при 65 ^оС для удаления ионов железа, затем - сульфат натрия для освобождения от тяжелых металлов. Красящие ве­щества удаляют с помощью активированного угля. После этого раствор молочной кислоты подвергают вакуум-упариванию до 50 или 80 %. Оставшийся не до конца очищенный раствор молочной кислоты ис­пользуют для технических целей. Более очищенную кислоту можно по­лучить при перегонке ее сложных метиловых эфиров, при экстракции простым изопропиловым эфиром в противоточных насадочных колон­нах.

Получение пропионовой кислоты

Производство пропионовой кислоты осуществляется пропионо- выми бактериями, представляющими собой грамположительные, бес­споровые, неподвижные палочки семейства Propionibacteriacae, культи­вируемые в средах, где источником углерода является глюкоза. Из трех молекул глюкозы образуется 4 молекулы пропионовой кислоты, 2 моле­кулы уксусной кислоты, 2 молекулы углекислого газа и 2 молекулы во­ды:

_{3 ceh}i_2o6 ------------ 4ch₃ch₂cooh + 2ch₃cooh + 2co₂ + 2h₂o

Перспективными для производства пропионовой кислоты оказа­лись виды P. freudenreichii и P. acidipropionici.

Биосинтез кислоты проводят на достаточно простых средах, например такого состава (в %): углевод - 1-2; сульфат аммония - 0,3; гидолфосфат калия - 0,2; хлорид кобальта - 0,0001; биотин - 0,00001; пантоненат - 0,1; тиамин - 0,01.

Конечные продукты ферментации (пропионат и ацетат) можно не разделять, поскольку обе кислоты обладают консервирующими свой­ствами. Биосинтетическая пропионовая кислота применяется в пищевой и фармацевтической промышленности в качестве консерванта.

Date: 2015-09-24; view: 892; Нарушение авторских прав