MD1562Z - Procedeu de obţinere a acidului acetic din zer fermentat - Google Patents
Procedeu de obţinere a acidului acetic din zer fermentat Download PDFInfo
- Publication number
- MD1562Z MD1562Z MDS20200145A MDS20200145A MD1562Z MD 1562 Z MD1562 Z MD 1562Z MD S20200145 A MDS20200145 A MD S20200145A MD S20200145 A MDS20200145 A MD S20200145A MD 1562 Z MD1562 Z MD 1562Z
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- acetic acid
- whey
- fermented whey
- solution
- chamber
- Prior art date
Links
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 78
- 239000005862 Whey Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 title claims abstract description 28
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 18
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical compound CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 7
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 7
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 5
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-M Pyruvate Chemical compound CC(=O)C([O-])=O LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N ammonium thiocyanate Chemical compound [NH4+].[S-]C#N SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001243 acetic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- -1 organic peroxide compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000005588 protonation Effects 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Dairy Products (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la industria laptelui, şi anume la un procedeu de obţinere a acidului acetic din zer fermentat.Procedeul, conform invenţiei, include prelucrarea electrolitică, în camera catodică a unui electrolizor, cu catod de oţel în formă de plasă şi membrană ionoselectivă, a zerului fermentat cu un pH de 3,8...4,7 şi un conţinut de acid acetic de cel puţin 5% mas., cu debitarea în camera anodică, cu anod din grafit, a soluţiei de 0,1% de hidrogenocarbonat de sodiu NaHCO3. Procesul de electroliză se efectuează la un pH de 3,8...11,0 şi o densitate a curentului anodic de 0,01...0,02 А/cm2, în decurs de 30...60 min, cu separarea acidului acetic din soluţie.
Description
Invenţia se referă la industria laptelui, şi anume la un procedeu de obţinere a acidului acetic din zer fermentat.
Este cunoscut un procedeu de sinteză electrolitică a acidului peracetic. Electrolizorul utilizat în procedeu conţine o barieră ionică selectivă, care separă camera anodică de camera catodică. Electrolitul din celulă conţine un precursor, cum ar fi acetatul de potasiu sau acidul acetic. Un potenţial pozitiv se aplică anodului din camera anodică, ceea ce conduce la formarea unui număr de oxidanţi de scurtă şi lungă durată, cum ar fi acidul peracetic, peroxidul de hidrogen şi ozonul [1].
Dezavantajul acestui procedeu constă în obţinerea acidului peracetic din acetat de potasiu în electrolizor, acidul rezultat fiind utilizat numai pentru sterilizarea echipamentului medical.
În calitate de cea mai apropiată soluţie serveşte procedeul pentru producerea de compuşi organici peroxidici, în special a acidului peroxiacetic, care constă în faptul că electroliza soluţiilor apoase de metal alcalin sau acetatul de amoniu se efectuează în compartimentul anodic al electrolizorului cu membrană, în prezenţa a 0,5-2,0 g/L aditiv de tiocianat de metal alcalin sau de amoniu, la o densitate de curent de 0,05-1,0 A/m2, urmată de concentrarea soluţiei apoase de acid rezultate, prin evaporare sau distilare în vid. Rezultatul tehnic este simplificarea procesului, creşterea randamentului şi a calităţii produsului final [2].
Dezavantajul acestui procedeu constă în utilizarea aditivului tiocianat de metale alcaline sau de amoniu.
Se propune un procedeu ecologic şi rentabil de obţinere a acidului acetic din zer, care combină fermentarea şi separarea prin electroliză a acidului acetic.
Problema pe care o rezolvă această invenţie este obţinerea acidului acetic din zer prin procesul de electroliză.
Problema se rezolvă prin aceea că procedeul de obţinere a acidului acetic din zer include prelucrarea electrolitică, în camera catodică a unui electrolizor, cu catod de oţel în formă de plasă şi membrană ionoselectivă, a zerului fermentat cu un pH de 3,8...4,7, cu debitarea în camera anodică, cu anod din grafit, a soluţiei de 0,1% de hidrogenocarbonat de sodiu NaHCO3, procesul de electroliză se efectuează la un pH de 3,8...11,0 şi o densitate a curentului anodic de 0,01...0,02 А/cm2, în decurs de 30...60 min, cu separarea acidului acetic din soluţie.
Se propune un procedeu de obţinere a acidului acetic din acidul lactic prin oxidarea acestuia într-o cameră anodică cu un dispozitiv de electroliză.
Zerul a fost supus unei fermentaţii alcoolice, majorând conţinutul iniţial de acid acetic de peste 5% în fracţia de masă a componentelor.
Rezultatul tehnic constă în obţinerea acidului acetic în stare pură din zer fermentat, la regimuri optime, printr-un procedeu simplu şi ecologic.
Invenţia se explică cu ajutorul desenelor din fig. 1-3, care reprezintă:
- fig. 1, schema instalaţiei pentru electroliză;
- fig. 2, spectroscopia zerului fermentat;
- fig. 3, spectroscopia mostrei din camera anodică.
În fig.1 schematic este prezentată instalaţia, care funcţionează conform procedeului propus.
Aceasta conţine corpul 1 din dielectric, catodul 2 din oţel în formă de plasă, membrana ionoselectivă 3, anodul din grafit 4, ştuţul 5 de admisie a zerului fermentat, ştuţul 6 pentru evacuarea soluţiei de acid acetic, ştuţurile 7 pentru admisia electrolitului (soluţie de NaHCO3 de 0,1%), ştuţurile 8 pentru evacuarea zerului prelucrat.
Exemple de realizare a invenţiei
Exemplul 1
Camera catodică a instalaţiei se umple cu zer fermentat până la pH de 3,8, iar camera anodică se umple cu soluţie de 0,1% de NaHCO3. Procesul de electroliză se realizează la tensiunea de 29 V şi densitatea curentului de 0,02 A/cm2.
Zerul este fermentat până se obţine un conţinut iniţial ridicat de alcool. Apoi, acest alcool se oxidează în acid acetic. Procentul iniţial de acid acetic în zer este, de asemenea, de două ori mai mare decât de obicei, adică aproximativ de 2%. În camera anodică, oxidarea anodică a acidului lactic în acid acetic are loc după 15 minute de tratare electrică la o putere de curent redusă (tabelul 1).
Exemplul 2
Camera catodică a instalaţiei se umple cu zer fermentat până la pH de 4,7 (după două zile de fermentare), camera anodică se umple cu soluţie de 0,1% de NaHCO3. Procesul de electroliză se realizează la tensiunea de 29 V şi densitatea curentului de 0,02 A/cm2. Zerul este caracterizat de un conţinut ridicat de piruvat (tabelul 2). Piruvatul este oxidat în acid acetic. După 5 minute de tratament, procentul de acid acetic în camera anodică este mic, dar există o cantitate de produs intermediar de acetaldehidă în camera catodului.
Exemplul 3
Camera catodică a instalaţiei se umple cu zer fermentat până la pH de 4,45, camera anodică se umple cu soluţie de 0,1% de NaHCO3. Procesul de electroliză se realizează la tensiunea de 29 V şi densitatea curentului de 0,02 A/cm2. După alte două zile de fermentare, în zer, are loc creşterea procentului de acizi lactici şi acetici. În camera anodică, după schimbarea pH-ului de la 5,4 la 9,4, are loc oxidarea anodică, acidul lactic fiind complet oxidat în acid acetic (tabelul 3). În ambele cazuri (tabelul 2 şi tabelul 3) există o creştere accentuată a cantităţii de acid piruvatic în camera catodică, cu dispariţia completă a acidului lactic în această cameră. Aceasta este aşa-numita modificare a orientării protonării şi este observată atunci când există cel puţin un exces mic al donatorului în comparaţie cu hidrocarbura dată.
Tabelul 1
Procesul de redox în timpul prelucrării electrolitice a zerului fermentat cu un pH de 3,8
τ, min I,A U, V Camera anodică Camera catodică pH LA АС ET pH LA АС ET Zah 5 1,2 29 7,4 50,4 9,2 22,7 3,8 51,6 3,8 21,2 13,4 10 1,2 29 4,45 67,6 14 14 4,1 62,8 4,8 12,4 18,2 20 1 29 2,75 76,9 20,8 2,3 4,5 51,7 9 20,3 17,1 30 0,8 29 2,6 76,3 31,4 2,3 5 43,3 7,1 31,4 16,4 40 0,6 29 1,7 90,9 6,6 40,7 6,2 36,4 14,7 60 0,4 29 2 90,6 9,5 37,8 5,4 35,2 20,1
Tabelul 2
Procesul de redox în timpul prelucrării electrolitice a zerului fermentat cu un pH de 4,7 (diferenţa este timpul fermentării). Zerul a fost supus procesului pasteurizării.
τ, min. I,A U, V Camera anodică Camera catodică pH LA АС ET pH LA АС ET Zah Aţ 5 1 29 7,2 100 5 32,9 5,2 8,3 52,4 2,2 10 1,2 29 3,5 77,3 22,7 7 32,5 4,9 10,0 51,4 2 30 0,8 29 3,45 77,9 21,1 9,7 - 6,0 14,2 77,8 2 55 0,5 29 1,95 94,9 5,1 11,5 23,4 3,9 13,2 57,9 2 Zer fermentat iniţial (fermentaţie alcoolică) 4 zile 4,7 34,9 4,7 4,5 54,8
Tabelul 3
Procesul de redox în timpul prelucrării electrolitice a zerului fermentat cu un pH de 4,45
τ, min. I, A U, V Camera anodică Camera catodică pH LA АС ET pH LA АС ET Zah Aţ 5 1 29 7,1 100 4,7 39,2 6,8 5,2 47,8 10 1,2 29 4,0 80,9 19,1 5,4 38,1 6,2 5,5 49,2 30 0,6 29 2,6 100 9,4 - 8,1 8,5 81,7 55 0,3 29 1,85 100 11,5 20,0 3,5 6,2 68,7 Zer fermentat iniţial (fermentaţia alcoolică) 6 zile 4,45 39,2 6,4 46,3
LA - procentul de acid lactic din soluţie;
AC - procentul de acid acetic din soluţie;
ET - procentul de etanol în soluţie;
Zah - procentul de zaharuri în soluţie;
Aţ - procentul de acetaldehidă în soluţie.
Datele din tabel indică faptul că, sub rezerva acestor condiţii, se obţine acid acetic pur în camera anodică a dispozitivului. Electrodul are un gradient de concentraţie a compuşilor intermediari cu o concentraţie mare în imediata apropiere a electrodului. În procesele electrochimice, se creează condiţii favorabile pentru reacţiile dintre radicali.
1. RU 2207881 C2 2003.07.10
2. RU 2216537 C1 2002.06.28
Claims (1)
- Procedeu de obţinere a acidului acetic din zer fermentat, care include prelucrarea electrolitică, în camera catodică a unui electrolizor, cu catod de oţel în formă de plasă şi membrană ionoselectivă, a zerului fermentat cu un pH de 3,8...4,7 şi un conţinut de acid acetic de cel puţin 5% mas., cu debitarea în camera anodică, cu anod din grafit, a soluţiei de 0,1% de hidrogenocarbonat de sodiu NaHCO3, procesul de electroliză se efectuează la un pH de 3,8...11,0 şi o densitate a curentului anodic de 0,01...0,02 А/cm2, în decurs de 30...60 min, cu separarea acidului acetic din soluţie.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20200145A MD1562Z (ro) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | Procedeu de obţinere a acidului acetic din zer fermentat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20200145A MD1562Z (ro) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | Procedeu de obţinere a acidului acetic din zer fermentat |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD1562Y MD1562Y (ro) | 2021-08-31 |
| MD1562Z true MD1562Z (ro) | 2022-03-31 |
Family
ID=77635762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDS20200145A MD1562Z (ro) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | Procedeu de obţinere a acidului acetic din zer fermentat |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD1562Z (ro) |
-
2020
- 2020-11-18 MD MDS20200145A patent/MD1562Z/ro active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD1562Y (ro) | 2021-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4456510A (en) | Process for manufacturing chlorine dioxide | |
| US5203972A (en) | Method for electrolytic ozone generation and apparatus therefor | |
| US6527940B1 (en) | Production method of acid water and alkaline water | |
| EP3527538B1 (en) | Method for simultaneous production of chlorine and carbon neutral compounds using a bioelectrochemical system | |
| CN106430451A (zh) | 生产微酸性电解水的方法及其装置 | |
| US4613416A (en) | Process for the concentration of sulfuric acid | |
| DE2924163A1 (de) | Verfahren und zelle zur chloralkalielektrolyse | |
| JP5940689B1 (ja) | 透析液調製用水の製造装置 | |
| MD1562Z (ro) | Procedeu de obţinere a acidului acetic din zer fermentat | |
| RU2297980C1 (ru) | Способ электроактивирования водных растворов | |
| CN213992234U (zh) | 一种消毒用酸性氧化电位水溶液的生产装置 | |
| JPH11123381A (ja) | 電解イオン水の製造方法および生成水 | |
| CN102021600A (zh) | 一种利用氧阴极无隔膜电解生产碘酸钾的方法及装置 | |
| CN206219283U (zh) | 生产微酸性电解水的装置 | |
| CA1158196A (en) | Process of electrolyzing aqueous solutions of alkali halides | |
| Chaenko et al. | Redox-mediated oxidation of cyclohexanone to adipic acid on oxide-nickel anode, with active forms of oxygen involved | |
| US1309214A (en) | Hugh k | |
| US5578182A (en) | Electrolytic production of hypophosphorous acid | |
| GB1313441A (en) | Process for preparing chlorine and alkali phosphate solution by electrolysis and electrolytic cell for carrying out the process | |
| JP2001246383A (ja) | 電解水生成装置 | |
| JP3970426B2 (ja) | 電解生成殺菌水の製造方法 | |
| MD974Z (ro) | Procedeu de obţinere a acidului lactic din zer fermentat | |
| JPH11350177A (ja) | 電解水生成装置 | |
| CN110804741A (zh) | 一种氰化亚金钾的制备工艺 | |
| DE102010010905A1 (de) | Mehr-Kammer-Elektrolyse von wässrigen Salzlösungen unter Verwendung dreidimensionaler Elektroden |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG9Y | Short term patent issued |