<< Chapter < Page Chapter >> Page >
¬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:

Sản xuất axit xitric

Axit xitric là một axit hữu cơ rất phổ biến trong thực vật. Nó có nhiều trong nước chanh (6 %), nước lựu (9 %), trong quả cam, quýt, dứa, dâu tây,... axit xitric được dùng nhiều trong thực phẩm làm nước giải khát, bánh kẹo, đồ hộp, trong y dược, dệt, nhuộm, nghề ảnh, nghề in,...

Trước kia axit xitric chỉ được sản xuất từ chanh, nhưng giá thành cao và hiệu suất thu hồi rất thấp. Hiện nay dùng oxy hóa gluxit để tạo thành axit xitric do nấm mốc, hơn 90 % axit xitric đã được sản xuất theo phương pháp lên men.

Các loại vi sinh vật để sản xuất axit xitric

Aspergillus (Asp.) niger, Asp. clavarus, Penicillium luteum, Penicillium citrinum, Mucor piriformis và những loài Mucor khác. Những chủng của Asp. niger cho kết quả cao nhất.

Cơ chế hình thành axit xitric

Phương trình chung của quá trình chuyển hóa đường thành axit xitric là:

2C 6 H 12 O 6 + 3O 2 2C 6 H 8 O 7 + 4H 2 O size 12{2C rSub { size 8{6} } H rSub { size 8{"12"} } O rSub { size 8{6} } +3O rSub { size 8{2} } rightarrow 2C rSub { size 8{6} } H rSub { size 8{8} } O rSub { size 8{7} } +4H rSub { size 8{2} } O} {}

Cơ chế của sự chuyển hóa này có thể được biểu diễn như sau:

­­Đường C6H12O6 thủy phân thành axit pyruvic (CH3COCOOH)

CH 3 C OCOOH + CO 2 HOOCCH 2 COCOOH size 12{ ital "CH" rSub { size 8{3} } C ital "OCOOH"+ ital "CO" rSub { size 8{2} } rightarrow ital "HOOCCH" rSub { size 8{2} } ital "COCOOH"} {}

(axit oxaloaxetic)

HOOCCH 2 COCOOH + CH 3 COOH CH 2 COOHCOHCOOHCH 2 COOH size 12{ ital "HOOCCH" rSub { size 8{2} } ital "COCOOH"+ ital "CH" rSub { size 8{3} } ital "COOH" rightarrow ital "CH" rSub { size 8{2} } ital "COOHCOHCOOHCH" rSub { size 8{2} } ital "COOH"} {}

(axit axetic) (axit xitric)

Các yếu tố quyết định đến quá trình sản xuất axit xitric

- Môi trường thức ăn: Bao gồm đường, các hợp chất hữu cơ, vô cơ. Để nuôi cấy Asp. Niger sử dụng môi trường có thành phần (g/l):

Saccaroza ­­140; NH4NO3 2,23; KH2PO4 1; MgSO47H2O  0,23.

- Môi trường lên men:

Nước 1000 ml + đường 150 g + NH4Cl 1,9 g và bổ sung ZnSO4 là̀m tăng khả năng tích lũy axit xitric.

- pH của môi trường:

* Để nấm mốc phát triển tốt giữ pH = 6.

* Để lên men tốt giữ pH = 3,4  3,5.

* Để điều chỉnh pH thường dùng HCl.

Vì điều kiện môi trường để nấm phát triển và để thu axit xitric là khác nhau nên trong sản xuất phải chuẩn bị môi trường cho nấm phát triển đầy đủ, sau đó điều chỉnh môi trường thích hợp để lên men xitric.

- Sự thoáng khí: Tất cả mixen của nấm mốc là loại hiếu khí điể̃n hình, rất cần oxy tự do. Trong sản xuất có thể thực hiện được bằng quạt gió vô trùng vào phòng lên men hoặc thổi khí vô trùng vào dịch lên men.

- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp khoảng 31  37oC. Sinh khối nấm mốc phát triển mạnh ở 34  37oC. Để tạo ra nhiều axit cần duy trì nhiệt độ 31  32oC. Nhiệt độ thấp hơn thì tích lũy nhiều axit gluconic. Nhiệt độ cao hơn thì việc tạo axit xitric bị kìm hãm.

Get Jobilize Job Search Mobile App in your pocket Now!

Get it on Google Play Download on the App Store Now




Source:  OpenStax, Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học trong công nghiệp. OpenStax CNX. Jul 29, 2009 Download for free at http://cnx.org/content/col10752/1.1
Google Play and the Google Play logo are trademarks of Google Inc.

Notification Switch

Would you like to follow the 'Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học trong công nghiệp' conversation and receive update notifications?

Ask