Способи, процес і головні методи біологічного синтезу лимонної кислоти та її продуцентів. Циркуляційний, глибинний та неперервний комбінований способи біосинтезу оцтової кислоти. Вбираюча здатність наповнювачів. Процес синтезу ітаконової кислоти.
Аннотация к работе
Органічні кислоти, зокрема, лимонна, оцтова та ітаконова є одними з основних підкислювачів у харчовій промисловості, їх частка становить близько 95% обсягу з всіх вироблених підкислювачів. Розширюється сфера застосування лимонної та ітаконової кислот в технічних цілях - в хімічній, текстильній, шкіряній, металургійній та інших галузях промисловості. Попит на них безперервно зростає, але в колишніх соціалістичних країнах він задовольняється вкрай слабко, тому в даний час організовуються нові виробничі потужності з випуску цих цінних продуктів. Лимонну, оцтову та ітаконову кислоту виробляють головним чином шляхом мікробного синтезу, який є важливою галуззю біотехнології. Мікробіологічному процесу отриманню власне лимонної кислоти присвя-чені роботи таких вчених, як В.М. Фалес, О.В. Хіврич і А.М. Литвиненко [1], О.А. Васильченко та О.О. П’янкова [6], Л.М. Глазунова і Т.В. Фіногенова [10]. Виробництво оцтової кислоти шляхом біосинтезу розглянуте С.С. Левушем та Ю.В. Кіт [11], Я.В. Ластов’яком у співавторстві з Н.С. Караман, М.С. Полутаренко, Ю.А. Паздерським [20], П.П. Борисовим та М.Д. Пукишем [23]. Проблем біологічного синтезу ітаконової кислоти у своїх роботах торкалися Л.І. Воробйова [8], Р.Я. Каркліньш та A.K. Пробок [13], Є.І. Муратова [16], Л.Л. Товажнянський [22] та ін. Відповідно до мети, об’єкта і предмета дослідження визначено наступні його завдання: проаналізувати способи, процес і методи біологічного синтезу лимонної кислоти, її продуцентів; охарактеризувати циркуляційний, глибинний та неперервний комбінований способи біосинтезу оцтової кислоти; дослідити продуценти та основні стадії біосинтезу ітаконової кислоти. Виробництво лимонної кислоти методом ферментації за участю грибів - давно відомий (з 1893 р.) біотехнологічний процес. Незважаючи на значний прогрес у сфері органічного синтезу, на сьогодні лимонну кислоту отримують мікробіологічним синтезом, а саме шляхом лимоннокислого бродіння солодких відходів цукрового виробництва - патоки (меляси), спричиненого пліснявими грибами роду Aspergillus niger, тому виробництво часто розташовують спільно з виробництвом цукру. У промисловому виробництві лимонної кислоти широко застосовують гриби A. niger, оскільки цей вид дає високий вихід цільового продукту, з ним легко працювати, він відносно недорогий і цим самим робить виробничий процес економічно вигідним. На кожному з етапів культура чутлива до різних фізико-хімічних факторів, таких як склад та співвідношення компонентів середовища, аерація, pH середовища, температура тощо. Біотехнологія отримання лимонної кислоти за участю мікроорганізмів охоплює такі основні етапи: отримання посівного матеріалу; підготовка сировини до ферментації; підготовка та стерилізація повітря; ферментація; відокремлення біомаси продуцента від культуральної рідини; екстракція лимонної кислоти з культуральної рідини та отримання її у вигляді кристалів [10, с. Початкова температура підтримується в діапазоні 28-30°С, відносна вологість становить 40-60 %.