На рис. 7 изображена технологическая схема микробиологического синтеза уксусной кислоты. Римскими цифрами обозначены основные материальные потоки, арабскими цифрами обозначено технологическое оборудование.
I. – посевной материал;
II. – исходное сырье для приготовления питательной среды;
III. – питательная среда;
IV. – этанол;
V. – атмосферный воздух;
VI. – воздух на выходе из батареи реакторов;
VII. – уксусная кислота после синтеза;
VIII. – бентонит;
IX. – лимонная кислота;
X. – отходы (биомасса, бентонит);
XI. – очищенный продукт готовый к расфасовке.
1. – инокулятор для получения посевного материала; 2. – реактор для приготовления питательной среды; 3. – напорный бак для питательной среды; 4. – напорный бак для этанола; 5. – вихревой насос; 6. – паровая колона для подогрева питательной среды до температуры стерилизации; 7. – выдерживатель питательных сред при температуре стерилизации; 8. – теплообменник для охлаждения стерильных питательных сред; 9. – ферментатор; 10. – компрессор; 11. – осветлитель; 12. – фильтр пресс; 13. – сборник готового очищенного продукта; 14. – фасовочный аппарат.
Ферментацию проводят в батарее, состоящей из пяти последовательно соединенных ферментаторов. Каждый аппарат снабжен мешалкой, барботером и змеевиковым теплообменником. В первый ферментатор загружается посевной материал, и непрерывно подаются питательная среда, а также стерильный воздух. При этом создаются оптимальные условия для быстрого размножения уксуснокислых бактерий. Первый ферментатор является генератором уксуснокислых бактерий для всех последующих аппаратов; в нем также происходит окисление этилового спирта в уксусную кислоту.
Культуральная жидкость передается из ферментатора в ферментатор за счет давления, создаваемого воздухом. В каждом ферментаторе обеспечиваются условия, способствующие интенсивному окислению этилового спирта в уксусную кислоту. Для поддержания нужной концентрации спирта во второй, третий, четвертый и пятый аппараты добавляют 40%-ный этиловый спирт. Температура и интенсивность аэрации от ферментатора к ферментатору снижаются. Но при всем этом для процесса окисления требуется достаточно большие количества кислорода, который поступает с помощью компрессора, вместе с атмосферным воздухом, в каждый аппарат батареи, через барботер.
Посевную культуру уксуснокислых бактерий выращивают в лаборатории, в колбах на качалках, а затем в инокуляторе на жидкой питательной среде, после чего полученный посевной материал подают в первый ферментатор, где происходит генерация уксуснокислых бактерий.
Так же, в первый ферментатор подается питательная среда, которая проходит стадию стерилизации, данная стадия заключается в том, что питательную среду нагревают в паровой колоне до температуры стерилизации, затем подают в выдерживатель, где питательная среда находится заданное время при температуре стерилизации, после чего ее подают в теплообменник, где происходит охлаждение уже стерильной питательной среды, затем в напорный бак и после этого среда подается в ферментатор.
После того как культуральная жидкость пройдет через все пять аппаратов, она выходит из последнего с концентрацией уксусной кислоты не ниже 9 % и не выше 9,2 – 9,3 %. Воздух, который также выводиться из последнего аппарата уходит в атмосферу, не нуждаясь в какой – либо очистке, а культуральная жидкость попадает на стадию осветления. Ее осветляют бентонитом с добавлением небольшого количества лимонной кислоты. После перемешивания раствор уксуса подают на фильтр пресс, где из него отдельно выводятся отходы – это биомасса и бентонит, а так же отфильтрованный раствор уксуса, который поступает в сборник готового продукта, а затем на фасовочный аппарат (розлив).
Рис. 7. Технологическая схема микробиологического синтеза уксусной кислоты.
Прочие статьи:
Понятие "норма", вариация и
аномалия по отношению к организму человека
Понятие "нормальный" до такой степени емкое, что впору счесть его совершенно бессмысленным.
Примером подмены понятия "среднее значение" понятием "норма" служит составленная Гезеллом "Таблица нормального ...
Организм лягушки сам создает токсины
Исследователи обнаружили австралийскую ядовитую лягушку, которая создает свой собственный токсин, а не получает его из пищи. Это первое позвоночное, которое производит свои собственные алкалоиды. качество, которым обычно обладают только р ...
Жизнь микроорганизмов в условиях интенсивного облучения
Стимулом для исследования реакции микроорганизмов на облучение послужило стремление решить проблемы, связанные с опасностью радиации для человечества. Хорошо известно, что излучения разных типов обладают потенциальной способностью оказыва ...