гострою парою, потім в нього засмоктують живильне середовище складу: 10% -ний розчин очищеного сорбіту, біостимулятор, азотнокислий амоній, трилон Б, невелика кількість олеїнової кислоти. У живильне середовище додають сірчану кислоту до рН 5,4-6,0 і стерилізують протягом 1 год при температурі 120 ° С. Після закінчення стерилізації розчин охолоджують до 35 ° С, вводять стерильну робочу культуру оцтовокислих бактерій. При температурі 30-32 ° С протягом 10-12 ч. Після цього глибинну культуру стерильно переносять у посівні ферментатори. Культуру з інокулятора перевіряють на чистоту і ступінь окислення, яка не повинна бути нижче 30%. У посівному ферментаторі домагаються глибини окислення не менше - 40%, а у виробничому-до 97,5-98% при часу окислення до 18-30 ч.
З метою інтенсифікації процесу отримання сорбози запропонований метод стерилізації живильного середовища і обладнання озоном, що скорочує час основного процесу окислення до ступеня окислення 97,5-98%. Дослідженнями встановлено можливість біохімічного окислення сорбіту в сорбозу шляхом аерації середовища киснем замість повітря при глибині окислення 94-95%.
Процес ферментації ведуть двома способами: періодичним і безперервним. Розглянемо перспективний безперервний спосіб.
Безперервний спосіб ферментації включає дві стадії:
) безперервне культивування оцтовокислих бактерій при біохімічному окисленні D-сорбіту в проточних середовищах;
) безперервне виділення кристалічної L-сорбози з окисленого розчину [13].
Найбільш ефективно процес ферментації здійснюється в колонній ферментаторі з сітчастими тарілками (установка типу УНФ - 100). Ферментатор (малюнок 2) являє собою колону заввишки 8,3 м, діаметром - 1,1 м, що складається з 6 царг із 32 сітчатимі тарілками. Об'єм робочої зони - 3,8 м3. У апарат з певною швидкістю, яка забезпечує необхідну ступінь перетворення D-сорбіту в L-сорбозу, безперервно подається робоча культура, стерильна середу (водний розчин сорбіту з концентрацією D-сорбіту 22%), а також стиснене повітря. Процес проводиться при температурі 30-36 ° С, тиску 0,2-0,5 атм, рН=4-4,5 протягом 28-39 ч. Обігрів здійснюється гарячою водою через секційні сорочки. Окислений розчин безперервно відводиться з верхньої частини колонного ферментатора до збірки, а потім надходить на доокисление в періодично діючі ферментатори, де глибина окислення підвищується з 70-80% до 95%. Окислений розчин сорбіту з вмістом сухих речовин 20-25% направляють на очищення [2, 7].
Рисунок 2 - Схема колонного ферементатора з сітчатимі тарілками
Очищення проводять за допомогою активованого вугілля, який фільтрують на фільтр-пресі. Потім проводять процеси упарювання при t=45-50 ° С під вакуумом і кристалізації, фугування і сушіння сорбози в сушарках киплячого шару при t=60-100 ° С до вмісту вологи не більше 0,7%. З метою підвищення якості, зниження втрат при упарюванні розчину сорбози розроблений метод безперервного упарювання і кристалізації сорбози в вакуум-кристалізаторі при зниженій температурі 35 ° С і температурі теплопередающей поверхні не вище 70-92 ° С з подальшою фугування сорбози і поверненням маточного розчину сорбози у вакуум-крісталлізатор.
Втрати сорбози зменшуються, вихід сорбози зростає до 90%.
Продуктивність безперервного способу виділення сорбози на 10% вище, ніж періодичного. Безперервне виділення кристалічної сорбози може також здійснюватися таким чином. Окислений розчин безперервно відводиться з колонного апарату в збірник і далі надходить в сепаратор для очищення від білкових частинок, потім прямує в колону з катионитом, і далі - в колону з анионитом. Очищений розчин насосом подають у распилітельную сушарку, де сушать при t=70 ° С, Остаточна сушка проводиться в шнекової сушарці до вологості не більше 0,1%. Останній метод особливо перспективний у великотоннажних виробництвах.
. 2.3 Виробництво діацетон - L -сорбози з L-сорбози
діацетон-L-сорбоза (ДАС) - кристалічна речовина з Tпл=78 ° С, добре розчинна у воді, бензині, ефірі, бензолі та інших органічних розчинниках. Отримують ДАС у вигляді розчину світло-коричневого кольору з вмістом сухих речовин не менше 14-17%.
Процес ацетонірованія є однією з основних і найскладніших стадій у виробництві аскорбінової кислоти. Проводять цей процес з метою захисту гідроксильних груп при подальшому окисленні ДАС.
Механізм ацетонірованія надзвичайно складний, однозначного тлумачення його немає. Передбачається, що механізм реакції ацетонірованія повинен враховувати існування L-сорбози у двох формах-фураноідной і піраноідной, які, у свою чергу, існують в а- і р-формах [15]:
Припускають, що ...
