Sitrik Asit Ticari Üretimi için Kullanılan 3 Yöntem

Sitrik asidin ticari üretimi için kullanılan yöntemlerden bazıları şunlardır:

Sitrik asit (2-hidroksipropan-l, 2, 3, trikarboksilik asit) birincil bir metabolik üründür ve trikarboksilik asit döngüsünde oluşturulur.

Kimyasal olarak sitrik asit, gliserolden sentezlendi. Mikrobiyal metabolitlerde geniş sitrik asit oluşumunu bildiren Wehmer'dir (1893). Molliard (1922), Aspergillus niger kültürlerinde besin eksikliği koşulları altında sitrik asit birikimini doğruladı.

(i) Koji Fermantasyon Süreci: Ticari sitrik asit üretimi için üç yöntem vardır:

Bu yöntem, yılda üretilen sitrik asidin yaklaşık beşte birini oluşturan Japonya'da kullanılır. Bu yöntemde A. niger suşları kullanılmıştır.

(ii) Sıvı Yüzey Kültürü Fermantasyon Süreci:

Bu yöntemde, sıvı kültürler, 24 saat içinde filizlenen A. niger sporlarına aşılanır. Mycelia, çözeltinin yüzeyini örter ve yüzer.

(iii) Su Altındaki Kültür Fermantasyon Süreci:

Bu durumda A. japonicum'un miselleri tanklarda yaklaşık 15 cm derinlikte çözelti içinde büyür. Bu şekilde üretilen sitrik asit, sıvı yüzey kültürü fermantasyonu tarafından üretilenlerden daha düşüktür.

Ticari üretim için A. niger suşları, belirli prosedürle geliştirilen melezlerden veya mutantlardan seçilir. Suşlar, 100 g glikoz başına 80 g sitrik asitten daha az olmayacak şekilde olmalıdır. Büyük ölçekli üretim için sürekli kültür Uygun değildir. Bu nedenle, hücre büyümesi ve metabolik ürünlerin farklı zamanlarda meydana geldiği herhangi bir işlemde sürekli fermantasyon için çok tanklı bir sistem gerekir.

Kültür ortamı karbonhidratlar, KH2P04 (% 0.01-0.3), MgS04 .7H20 (% 0.25) ve birkaç iz element içerir. Karbonhidrat çözeltileri konsantre kamış suyu, glikoz veya sukrozdur. Substrat melas ise, ferrosiyanür (20-150 mg / litre), fazla demiri çökeltmek için sterilizasyondan önce kültür ortamına eklenebilir. Demir yerine, berraklaştırılmış pekmez bir iyon değişim reçinesinden geçirilebilir. Laboratuar koşullarında, bir iyon değişim reçinesinden geçirilen sükroz kullanılarak en yüksek verimler elde edilir.

Bu aşamada, kültür ortamına yalnızca fermentör çelikten yapılmışsa veya bir miktar sızdırmaz kaplama uygulandığında (sıradan fermentörlere) kültür ortamının pH'ı 3.5'e kadar tutulduğunda bakır ilave etmek gerekir (0.1-0.50 ppm) oksalik ve glukonik asitlerin oluşumunu engelleyen amonyum nitrat (0.25) eklenerek.

Kültür ortamı, buhar ceketli ısı eşanjörü borularından geçirilerek sterilize edilir ve başka bir eşanjörde yaklaşık 30 ° C'ye soğutulur.

A. niger türünün kültür ortamına aşılanması, mantarın maksimum büyümesini sağlamak için köpüren hava ile havalandırma ile takip edilir. Fermantasyon işlemi yaklaşık 5-14 günde 27-33 ° C'de tamamlanır. Fermente edilmiş et suyu sitrik asit kaynağı olarak işlev görür. Kireç (Ca (OH) 2 ), sitrik asidin kalsiyum sitrat formunda çökelmesini sağlamak için eklenir. Yine çökelti, çözünmeyen kalsiyum sülfatın çökeltilmesi için sülfürik asit ile muamele edilir. Daha sonra süzülür.

Sitrik asit içeren filtrat, ısı ile ön işleme tabi tutulmuş veya hidroklorik asit ile yıkanmış karbon granüllerinin kolonundan geçirilerek arıtılır. İyon değiştirme yatağı çözeltilerinden geçmek demineralize edilir, bu kristaller oluşturmak için vakum altında konsantre edilir. Kristaller santrifüjleme ile geri kazanılır ve ana likör, kalan kristalleri elde etmek için buharlaştırıcıya geri döndürülür.

Sitrik asit, piyasada toz halinde susuz kristalimsi bir kimyasal formda bulunur.

Fermantasyon Biyokimyası:

Sithop asit trophophase sırasında trikarboksilik asit döngüsünün kesilmesinin bir sonucu olarak üretilir. A. niger'de yaklaşık% 78 şeker EMP yolundan geçer ve sitrik asit elde etmek için oksaloasetik asit ile yoğunlaşan asetil CoA üretimi ile sonuçlanır.

İlave sitrik asit döngüsü, akonitaz ve izositik dehidrojenazın ya bakır ya da hidrojen peroksit tarafından inhibe edilmesiyle kesintiye uğratılır. Bununla birlikte, demir bu enzimlerin temel kofaktörüdür. 0.3: 2 (mg / litre) oranındaki Cu ve Fe, bu enzimlerin aktivitesini pH 2.0'da kesintiye uğratır.