Получение лимонной кислоты микробиологическим путем

Глубинный способ позволяет перерабатывать широкий набор углеродсодержащего сырья, он не так требователен к качеству мелассы, что на общем фоне его  ухудшения является важным достоинством. Скорость ферментации по этому способу  выше, в одном аппарате сразу получается большое количество культуральной  жидкости и она не собирается по многочисленным кюветам, что упрощает технологию. Ферментация ведется  в стерильных условиях, являющихся необходимой предпосылкой для перехода на непрерывный, полностью механизированный процесс, устраняющий ручной труд.

Если поверхностный способ исчерпал свои потенциальные возможности, устарел, то глубинный отвечает всем требованиям современной биотехнологии находится в стадии развития. Освоение непрерывной ферментации повысит производительность и экономичность процесса. В отечественной промышленности, производящей лимонную кислоту, новые заводы строятся только для работы по глубинному способу ферментации, а существующие заводы с поверхностным способом ферментации постепенно переводятся на глубинный.

В дальнейшем будет рассмотрена  схема производства лимонной кислоты  глубинным методом ферментации с подпиткой.

Выпуск

Выше было описано получение  лимонной кислоты из углеводосодержащего  сырья в результате микробиологического синтеза (ферментации) с использованием нетоксикогенных штаммов гриба Aspergillus niger, предназначенную для применения в пищевой промышленности при производстве пищевых продуктов в качестве пищевой добавки Е 330.

Лимонная кислота должна соответствовать  показателям, предусмотренным ГОСТ 908 – 2004 (взамен ГОСТ 908 – 79). Это должны быть бесцветные кристаллы или белый  порошок, без комков, для кислоты I сорта допускается желтоватый оттенок, вкус кислый, без постороннего привкуса, 2%-ный раствор кислоты в дистиллированной воде должен не иметь запаха, быть прозрачным и не содержать механических примесей, структура – сыпучая, сухая, на ощупь не липкая, без посторонних примесей.

Лимонная кислота выпускается  только в упакованном виде: реализуемая  через розничную сеть – в мелкой фасовке массой нетто 10 – 100 г; предназначенная  для предприятий пищевой и других отраслей промышленности – в крупной фасовке массой нетто 10 – 40 кг. При фасовке допускаются отклонения по массе нетто, не превышающие при массе до 50 г ± 4%, от 50 до 110 г ± 3%. При упаковки кислоты в ящики и мешки допускаются отклонения, не превышающие ± 0,5%.

 

 

ЛИТЕРАТУРА:

Биотехнология/под ред. И. Хиггинса, Д. Беста, Дж. Джонса/перевод  с английского/под ред. А. А. Баева. - М.: Мир, 1988. - 479 с.

Биотехнология микробного синтеза/под  ред. М. Е. Бекера - Рига: Зинатне, 1980. - 350 с.

Воробьев Л. И. Техническая  микробиология. - М.: Высшая школа, 1987. - 94 с.

Д е б а б о в  В. Г., Лившиц В. А. Биотехнология. - М.: Высшая школа, 1988.

Кн. 2. Современные методы создания промышленных штаммов микроорганизмов. 1988. - 208 с.

Промышленная микробиология  и успехи генетической инженерии. Сборник: перевод с английского под  ред. Г. К- Скрябина. - М.: Мир, 1984. - 172 с.

Смирнов В. А. Пищевые кислоты. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - 240 с.

Муратова, Е.И.

М91      Биотехнология органических кислот и белковых препаратов:

      учебное  пособие / Е.И. Муратова, О.В. Зюзина, О.Б. Шуняева. –

      Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. – 80 с. – 100 экз. –

      ISBN 978-5-8265-0655-4.

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Аппаратурная схема  производства и экспликация  

 

Обозначение	Наименование	Количество единиц	Материал рабочей зоны, способ защиты	Техническая характеристика
1 М ПМ    РС        ПР    СК    ВД ТО СП    ПА        Ф            ИВФ    СБ        БВФ    СБФ	2 Хранилище мелассы Промежуточная емкость для  мелассы Реактор - смеситель         Промежуточная ёмкость Стерилизационная колонка Выдерживатель Теплообменник Сборник питательной среды Посевной аппарат        Ферментёр            Индивидуальный воздушный фильтр Сборник культуральной жидкости Барабанный вакуум-фильтр Сборник фильтрата	3 1        1        1    1    1 1 1    2        7                        9                     2                  1                  2	4	5            V=32 м, 31,5 об/мин,H=8300,D=3200mm. 32 м3                «Труба в трубе»        5м3,Н=3800мм,Д=2000мм,180 об/мин 50 м3, Н=10900,Д=4000мм,рубашка и змеевик.    ДК-1.4, 0.058м3/с    25м3, Н=3800;Д=3000мм    S=3м2, 2420х2550х2200 25м3, Н=3500;Д=3000м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 ГОСТ 3652-69. Кислота  лимонная моногидрат и безводная. Технические  условия

Органолептические показатели лимонной кислоты должны соответствовать указанным в таблице 1. 
Таблица 1 ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 

Наименование показателя	Характеристика
Внешний вид и  цвет	Бесцветные кристаллы  или белый порошок   без комков
Вкус	Кислый, без постороннего привкуса
Запах	Отсутствие запаха
Структура	Сыпучая и сухая, на ощупь не липкая
Механические примеси	Не допускаются

 

3.1.4. Физико-химические  показатели лимонной кислоты  должны соответствовать указанным  в таблице 2. 
Таблица 2 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Наименование показателя	Норма
Идентификация лимонной кислоты	Выдерживает испытание
Массовая доля лимонной кислоты  моногидрата (C6 H8 O7  х H2 O), %, не менее	99,5
не более	100,5
Массовая доля воды, %, не менее	7,5
не более	8,8
Массовая доля сульфатной золы, %, не более	0,05
Массовая доля сульфатов, %, не более	0,015
Массовая доля оксалатов, %, не более	0,01
Испытание на ферроцианиды	Выдерживает испытание
Испытание на легкообугливаемые  вещества	Выдерживает испытание
Испытание на железо	Выдерживает испытание

 

3.1.5. Содержание  токсичных элементов в лимонной  кислоте не должно превышать  допустимые уровни, указанные в  таблице 3.

 
Таблица 3 ДОПУСТИМЫЕ УРОВНИ СОДЕРЖАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Наименование токсичного      элемента	Содержание токсичного элемента,   мг/кг, не более
Свинец	0,5
Мышьяк	0,7

 

3.2. Требования к  сырью и материалам 
3.2.1. При производстве лимонной кислоты должно использоваться следующее сырье и основные материалы:- меласса свекловичная по нормативной документации (НД) или сахар-песок по ГОСТ 21, или сахар-сырец по техническому сертификату фирмы-поставщика, или кукурузный крахмал по [1];- вода питьевая по [2] или другой НД, действующей в государствах - участниках Соглашения;- кислота серная техническая контактная улучшенная или техническая первого сорта по ГОСТ 2184;- сода кальцинированная техническая марки Б по ГОСТ 5100;- калий железистосинеродистый технический по ГОСТ 6816;- известь или мел химически осажденный по ГОСТ 8253;- уголь активный осветляющий древесный порошкообразный марки ОУ-А и ОУ-В по ГОСТ 4453;- катионит марки КУ-2-8 чС по ГОСТ 20298;- анионит марки АВ-17-8 чС по ГОСТ 20301;- кислота соляная синтетическая техническая по ГОСТ 857;- известь хлорная по ГОСТ 1692.

Лимонную кислоту, предназначенную для промышленного  применения, упаковывают в мешки-вкладыши по ГОСТ 19360 из полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354 толщиной не менее 0,08 мм или  другой пленки по действующей НД, обеспечивающей герметичность и сохранность  продукции и разрешенной к  применению для контакта с пищевыми продуктами органами Госсанэпиднадзора государств - участников Соглашения. Масса упаковки 25; 30 и 40 кг.