دانلود مقاله اسید لاکتیک

word قابل ویرایش
56 صفحه
12700 تومان
127,000 ریال – خرید و دانلود

* معرفی
– چشم انداز تاریخی
– خصوصیات فیزیکی و شیمیائی
* تکنولوژی تهیه و تولید
– میکروارگانیسم‌ها و مواد خام
• میکروارگانیسم‌ها
• مواد خام
– فرآیند تخمیر
• محفظه بلند و پیوسته غلظت و جمع‌آوری در راکتورها
– فرآیند بهبود
• فلیتراسیون، رفتار کربنی و تبخیر
• کریستال کردن Caleium Lactate
• تقطیر مایع
• تقطیر استرهای شیر
• فرآیندهای دیگر بهبود
– تهیه به صورت ترکیبی
* اقتصاد
– سایز بازاری، تولید کنندگان، قیمت‌ها
– استفاده و کارکردها
* خلاصه

* معرفی
چشم انداز تاریخی:
اسید لاکتیک (۲ تا هیدورکسی پروپانیک اسید+ ۲ تا هیدورکسی پروپیونیک اسید) به لحاظ ساختاری یک هیدورکسی اسید است که به وفور در طبیعت یافت می‌شود. اولین بار به صورت تجاری در سال ۱۸۹۴ توسط چارلز ای آوری در لیتون ماساچوست امریکا تهیه و تولید شد. این تولید در نیل به هدف فروش Calcium Lactate به عنوان جانشینی برای خامه‌ی تارتار در پودر نان پزی موفق نبود.

اولین کارکردهای موفق آن در صنعت چرم و منسوجات در سال ۱۸۹۴ آغاز شد (گریت و ۱۹۳۰) تولید سالانه در آن دوره حدود ۵۰۰۰ کیلوگرم بود. در سال ۱۹۴۲ حدود نیمی از تولید سالانه‌‌ی آمریکا که حدود ۱۰۶* ۷/۲ کیلوگرم بود به مصرف صنعت چرم می‌رسید و ۲۰% آن به مصرف صنایع غذائی (فیلاچیون و ۱۹۵۲).
تولید آمریکا طی جنگ جهانی دوم به اوج خود یعنی ۱۰۶* ۱/۴ کیلوگرم در سال رسید اما پس از آن به ۱۰۶* ۳/۲ کیلوگرم تنزل کرد. یک بازار سالانه‌ی ۱۰۶* ۹۰ کیلوگرمی (یندل و آریز ) در صنعت پلاستیک در اواخر دهه پنجم و اوایل دهه‌ی ششم قرن نوزدهم پیش‌بینی شد که این پیش‌بینی منجر به یک تحقیق و بررسی وسیع اما ناموفق در جهت کاهش هزینه و افزایش خلوص تولید شد.

یک دهه بعد، نیاز به یک حرارت ثابت برای اسید لاکتیک در جهت تولید Stearoy 1-2- lactylates در صنعت شیرینی‌پزی دری به سوی تولید ترکیبی اسید لاکتیک گشود. (آنون ، ۱۹۶۳).
تولید جهانی سال ۱۹۸۲ به سرعت به ۱۰۶* ۲۸-۲۴ کیلوگرم رسید. بیش از ۵۰% اسید لاکتیک تولیدی در صنایع غذائی به عنوان ماده جلوگیری از فساد غذائی استفاده می‌شد، تولید Stearoyl –۲- lacty lates نیز ۲۰% تولید اصلی را در برمی‌گرفت و بقیه‌ی تولید سالانه در صنعت داروسازی و یا سایر کاربردهای منتوع صنعتی به مصرف می‌رسید. تخمیر نیز به سرعت برای تولید نیمی از کل تولید جهانی استفاده شد.

خصوصیات فیزیکی و شیمیائی
نخستین بار اسید لاکتیک توسط اسکیل در سال ۱۷۸۰ از شیر ترش گرفته شد (لاک وود ، ۱۹۶۵). خصوصیات فیزیکی و شیمیائی اسید لاکتیک به طور وسیعی توسط هالتون مورد بررسی قرار گرفته است. اسیدلاکتیک به دوفرم فعال قابل نمایش وجود دارد. لاک وود بیان کرد اگر چه شکل (+)L دکسوترو روتاتوری به نظر می‌رسد، اما ممکن است واقعاً به صورت لوروتاتوری باشد یعنی همانگونه که در نمکها و استرهاست واژگونی آشکار در چرخش قابل نمایش ممکن است به واسطه شکل‌گیری پل اکسیداتلین بین اتم‌های کربن ۱و۲ به وسیله‌ی جابه‌جائی تاتومریک گروه هیدورکسیل روی اتم کربن ۲ به گروه رادیکال کربوکسیل کربن ۱ باشد. نمک‌ها و استرهای +L اسیدلاکتیک نمی‌توانند این حلقه‌ی اپوکسید را تشکیل دهند ولذا لوروتاتوری هستند ایزومر (+)L (سارکولاکتیک اسید، پارالاکتیک اسید) در انسانها وجود دارد اما هر دو ایزومر (+)L و (-)D در سیستم‌های بیولوژیکی یافت می‌شود. برخی از خصوصیات عمومی اسیدلاکتیک در جدول ۱ آمده است:

جدول ۱- خصوصیات فیزیکی و شیمیائی اسیدلاکتیک
۰۸/۹۰ وزن مولکولی
Cْ۵۴ – ۸/۵۲
Cْ۳۳ – ۸/۱۶ نقطه ذوب (+)L یا (-)D
Cْ۸۲ در mm Hg 5/0
Cْ۱۴ در mm Hg 14 نقطه‌ی جوش
۴-۱۰* ۳۷/۱ ثابت تفکیک (Ka در ْ۲۵C)
1-Kjmol 1361 گرمای احتراق
۱-Cْ ۱-J mol 190 گرمای ویژه (Cp در ْ۲۰C)

اسید لاکتیک‌هایی که از نظر خلوص درجه‌ی بالائی دارند و فعال نیز هستند می‌توانند کریستال‌ اسامی مونوکلینیک بی‌رنگی را تشکیل دهند (لاک وود).
اسیدلاکتیک به هر نسبتی قابل حمل است، خود استری شدن آنها به دلیل گروههای هیدورکسیل و کربوکسیل موجود در آنهاست.
اسیدلاکتیک ممکن است تشکیل یک دایمر سیلسیک (لاکتید) و یا پلیمرهای خطی‌ای با فرمول کلی H[OCH(CH3) CO]n OH دهد.
فیلاچیون و فیشر در سال ۱۹۴۴ نسبتها، خصوصیات و ساختار شیمیائی پلیمرها را مورد بررسی قرار دادند. اسید لاکتیک ممکن گاهی اوقات مثل یک اسید آلی عمل کند، دقیقاً مثل یک الکل آلی و نیز می‌تواند در واکنش‌های شیمیائی گوناگون و متنوعی نیز شکایت کند.

هالتون در سال ۱۹۷۱ در یک تحقیق همه جانبه، تمام واکنش‌های اسید لاکتیک را بررسی کرد. آنالیز اسید لاکتیک در محلول آبی توسط NAD+ متصل به (هیدروژناس‌ها، میسر شده است. فرآیند این سنجش آنزیمی و رنگ‌شناسی توسط دریوز توصیف شد. دریوز و هالتون تکنیک‌هایی برای تعیین اسید لاکتیک ارائه دادند. روش غیرآنزیمی تعیین اسیدلاکتیک توسط پریس پایه‌گذاری شد. روش دیگری که مستلزم تبدیل بخشی از اکسیداسیون اسید لاکتیک به استالدهید است توسط فریدمن و گریسر در سال ۱۹۳۳ شناسایی شد. استالدهید بعد از آن ممکن است تیتراته و یا به وسیله ثبت به وسیله‌ی گازهای رنگی آنالیز شوند. یک تیتراته کردن ساده‌ی اسیدلاکتیک با اساس قوی ممکن است وقتی استفاده شود که اجزای دیگر ترکیب در یک نمونه دخالتی در آن نداشته باشند. رنگ‌نگاری گازی‌ می‌تواند استفاده شود هر چند، خود استری شدن عموماً این روش را در جهت نیل به اهداف کمیتی ناموفق می‌سازد (ون نس ، ۱۹۸۱) رنگ‌نگاری مایع نیز می‌تواند برای آنالیز اسیدلاکتیک استفاده شود. تغییرات تکنیک‌های HPLC استفاده شده توسط پیرکل در سال ۱۹۸۱ می‌تواند در جهت جداسازی استرهای اسیدلاکتیک استفاده شود.

فن‌آوری تولید
میکروارگانیسم و مواد خام
میکروارگانیسم
گرارت در سال ۱۹۳۰ تاریخچه اولیه ترش شدگی و تخمیر اسیدلاکتیک را جمع بندی کرد. باستور در سال ۱۸۵۷ کشف کرد که ترش شدگی شیر به دلیل میکروارگانیسم می‌باشد.
در دهه ۱۸۶۰ و ۱۸۷۰ حضور باکتری‌های اسیدلاکتیک در عمل تقطیر و تصفیه یافت شد و دمای مورد نیاز افزایش مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. Leichmann کشت ضعیفی از خمیرترش شده را در سال ۱۸۵۸ تجزیه کرد. زنجیره Lactobacillus delbreuckii که احتمالاً‌ کاملاً‌ شبیه به زنجیره‌ای بود که بوسیله Leichmann تجزیه شده بود غالباً‌ برای تولید تجاری اسیدلاکتیک مورد استفاده قرار گرفته می‌شود. امروزه گرایش‌هایی که در صنعت به کار برده می‌شود انحصاری می‌باشند، اما با این وجود این عقیده وجود دارد که اکثر ارگانیسم‌های به کار رفته شده متعلق به گونه Lactobacillus می‌باشد.

Prescotl و Dunn در سال ۱۹۵۹ خلاصه ای از تعداد بیشمار و گسترده باکتری‌ها را که اسیدلاکتیک را در کمیت بزرگ تولید می‌کنند ارائه داده‌اند. این باکتری‌ها ممکن است به عنوان تخمیر همسان طبقه‌بندی شوند و یا گروه‌بندی آن‌ها بر اساس تولید اسیدلاکتیک، سلو‌ها و دانه‌های کوچک تخمیر و ترش شدگی نامتناجنس، تولید اسیدلاکتیک، سلول‌ها و تولیدات دیگر از قبل اسیدلاکتیک، در‌اکسیدکربن، اتانون و گلسیرون باشد. تنها ارگانیسم‌های ترش شدگی یکسان دارای اهمیت صنعتی برای تولید اسیدلاکتیک ‌می‌باشد. باکتری‌های اسیدلاکتیک تخمیر یکسان و همگونم از جنسیت و گونه Lactobacillus و Streptococcus و Pediococcus می‌باشد. اهمیت صنعتی ارگانیسم‌ها در درجه حرارت بالای ۴۰ درجه سانتیگراد و در ۷-۵ PH به طور مناسب و مطلوب رشد می‌کنند.

ارگانیسم‌ها هوازی اختیاری هستند اما از تنفس برای تولید ATP استفاده نمی‌کند. به دلیل حرارت بالا، اکسیژن کمی جمع می‌شود، لاکتیک زیاد جمع شده و PH کم می‌شود، معمولاً‌ ناخالصی مسئله جدی نمی‌باشد. در تخمیر همگون باکتری‌ها اسیدلاکتیک گلوکوز را از طریق مسیر Embden- Meyehof کاتولیز می‌کند. ۲ اسیدلاکتیک مولکولی از هر یک مولکول‌های گلوکز تولید می‌شوند. به طور کلی‌تر در ازای هر ۱۰۰ گرم گلوکز۹۰ مولکول تولید می‌شود. شکر از طریق برخی از گونه‌های تخمیر همگون و اسید از این متابولیسم، متابولایز می‌شود. ممکن است ارگانیسم‌های (-)D و (+)L یا اسیدلاکتیک DL ایجاد شود.

این ترکیب راسمیک می‌تواند از ۱ طریق فعالیت ۲ هیدروژنی لاکتیک شده در فضای ویژه یا از دی‌هیدروژنیزاسیون ناشی شود. (۱۹۷۰، Gasser). طبقه‌بندی بسیاری از این کرنش‌های باکتری اسیدلاکتیک در بسیاری از مقالات وجود دارد. در نتیجه مشورت کردن با مقالات در مورد کرنش‌ها و کشش‌های مصنوعی یا انجام بررسی‌ها و مطالعات برای تعیین فضای ویژه اسیدلاکتیک که تولید می‌شود معتبر است. باکتری اسیدلاکتیک قابلیت‌های ترکیبی معدود می‌شود. آن‌ها همیشه به ویتامین‌ B نیاز دارند و تقریباً بدون نیاز به تعداد زیادی اسید آمینه می‌باشند. (۱۹۷۶، Stanier)

به علاوه بسیاری از فاکتورهای رشد وجود دارند که تاثیرات قابل توجهی در میزان تخمیر می‌گذارند. Koser (1968 شرایط مورد نیاز برای تغذیه Lactobcilli را مورد بررسی و مطالعه قرار داد. Ledesma و دیگران در سال ۱۹۷۷ میانگین ترکیبی و نظام ‌یافته‌ای را برای مقایسه ها بررسی‌های Lactobocilli ارائه دادند. Rees S Prit (1979) پایداری تولید اسید لاکتیک را از طریق سلول‌های رشد نیافته Lderbreuki مورد آزمایش قرار دادند. ایجاد فعالیت گلیکولتیک در سولهای غیر متحرک و رشد نیافته ممکن است منجر به افزایش تنش اسید لاکتیک شود از اندازه توره سلولی کم کند. انتخاب یک ارگانیسم بستگی به کربوهیدارت اولیه که تخمیر می‌شود، دارد.

Gasser در سال ۱۹۷۰ توانایی Lactobcilli را به منظور رشد شکرهای مختلف جدول‌بندی کرد. برای تخمیر لاکتوز از L. bulgaricus ، L, casei یا S. Lactic استفاده شد. کرنش‌های سازوگار و تطبیق داده شده L. ceichmannii L. delbreuckii برای تخمیر گلکز مورد استفاده قرار گرفت. L.pentosus به منظور تخمیر سولفت هدر رفته مایع مورد استفاده قرار گرفت. (۱۹۴۸، Leonard و دیگران). Nakamura S crowrll در سال ۱۹۷۹ کرنش تخمیر همگون را که L.amylophilus نام داشت جداسازی کرده که می‌توانست منجر به کشش تخمیر –(۱+)L اسیدلاکتیک با ۹۰ درصد آب شود. ترکیب کرنش ها مانند کشت خالص برای تولید تجاری اسیدلاکتیک مورد استفاده قرار گرفته شده است. (۱۹۸۳، Viniegea – Gonzalez and Gomez و ۱۹۶۶ Childs S Welsby ).

برخی از قارچ‌های گونه‌های Rhizopus به خصوص R.oryzae می‌تواند برای تولید اسیدلاکتیک –(+)L استفاده شود. این ارگانسیم ترکیب کمتری از شرایط مورد نیاز تغذیه را نسبت به باکتری اسیدلاکتیک دارا می‌باشد. میزان له‌شدگی و تخمیر بر روی گلکز از طریق Lowery و Snell در مقایسه‌های Lactobacilli نقل شده است. گونه‌های Rhizopus می‌تواند از طریق کشش ذخائر غذایی نیز استفاده کنند. با این وجود این روند هرگز به موفقیت تجاری دست پیدا نمی‌کند. استفاده از ارگانیسم‌هایی مانند Rhizopus با شرایط مورد نیاز تغذیه کمتر احتمالاً می‌تواند هزینه غذایی را کم کرده و پیدایش مراحل را آسانتر کند.

در کل، ویژگی‌های مورد نیاز مطلوب ارگانیسم‌های صنعتی می‌توانند به سرعت و به طور کامل تخمیر شده و از ذخائر غذایی ارزان و حداقل اندازه مواد نیتروژنی استفاده کنند. این ارگانیسم برای تنش بالاتر از فضای ویژه اسید لاکتیک تحت شرایطی با PH کمتر و حرارت بالاتر ترجیح داده می‌شود و با تولید کمتر توده سلولی و میزان کمی از تولیدات دیگر همراه می‌باشد.

مواد خام
تعداد بسیاری از مواد کربوهیدرات مورد استفاده قرار گرفته است و برای ساخت اسیدلاکتیک از طریق تخمیر مورد آزمایش قرار گرفته و ارائه داده شده است مقایسه ذخائر غذایی بر اساس کیفیت‌های مطلوب و مورد نیاز زیر مفید و با اهمیت می‌باشد.
۱) هزینه کمتر ۲) میزان کمتری از آلودگی ۳) میزان و اندازه تخمیر سریع
۴) تنش زیاد اسیدلاکتیک ۵) تخمیر کم یا بدون محصول (بازده)
۶) توانایی تخمیر شدگی با مراقبت‌های کمتر ۷) موجودیت گردش- سالی
ذخائر غذایی خام و پالایش شده به دلیل سطح بالای مواد ناخالص که می‌تواند موجب مشکلات و مسائل جداسازی شود، جلوگیری می‌شود. استفاده از شکرپنتوز در تولید اسیدآکتیک منجر به ایجاد مراحل اضافی برای جداسازی می‌شود می‌تواند موجب دردسر در بازاریابی می‌شود.

ساکارزاز قند چغندر و نیشکر شامل لاکتوز، مالتوز و دکستروز می‌شود و از نظر اقتصادی مورد استفاده قرار می‌گیرد. پالایش ساکاروز اگر چه گران قیمت و پر هزینه می باشد اما رایج ترین مشکل است که مورد استفاده قرار می‌گیرد و از طریق دی‌اکستوز دنبال می‌شود. جای تعجب نیست که برخی از سازندهای اسیدلاکتیک با تجارت قند نیشکر و چغندر ارتباط دارند.

دی اکستروزاز از کشش نیشکر که متعارف‌ترین ذخیره غذایی در اواخر دهه ۱۹۵۰ بود، مورد استفاده قرار می‌گیرد. (۱۹۵۹، Machell). تجمع آب پنیر بدون استفاده تولیدات یا شرکت تولیدی Sheffield مورد استفاده قرار می‌گیرد. (۱۹۳۶) olve و (۱۹۳۷)Burton برخی از مزایا و معایل استفاده از آب در این مراحل را مورد بررسی قرار دادند. Cordon و دیگران در سال ۱۹۵۰ برای هیدرولیز نشاسته سیب‌زمینی به منظور تولید اسیدلاکتیک از آنزیم‌های آمیلاز قارچی استفاده کردند. آن‌ها بیان کردند که نشاسته سیب‌زمینی در مقیاس صنعتی آلمان مورد استفاده قرار گرفته بود.

مواد سلولوزی مانند دانه ذرت، ساقه ذرت دانه‌های کتان، کاه (۱۹۵۴، Schopmeyer) و سولفیت مایع هدر رفته (دیگران و Leonard 1948) مورد استفاده قرار گرفته است. اسیدآکتیک از طریق تولیدات سلولوزی مشتق شده از شکرها تولید شده است. سولفیت مایع نیز به برخی از فرآیندهای قبل برای افزایش سریع میکروبی نیاز دارند. (۱۹۵۴، Schopmeyer ؛ ۱۹۴۸، دیگران وleonard) باقی‌مانده لیگین و ایجاد اسیدلاکتیک از بروتز خام موجود مشکلاتی را برای تبدیل مواد سلولوزی ایجاد می‌کند. (۱۹۴۸، Leonard و دیگران)

Needle و Aries در سال ۱۹۴۹ مراحلی را برای استفاده از مولاسس ارائه دادند. اگر چه مولاسس (molasses) از لحاظ اقتصادی مورد استفاده قرار می‌گرفت اما مشخصه پیچیده‌ای در این مراحل داشت. (۱۹۵۹، Machell).
Schopmeyer در سال ۱۹۵۴ گزارش داد که گریپ فروت و سیب‌زمینی ترش به عنوان ذخائر غذایی مورد آزمایش قرار گرفته است تخمیر مستقیم مواد نشاسته‌ای از طریق L. Thermophillus بوسیله Schopmeyer (در سال ۱۹۵۴ مورد بررسی قرار گرفت Crowell 8 Nakanuea در سال ۱۹۷۹ تخمیر نشاسته نیشکر را در تنش بالای L. amylophilus گزارش داد. با این وجود نتایج او ترغیب را نشان می‌دهد اما مراحل کامل را گسترش نداده است. استفاده ارزان از نشاسته چغندر خالص می‌تواند به طور هزینه مواد خام را به طور تقریبی تا ۱-kg 20/0$ کاهش دهد. (البته در صورتیکه برای جایگزینی ساکاروز یا دی‌ اکستروز مورد استفاده قرار می‌گیرد).

منابع نیتروژنی مانند جوانه مالت، عصاره مالت، جو، ایجاد تخمیر شیر بایستی از طریق منابع کربوهیدرات برای ایجاد رشد سریع تغذیه شوند. برخی از رشدهای ایجاد شده مواد در این منابع نیتروژنی به گرما حساس می‌باشند. در روند تجاری، حداقل اندازه مواد به منظور آسان بودن مراحل مورد استفاده قرار می‌گیرند. در بعضی مواقع مواد معدنی اضافی در هنگام کمبود منابع نیتروژنی و کربوهیدراتی مورد نیاز می باشد. کربونات کلسیم و هیدروکسیدکلسیم برای خنثی کردن اسیدی که تشکیل شده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مراحل تخمیر
تخمیر ناپیوسته، شیوه‌ای است که در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد. مخمرها از چوب یا ۳۱۶ فولاد رنگ نشده ساخته شده است و با انتقال مارپیچی گرما برای کنترل حرارت مجهز می‌شوند. آمیختگی جزئی ازطریق همزدن به منظور نگه داشتن مخلوط ایجاد می شود. مخمرها به طور کلی بخار میشود، یا آب جوش گرم شده (Inskeepila 52) و یا از نظر شیمیائی استریل می‌شوند (قبل از تکمیل میانگین پاستوریز شدگی) (Buertonila37) غالباً‌ مخمرها فضاهای کمی را پوشش می‌دهند.

ناخالصی و آلودگی مشکل بزرگی نمی‌باشد: جدی‌ترین مسئله ناخالصی به دلیل رشد باکتری بوبتریک اسید در پایان تخمیر می‌‌باشد. تجمع محصول نهایی کمتر از ۱۵-۱۲ درصد بستگی به شرایط دیگر تخمیر به منظور جلوگیری از لاکتیک شدن کلسیم دارد. (۱۹۴۴، Peckham). شرایط تخمیر برای هر تولید کننده صنعتی متفاوت می‌باشد اما به طور کلی در گستره ۶۰-۴۵ درجه سانتیگراد با PM 5/6-5/5 برای L.delbreuckii (1944 Peckham، ۱۹۵۲، دیگران و Inskeep)؛ ۳۴ درجه سانتیگراد و Ply 7-6 برای L.bulgaricus (1937، Burton)؛ و ۵۰-۳۰ درجه سانتیگراد و PH پایین تر از ۶ برای Rhizopus می‌باشد. (۱۹۶۴ Snell 8 Lowerg)
معمولاً اندازه inoculum 10-5 درصد از حجم مایع در مخمر می‌باشد.

Inoculum می‌تواند در دانه در نظر گرفته شده برای کامل تخمیر مورد استفاده قرار بگیرد ترکیب اسید از طریق کربونات کلسیم و یا هیدروکسیدکلسیم تغذیه می‌شود. عامل تغذیه می‌تواند در گسترش ماده آبکی در آغاز تخمیر اضافه شود ویا در طول تخمیر بر اساس PH یا اندازه‌گیری تیترات اسید اضافه شود. زمان تخمیر ۲-۱ روز برای ۵ درصد منبع شکر می‌باشد مانند آب پنیر و یا ۲ تا ۶ روز برای ۱۵ درصد شکر مانند گلوکز یا ساکاروز و بازده راکتور در گستره ۱-n –۳-kg m 3-1 می‌باشد. تحت شرایط آزمایشگاهی مناسب مرحله تخمیر ۱ تا ۲ روز طول می‌کشد.

محصول اسیدلاکتیک بعد از مرحله تخمیر WT95-90% بر اساس شکر اولیه و یا تجمع نیشکر می‌باشد. به طور کلی تجمع شکر باقی مانده کمتر از ۱/۰ درصد می‌باشد. بازده توده سلولی می‌تواند به بزرگی WT30% باشد اما به طور کلی بر اساس تجمع اولیه شکر WT15% می‌باشد. محصول وبازده توده سلولی بستگی به اندازه تغذیه نیتروژنی استفاده شده دارد. اندازه تخمیر بستگی به حرارت اولیه PH، تجمع تغذیه نیتروژنی و تجمع اسیدلاکتیک دارد. کنترل PH تخمیر ناپیوسته را ابتدا به سرعت دنبال می‌شود. دو برابر شدن زمان توده سلولی کوچک در حدود یک ساعت می‌باشد اما این میزان تحت شرایط کارهای صنعتی هنگامیکه اندازه نیتروژن مناسب نمی‌باشد، ایجاد نمی‌شود. بایستی توجه شود که آمیختگی کرنش‌ها ممکن است روابط سیمبوتیک داشته باشد که میزان تخمیر را سریعتر می‌کند.

(۱۹۶۶، Childs 8 welsby، ۱۹۸۳، viniegra – Gonzalez 8 Geomez) هنگامیکه مراحل تخمیر دنبال می‌شود میزان اولیه کم می‌شود، که دلیل کاهش رشد مواد غیر ضروری و تجمع اسیدلاکتیک می‌باشد.(۱۹۷۵) Tsao 8 Hanson تاثیر رشد مواد محرک‌ها الگوبرداری کردند. اسید لاکتیک خنثی شده الکتریکی و غیرقابل تجزیه نسبت به لاکتات به نظر می‌رسد گونه‌ای از تخمیر باشد. (۱۹۸۳، Viniegra – Gonzales 8 Gomez ، ۱۹۸۴، Blanch و دیگران). مدل‌های ریاضی برای تخمیر اسیدلاکتیک بوسیله Piret 8 Leudeking درسال (a)1959، (۱۹۷۲) Toao 8 Hanson (1975) Tsao 8 Hanso، (۱۹۷۵) Keller 8 Gerhardt، (۱۹۷۷) Aborhey 8 Willian son، (۱۹۸۰) Samuel ارائه شده است. این مدل‌ها بر اساس بررسی ‌ها و مطالعات آزمایشگاهی در میزان بزرگی از تغذیه‌های نیتروژنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تخمیر تجاری پاستوریزه شدن شیر بوسیله (۱۹۳۷)Burton و (۱۹۳۶) Olive مورد بررسی قرار گرفته است و کشت خالص L. bulgaricus در زمان فعلی مورد استفاده قرار گرفته است. تخمیر دی اکستروس از ذرت از طریق (۱۹۵۲) Insleep و (۱۹۴۴)Peckham فهرست بندی شده است. تخمیر گلوکز از طریق بخشی بوسیله Snell Rhizopus و بخشی دیگر بوسیله (۱۹۶۴)Lowery بررسی شده است Cordon و دیگران در سال ۱۹۵۰ تخمیر هیدورلسیات سیب‌زمینی را مورد بررسی قرار داد و (۱۹۴۸) Leonard تخمیر سولفات مایع را بررسی کرد. تخمیر سورگام خام استخراج شده L. Plantauraml بوسیله Samuel و دیگران در سال ۱۹۸۰ مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. اطلاعات موجود مطالعات آزمایشگاهی از تخمیر L. delbreuckii بر روی گلوکز از طریق Kempe و دیگران در سال (۱۹۵۰)، (۱۹۵۰) Finn، (۱۹۵۹)Leudeking 8 Piret ،(۱۹۷۳) Hanson و (۱۹۷۵) Tsao 8 Hanson ارائه داده شده است.

محفظه بلند و پیوسته غلظت و جمع آوری در راکتورها
پیوستگی، تراکم بالای سلولی و بی‌حرکت ماندن راکتورهای سلولی تخمیر پیوسته و پشت سرهم از تخمیر پنیر در آزمایشگاهها در محوطه ۳m2 بوسیله (۱۹۳۱) Whillier, 8 Rogers انجام شده است. مخمر تمیز می‌باشد اما الزاماً استریل شده نیست.

زمان ساکن شدن از ۱ روز، ۹۰ درصد از محصول اسیدلاکتیک را بر اساس تجمع لاکتوز ارائه می‌دهد. بهره وری راکتورها kg 5/2-2 اسیدلاکتیک ۱-h 3-m موجود بوده است. PH در ۸/۵- ۰/۵ نگه داشته شده و هیچگونه آلودگی در انجام آزمایشات دو هفته‌ای مشاهده نشده است. با این وجود (۱۹۳۶) Olive مراحل ایجاد شرکت تولیدی Sheffield را مورد ارزیابی قرار داد و نشان داد که واکنش‌های جانبی ممکن است از طریق ارگانیسم‌های ناخالص و آلوده ایجاد شوند و ممکن است از استفاده از آن در مراحل استریل شدن جلوگیری شود. (۱۹۶۶) Childs 8 Welsby از شیمی Bowman پیوستگی تخمیر نشاسته ذرت را از طریق استفاده L. delbreuckii مورد آزمایش و بررسی قرار دادند.

بر اساس نتایج آزمایشگاهی آن‌ها فرض کردند که در مقیاس بزرگ، ۲ تا ۳ مرحله تخمیر پیوسته می‌تواند زمان تحمیر را تا ۴۰ درصد مورد نیاز برای مراحل پیوسته کاهش دهد آن‌ها تاکید کردند که ارتباط دادن روند تجاری به تعدادی از مطالعات آزمایشگاهی دیگر که از اندازه بزرگی تغذیه نیتروژنی استفاده می‌کنند مشکل می‌باشد و میزان زیادی از باقی‌مانده شکر را بر جای می‌گذارد. (۱۹۵۹) Leudeking 8 Piret برخی از مقیاس‌های آزمایشگاهی تخمیر پیوسته از ۵% گلوکز را که در برگیرنده میزان زیادی از منابع نیتروژنی با استفاده از L. delbreuckii می باشد را مورد بررسی و مطالعه قرار دادند.

زمان اقامت از h7/5 در سطح گلوکز باقیمانده کمتر از ۱/۰% و بهره‌وری kg 7/6 اسیدلاکتیک ۱-h 3-m می‌باشد. (۱۹۷۲) Hanson 8 Tsao از ارگانیسم مشابه برای بررسی‌های پیوسته استفاده کرد اما موفق به دستیابی اسیدلاکتیک ثابت در وضعیت و حالت ثابت نشد. (۹۷۵) Gerhardt 8 keller مقیاس آزمایشگاهی دو مرحله‌ای از تخمیر آب پنیر را انجام داد. آن توانشت به تبدیل ۹۸ درصدی در ۵/۵ PH با زمان اقامت h31 دست نیابد. یک سیستم دیالیز پیوسته بوسیله (۱۹۷۰) Freidman 8 Gaden استفاده شد که در آن میزان تخمیر با کاهش تجمع اسیدلاکتیک تا ۶۰ درصد افزایش داشت. آزمایشات در ۸/۵ PH با استفاده ازL. Delbreuckii بر میانگین گلوکز انجام شد. (۱۹۷۷) Stieber و دیگران تخمیر شدن آب پنیر را برای ۹۴ روز بدون آلودگی در ۳/۵ PH در دیالیز پیوسته انجام دادند. میزان مصرف لاکتوز بیشتر از ۱۰-h 3-kg m 11 با تغییر ۹۷ درصدی لاکتوز برای تمام محصول بوده است. (۱۹۶۹) Sortland 8 wilke از فیتلرهای چرخشی مخمر برای تولید اسید لاکتیک با استفاده از Streptococcus Feacalus استفاده کرده‌اند. بهره‌وره‌ای زاکتور ۱-h 3-kgm15 با WT7/0 % گلوکز بود.

(۱۹۸۳) Vicky Roy و دیگران گلوکز را به اسیدلاکتیک با استفاده از L. delbreuckii و چرخه سلولی تخمیر کردند. بهره‌وری هم سنجی از ۱-h 3-kgm 76 با تجمع WT 5/3% اسیدلاکتیک خارج شده و کمتر از wt 002/0 می باشد.
باکتری اسیدلاکتیک در شکیل ژن از طریق محققان گوناگون ساکن شده است. Campere 8 Griffih (1976) از یک لوله زین مانند با ارتفاع m3، و پهنای cm5 در کشت مخمر استفاده کردند. ترش شدن آب پنیر از ۴/۱% اسیدلاکتیک به ۱/۲% اسیدلاکتیک در زمان h20-10 تخمیر می‌شود. (۱۹۸۲) Stenroos و دیگران L. delbreuckii را در کلسیم ساکن کرده و در راکتورهای ستونی پیوسته استفاده کردند. حداکثر بازده ۹۷% اسید لاکتیک از ۸/۴% گلوکز در زمان اقامت ۱۸ ساعت به دست می‌آید. کربونات کلسیم جامد به عنوان بافر مورد استفاده قرارگرفت و PH و معلول خارج شده ۷/۵-۵/۵ بود. بهره وری راکتور به بلندی kg100 اسیدلاکتیک ۱-h 3-m بوده است. گسترش رشد ارگانیسم طول زمان انجام و فعالیت سیستم راکتور را کاهش داد.
مراحل بازیافت
اسیدلاکتیک در سه حوزه مهم و اصلی فروخته می‌شود.: صنعت، غذایی (Fcc) دارویی (USP)
این موردها بر اساس افزایش خالصی و مراحل بازیافت مورد نیاز برای تولید کیفیت بالاتر مواد فهرست بندی می‌شوند. به علاوه، گرمای پایدار اسید لاکتیک که در دمای حدود ۲۰۰ درجه سانتیگراد در مدت زمان اندکی ایجاد می‌شود بازار بزرگی دارد. بازیافت اسیدلاکتیک یا لاکتات نمک از تخمیر بخش بزرگی از هزینه کلی را در بردارد.

ایجاد ترکیبات اسیدلاکتیک ممکن است با تلاش کمی خالص شوند و از این رو در گذشته برای استفاده ترجیح داده می‌شود در حالیکه پایداری گرما مورد نیاز می‌باشد. مواد ساختاری برای تخمیر و تجهیزات مورد نیاز از طریق ویژگی خورندگی اسیدلاکتیک محدود شده و به طور قابل توجهی در هزینه نهایی تولید شرکت می‌کنند. اطلاعات عملکردی برخی از مواد بوسیله (۱۹۴۴) Peckham، (۱۹۵۲) Inskeep، (۱۹۵۴) Schop- meyer، (۱۹۶۹) Thorne، (۱۹۷۱)Hotlen ارائه داده شده است.

آهن، مس، آلیاژ مس، فولاد، مونل غیر خوشایند باشند. اینکونل و نیکل بهتر می‌باشند اما توصیه نمی‌شوند. آلیاژ آهن کم با اندازه زیاد نیکل همراه می‌باشد. مولیبیدن زیاد فولاد ضدرنگ مانند ss316 خوشایند‌تر می باشد اما همچنان با شکل روبرو می شود به خصوص در جوشکاری هوازی نامناسب و سطوح مشترک گاز/ مایع، در حالیکه اکسیژن نیز موجود می باشد. نقره و تانتالم مناسب می‌باشند اما برای مصرف عمومی به صرفه نبوده و گران قیمت می‌باشد. علاوه بر عدم موفقیت تجهیزات، خوردگی تعدادی از یون ها در محصول افزایش می‌یابد که بایستی برای برخی از مصرف‌ها برداشته شود. چوب به خصوص چوب سرو و کاج تیری برای رقیق کردن محصول مناسب می‌باشد اما هنگامیکه در معرض تجمع مایع قرارمی‌گیرد خشک می‌شود. لاستیک برای مصرف در دمای پایین مناسب می‌باشد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 12700 تومان در 56 صفحه
127,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد