Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : CÁC SƠ ĐỒ THIẾT BỊ - DỤNG CỤ SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM TỔNG HỢP TỪ PHƯƠNG PHÁP VI SINH VẬT part 1

Các sơ đồ công nghệ để sản xuất bằng phương pháp vi sinh gồm một số lớn công đoạn. Có thể chia ra những công đoạn quan trọng, tại đó xảy ra sự biến đổi nguyên liệu hay là sự biến đổi các sản phẩm trung gian. Toàn bộ các thiết bị, dụng cụ được ứng dụng để thực hiện các công đoạn cơ bản và các công đoạn phụ được gọi là sơ đồ thiết bị dụng cụ. Sau đây chúng ta sẽ khảo sát cụ thể công nghệ sản xuất axit xitric để làm rõ vấn đề trên....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : CÁC SƠ ĐỒ THIẾT BỊ - DỤNG CỤ SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM TỔNG HỢP TỪ PHƯƠNG PHÁP VI SINH VẬT part 1 Chæång 2 CAÏC SÅ ÂÄÖ THIÃÚT BË - DUÛNG CUÛ SAÍN XUÁÚT CAÏC SAÍN PHÁØM TÄØNG HÅÜP TÆÌ PHÆÅNG PHAÏP VI SINH VÁÛT Caïc så âäö cäng nghãû âãø saín xuáút bàòng phæång phaïp vi sinh gäöm mäüt säú låïn cängâoaûn. Coï thãø chia ra nhæîng cäng âoaûn quan troüng, taûi âoï xaíy ra sæû biãún âäøi nguyãn liãûuhay laì sæû biãún âäøi caïc saín pháøm trung gian. Toaìn bäü caïc thiãút bë, duûng cuû âæåüc æïng duûngâãø thæûc hiãûn caïc cäng âoaûn cå baín vaì caïc cäng âoaûn phuû âæåüc goüi laì så âäö thiãút bë -duûng cuû. Sau âáy chuïng ta seî khaío saït cuû thãø cäng nghãû saín xuáút axit xitric âãø laìm roî váúnâãö trãn.2.1. SAÍN XUÁÚT AXIT XITRIC Axit xitric laì mäüt axit hæîu cå ráút phäø biãún trong thæûc váût. Noï coï nhiãöu trong næåïcchanh (6 %), næåïc læûu (9 %), trong quaí cam, quyït, dæïa, dáu táy,... axit xitric âæåüc duìngnhiãöu trong thæûc pháøm laìm næåïc giaíi khaït, baïnh keûo, âäö häüp, trong y dæåüc, dãût, nhuäüm,nghãö aính, nghãö in,... Træåïc kia axit xitric chè âæåüc saín xuáút tæì chanh, nhæng giaï thaình cao vaì hiãûu suáútthu häöi ráút tháúp. Hiãûn nay duìng oxy hoïa gluxit âãø taûo thaình axit xitric do náúm mäúc, hån90 % axit xitric âaî âæåüc saín xuáút theo phæång phaïp lãn men.2.1.1. Caïc loaûi vi sinh váût âãø saín xuáút axit xitric Aspergillus (Asp.) niger, Asp. clavarus, Penicillium luteum, Penicillium citrinum,Mucor piriformis vaì nhæîng loaìi Mucor khaïc. Nhæîng chuíng cuía Asp. niger cho kãút quaícao nháút.2.1.2. Cå chãú hçnh thaình axit xitric Phæång trçnh chung cuía quaï trçnh chuyãøn hoïa âæåìng thaình axit xitric laì: 2C 6 H 12 O 6 + 3O 2 → 2C 6 H 8 O 7 + 4H 2 O Cå chãú cuía sæû chuyãøn hoïa naìy coï thãø âæåüc biãøu diãùn nhæ sau: Âæåìng C6H12O6 thuíy phán thaình axit pyruvic (CH3COCOOH) CH 3 COCOOH + CO 2 → HOOCCH 2 COCOOH 27 (axit oxaloaxetic) HOOCCH 2 COCOOH + CH 3 COOH → CH 2 COOHCOHCOOHCH 2 COOH (axit axetic) (axit xitric)2.1.3. Caïc yãúu täú quyãút âënh âãún quaï trçnh saín xuáút axit xitric - Mäi træåìng thæïc àn: Bao gäöm âæåìng, caïc håüp cháút hæîu cå, vä cå. Âãø nuäi cáúyAsp. Niger sæí duûng mäi træåìng coï thaình pháön (g/l): Saccaroza 140; NH4NO3 −2,23; KH2PO4 −1; MgSO4⋅7H2O − 0,23. - Mäi træåìng lãn men: Næåïc 1000 ml + âæåìng 150 g + NH4Cl 1,9 g vaì bäø sung ZnSO4 laììm tàng khaínàng têch luîy axit xitric. - pH cuía mäi træåìng: * Âãø náúm mäúc phaït triãøn täút giæî pH = 6. * Âãø lãn men täút giæî pH = 3,4 ÷ 3,5. * Âãø âiãöu chènh pH thæåìng duìng HCl. Vç âiãöu kiãûn mäi træåìng âãø náúm phaït triãøn vaì âãø thu axit xitric laì khaïc nhau nãntrong saín xuáút phaíi chuáøn bë mäi træåìng cho náúm phaït triãøn âáöy âuí, sau âoï âiãöu chènhmäi træåìng thêch håüp âãø lãn men xitric. - Sæû thoaïng khê: Táút caí mixen cuía náúm mäúc laì loaûi hiãúu khê âiãøùn hçnh, ráút cáön oxytæû do. Trong saín xuáút coï thãø thæûc hiãûn âæåüc bàòng quaût gioï vä truìng vaìo phoìng lãn menhoàûc thäøi khê vä truìng vaìo dëch lãn men. - AÍnh hæåíng cuía nhiãût âäü: Nhiãût âäü thêch håüp khoaíng 31 ÷ 37oC. Sinh khäúi náúmmäúc phaït triãøn maûnh åí 34 ÷ 37oC. Âãø taûo ra nhiãöu axit cáön duy trç nhiãût âäü 31 ÷ 32oC.Nhiãût âäü tháúp hån thç têch luîy nhiãöu axit gluconic. Nhiãût âäü cao hån thç viãûc taûo axitxitric bë kçm haîm. - Thåìi gian nuäi cáúy tæì 7 âãún 10 ngaìy.2.1.4. Cäng nghãû saín xuáút axit xitric Saín xuáút axit xitric coï thãø thæûc hiãûn theo phæång phaïp bãö màût hoàûc cáúy chçm.Trong phæång phaïp näøi (bãö màût) mäúc taûo thaình maìng näøi trãn mäi træåìng thæïc àn;Trong phæång phaïp chçm (cáúy sáu) mäúc taûo thaình såüi nàòm trong toaìn bäü mäi træåìngloíng. Phæång phaïp chçm coï nhiãöu æu viãûc hån phæång phaïp näøi, cho pheïp tàng nàngsuáút. Hiãûn nay nuäi cáúy chuí yãúu bàòng phæång phaïp chçm vç caïc cäng âoaûn âãöu âæåüc28thanh truìng, taûo âæåüc chãú âäü cäng nghãû bãön væîng, ruït ngàõn âæåüc thåìi gian lãn men, dãù tæûâäüng hoïa, giaím âæåüc lao âäüng nàûng nhoüc. * Cäng nghãû saín xuáút cuû thãø bao gäöm caïc cäng âoaûn sau: 1. Nuäi cáúy náúm mäúc (nuäi cáúy trong phoìng thê nghiãûm vaì nhán giäúng trong saínxuáút) Chuáøn bë dung dëch rè âæåìng 3 ÷ 4% trong thuìng nuäi cáúy åí nhiãût âäü 35 ÷ 38oC.Bäø sung dung dëch caïc cháút dinh dæåîng vaìo thuìng nuäi cáúy. Chuyãøn men giäúng tæìphoìng thê nghiãûm vaìo theo ...