PL49885B1 - - Google Patents

Description

49885 KI. 6 b, 16/02 Opublikowano: 28.IX.1965 MKP C 12 UKD '4/tJH BiaLIOTfc. „. ,.x , . . prof. dr Stanislaw Zagrodzki, Lódz (Polska), Wspóltwórcy wynalazku dr stanislaw Wysocki, Lódz (Polska), mgr inz. .....x . , Krystyna Szwaicowska, Lódz (Polska), mgr inz. wlasciciele patentu: stanislaw Zagrodzki jr., Lódz (Polska) Urt*du Patentowej* | Ciagly sposób wytwarzania kwasu cytrynowego na drodze fermentacji powierzchniowej Obecnie stosowane sposoby fermentacji kwasu cytrynowego powierzchniowa metoda periodyczna maja wiele wad. Jako surowiec stosuje sie roztwo¬ ry melasu zakwaszone kwasem siarkowym, fer¬ mentacja odbywa sie w komorach fermentacyjnych na tacach aluminiowych, warstwa brzeczki wynosi 10—12 cm, a wzrost samej grzybni trwa 3—5 dni, podczas gdy okres calej fermentacji trwa 8—10 dni. Gruba warstwa brzeczki na tacach utrudnia calkowite odfermentowanie cukru, a wysokie ste¬ zenie kwasu cytrynowego pod grzybnia jest przy¬ czyna powstawania kwasu szczawiowego. Grzyb¬ nia, mimo, ze ma wysokie zdolnosci kwasotwór- cze jest wyrzucana, a wyhodowanie nowej grzybni zwiazane jest z dodatkowym zuzyciem znacznych ilosci cukru. Poczatkowa szybkosc kwaszenia no¬ wej grzybni jest bardzo mala. Precyzyjna regu¬ lacja temperatury w komorach jest bardzo trudna, a komory wymagaja bardzo silnego napowietrza¬ nia.Wedlug wynalazku fermentacje prowadzi sie w poziomym zamknietym fermentorze, stanowia¬ cym tunel, przy czym pod powierzchnia rozwinie¬ tej grzybni przesuwajacej sie na transporterze w tunelu fermentacyjnym wprowadza sie wspól- pradowo, w sposób ciagly brzeczke zakwaszona za pomoca roztworu pofermentacyjnego do pH = 4—5.Brzeczke wprowadza sie do fermentora w takiej ilosci, azeby warstwa cieczy fermentacyjnej pod grzybnia wynosila 2—3 cm, a czas jej przeplywu 20 3—4 dni. Grzybnia przesuwa sie z taka szybkoscia azeby czas jej pracy wynosil 20—30 i wiecej dni, w zaleznosci od rodzaju szczepu uzytego do pro¬ cesu. W czasie fermentacji grzybnie napowietrza sie, wprowadzajac przeciwpradowo sterylne i od¬ powiednio nawilzone powietrze o temperaturze 23—26 °C.Do napowietrzenia stosuje sie powietrze o wil¬ gotnosci wzglednej bliskiej lOO^/o. Powietrze w za¬ leznosci od rozmiarów fermentora przepuszcza sie z szybkoscia 50—100 m3 na dobe. W sposobie we¬ dlug wynalazku na 1 kg wyprodukowanego kwasu cytrynowego zuzywa sie mniej anizeli 100 m3 po¬ wietrza.Ze wzgledu na egzotermiczny charakter reakcji powietrze w czasie przeplywu przez fermentor do¬ datkowo ogrjzewa sie, ogrzewajac z kolei brzeczke fermentacyjna.W ten sposób uzyskuje sie bardzo korzystny uklad temperatur od 32° w miejscu doprowadze¬ nia brzeczki, do 23—26° w koncu aparatu. Utrzy¬ manie pozadanej temperatury w ukladzie jest re¬ gulowane iloscia i temperatura wprowadzanego powietrza. Ze wzgledu na maly przekrój przestrze¬ ni powietrznej ilosci powietrza potrzebne do re¬ gulacji temperatury zapewniaja dostateczne na¬ tlenienie powierzchni grzybni.Do ciaglej fermentacji cytrynowej stosuje sie przemyslowe szczepy Aspergillus nigeri; brzeczke przygotowuje sie z melasu, lub innych surowców . 4988549885 o stezeniu weglowodanów od 13 do 15 doswiadczalnie wyznaczona ilosc zelazocyjanku potasu (srednio 0,lVo K4Fe(CN)6) i zakwasza sie za pomoca roztworu pofermentacyjnego do 5° Del- briicka, co odpowiada pH 4—5 w zaleznosci od stopnia zbuforpwania roztworu fermentacyjnego.Brzeczke sterylizuje sie pod cisnieniem 1 atn przez 30 minut.Roztwór do inkubacji plesni przyrzadza sie po¬ dobnie, dodajac jednak odpowiednia ilosc soli fos¬ foru (srednio 0,Ó7Vo) i cynku i regulujac pH na poziomie 7,0—7,2.Okrtes inkubacji grzybni trwa 4 dni, poczem grzybnia jest wprowadzana do przedniej czesci fermentora. Z tej samej strony wprowadza sie brzeczke. Brzeczka przeplywa wspólpradowo pod 'Sposop wedlug wynalazku wykazuje te wyzszosc nad doljychczasowa metoda prowadzenia fermen- ***vr,lr. -.* A%fifj Wl tacach, ze dzieki cienkiej warstwie prze- plywaaapej pod grzybnia brzeczki oraz malej prze¬ strzeni^ powietrznej nad grzybnia, w takiej s:mej hali fermentacyjnej mozna umiescic kilkakrotnie wieksza powierzchnie czynna grzybni, niz na pe¬ riodycznych tacach w komorze fermentacyjnej, a ponadto wymaga dwukrotnie mniejszych nakla¬ dów oraz dwukrotnie zmniejsza koszty produkcji.Sposób wedlug wynalazku przeprowadza sie naj¬ korzystniej w fermentorpe przedstawionym na za¬ laczonym rysunku. Fermentor stanowi wykonany z aluminiowej blachy tunel o dlugosci 20 lub wie¬ cej metrów, szerokosci 1—1,5 m (w zaleznosci od zalozonego przerobu) i 8 cm wysokosci zaopatrzo¬ ny w hermetyczne pokrywy 1 ze szklami kontrol¬ nymi. Wewnatrz aparatu znajduje sie tasma bez konca z linek steelonowych 2 do transportu grzybni, zaopatrzona w poprzeczne zebra 3 w od¬ stepach 1-^1,5 m ^wJ zaleznosci od gabarytów apa¬ ratu), wspierajac sie na krawedziach bocznych 4.Na zewnatrz aparatu, i pod nim umieszczone sa bebny prowadzace tasme transportera 5. Na transporterze znajduja sie siatki z wlókna szkla¬ nego z grzybnia 6. Kompresor V pluczki 8, nawilzacz 9 i rotametr 10 stanowia system na¬ powietrzajacy. Aparat zaopatrzony jest w termo¬ metry do pomiaru temperatury powietrza 11, brzeczki 12 oraz termometr nastawny 13 regu¬ lujacy temperature w aparacie na wlocie brzeczki.Zasobnik brzeczki 14, fleometr 15 oraz kró- ciec 16 stanowia system zasilajacy. Odfermento¬ wana brzeczka wycieka przewodem 17 do zbior¬ nika 18.Grzybnia wprowadzana jest z kamer inkubacyj* nych do fermentora przez szczeline 19 zabezpie¬ czona filtrem z waty, a grzybnia wykorzystana usuwana jest zamykana hermetycznie szczelina 20 5 do wyzymaczki. Warstwa cieczy fermentacyjnej wynosi 2—3 cm.Aeracja grzybni -jest prowadzona przeciwprado- wo. Sterylne powietrze przechodzace przez grzej¬ nik, nawilzacz i rotametr jest kierowane do tylnej io czesci aparatu, przeplywa nad powierzchnia plesni wzdluz calego aparatu i komór inkubacyjnych. Po¬ wietrze jest nawilzane do 100 dnej.Temperatura roztworu w komorach inkubacyj- 15 .nych oraz brzeczki w przedniej czesci aparatu wy¬ nosi 32°. Tu znajduje sie czujnik termoregulatora sprzezonego z nagrzewaczem powietrza do aeracji.Przy dlugosci aparatu 30 metrów i dlugosci seg¬ mentu grzybni 1,5 m uzyskuje sie nastepujace wy- 20 niki: 1. czas pracy grzybni wynosi 20 dni 2. zuzycie powietrza 50—80 m3 na 1 kg wypro¬ dukowanego kwasu cytrynowego 3. czas przeplywu brzeczki podczas procesu fer- 25 mentacji wynosi 4 dni 4. Sprawnosc aparatu okolo 1,0 kg kwasu cy¬ trynowego na dobe zim2 powierzchni 5. 3—4-krotnie mniejsze straty cuknu na wyho¬ dowanie masy grzybni. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Ciagly sposób wytwarzania kwasu cytrynowego as na drodze fermentacji powierzchniowej, znamien¬ ny tym, ze fermentacje prowadzi sie w poziomym zamknietym naczyniu przy czym brzeczke fermen¬ tacyjna zakwaszona roztworem pofermentacyjnym do pH = 4—5 wprowadza sie wspólpradowo pod 40 powierzchnia grzybni przesuwajacej sie w tunelu fermentora na transporterze z taka szybkoscia, azeby czas pracy „grzybni wynosil 20—30 i wiecej dni w zaleznosci od rodzaju szczepu plesni, przy czym bnzeczke wprowadza sie w takiej ilosci, aby 45 jej warstwa utrzymywala sie na poziomie 2—-3 cm, a czas przeplywu przez fermentor wynosil 3—4 dni, a grzybnie napowietrza sie za pomoca steryl¬ nego i nawilzonego powietrza wprowadzanego prze- ciwpradowo do kierunku przesuwania sie grzybni, 50 równoczesnie regulujac temperature w fermento- rze tak, azeby w miejscu wlotu powietrza wynosi¬ la ona 23—26 °C, a w miejscu jego wylotu 32 °C.49885 PL