химический каталог




Введение в биотехнологию

Автор М.Е.Бекер

ю кислоту, а также вызывающие спиртовое брожение, в ходе эволюции приспособились к анаэробному образу жизни. Уксусная и лимонная кислоты в свою очередь образуются в аэробных условиях. По-видимому, кислоты играют определенную роль в борьбе с конкурирующей микрофлорой, а также являются резервными источниками углерода. Так, Aspergillus niger после использования сахара могут использовать в качестве субстрата лимонную кислоту. В свою очередь уксуснокислые бактерии при отсутствии спирта в среде ассимилируют уксусную кислоту, окисляя ее до воды и С02.

УКСУСНАЯ КИСЛОТА И УКСУС

Уксусом называется 5—9%-ный раствор уксусной кислоты СНзСООН в воде. Он был обнаружен в кислом вине раньше, чем уксусная кислота. Позже уксус начали получать, сбраживая спиртовой раствор при помощи особых уксуснокислых бактерий (Bacterium schutzenbachi, Bact. curvum). В результате перегонки перебродившего раствора получают 70—80%-ный раствор уксусной кислоты — уксусную эссенцию. Концентрация безводной или ледяной уксусной кислоты 99,8%.

143

Уксусную кислоту используют как в пищевой промышленности, так и для растворения органических красителей, получения медикаментов, пластмасс, синтетических волокон, в микробиологическом синтезе как источник углерода и др.

Для полученного микробиологическим путем уксуса характерны приятный аромат и вкус за счет образования в процессе брожения небольших количеств эфиров, например этилацетата, а также спиртов и кислот.

Уксуснокислые бактерии принадлежат к роду Acetobacter. Это длиной в 0,5—8,0 мкм грамотрицательные, образующие споры палочки с жгутиками.

Реакцию образования уксусной кислоты катализирует фермент алкогольоксидаза. Уравнение реакции имеет вид

СН,СНаОН + Оа -»? CHjCOOH + Н20 + 490 кДж.

Для этого процесса оптимальны реакция среды рН 3,0 и температура 28°С для культуры Bact. schutzenbachi, для культуры Bact. curvura — 35—37°С. Концентрация спирта в среде 7—15%. конечная концентрация кислоты 8—14% (в среднем 10%). Если в процессе брожения в среде кончается спирт, происходит окисление уксусной кислоты

СН3СООН + 202 - 2С02 + 2Н20.

Надо следить за тем, чтобы в конце процесса в среде содержалось 0,3—0,5% неиспользованного спирта. Во время брожения необходимо обеспечить хорошую аэрацию — теоретически на 46 частей по массе спирта необходимы 32 части кислорода.

В промышленности уксуснокислое брожение ведут в вертикальных генераторах по непрерывному методу. Генераторы заполняют специальной стружкой или другим наполнителем с большой площадью поверхности, например древесным углем, коксом и др. Раствор спирта подают в генератор сверху, воздух продувают снизу встречным потоком. Находящиеся на поверхности стружек бактерии окисляют спирт до уксусной кислоты.

Обычно диаметр,генератора 1—3 м, высота 2,5—6 м. Генераторы делают из дерева, керамики или нержавеющей стали, стекла или железобетона, выложенного внутри керамическими плитками. При пуске генератор наполняют стружкой, подкисляя ее при помощи уксуса до тех пор, пока вытекающий из генератора уксус имеет ту же концентрацию, что и исходный раствор. Это длится примерно 8—10 сут. Затем начинается основной процесс ферментации. Для этого готовят среду, содержащую 6% уксуса, и добавляют 3%-ный раствор спирта. Кроме того, в среду вносят определенное количество фосфатов калия и сульфат аммония. Среду равномерно разливают в верхней части генератора и дают свободно стекать по стружкам. После стабилизации процесса каждый день в генератор добавляют среду в количестве 16—20% объема находящейся в нем жидкости. Без смены стружек процесс может длиться несколько лет. Производительность генератора 2,9 кг 100% уксусной кислоты на 1 м3 стружек за сутки. Теоретически из 100 л безводного спирта можно получить 103 кг уксусной кислоты, практически получают 75—93 кг уксусной кислоты, так как имеют место потери вследствие переокисления, неполного окисления спирта, а также испарения. В настоящее время широко используют метод рециркуляции, по которому вытекающий раствор многократно возвращают в генератор.

МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА

На субстратах, содержащих углеводы, многие молочнокислые бактерии продуцируют молочную кислоту СН3—СНОН—СООН. Чаще всего они встречаются в молочных продуктах, на их деятельности основано получение простокваши, сметаны и других кисломолочных продуктов. Молочнокислые бактерии находятся и на зерне, поэтому ржаной хлеб можно получить после естественного брожения теста. В промышленности молочную кислоту получают, используя Bacterium delbruckii (синоним Lactobacillus delbruckii), которые принадлежат к термофильным бактериям с оптимумом температуры развития 45—50°С. В микроскопе они видны в виде длинных палочек.

Молочную кислоту широко используют в химической (получение пластмасс, красителей, чернил, лаков), фармацевтической н пищевой промышленности. Ферментные системы молочнокислых бактерий превращают глюкозу в молочную кислоту согласно уравнению

СвН1аО„ ->? СН3СНОНСООН + 75 кДж.

Вначале имеет место гликолиз, затем пировиноградная кислота восста

страница 50
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

Скачать книгу "Введение в биотехнологию" (2.32Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
люстра lm-1.40/1 bialy, 1xe27/60w (h=69,w=30)
справка гибдд ээг
билеты на концерт в кремль
даметекс официальный сайт

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)