Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Бич Г. -> "Биотехнология. принципы и применение " -> 60

Биотехнология. принципы и применение - Бич Г.

Бич Г., Бест Д., Брайерли К., Кумбс Дж. Биотехнология. принципы и применение — М: Мир, 1988. — 480 c.
ISBN 5-03-000058-5
Скачать (прямая ссылка): biotehnologiyaprincipiiprimeneniya1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 54 55 56 57 58 59 < 60 > 61 62 63 64 65 66 .. 210 >> Следующая

Изопропанол н-Бутанол
Рис. 4.1. Схема реакций ацетон-бутанольного брожения.
а главная сложность заключалась в гашении пены. В зависимости от штаммов
отношение ацетон : спирт несколько варьировало. Многие микробы,
разрушающие крахмал и способные образовывать растворители, могут также
сбраживать мелассу при содержании сахара в среде до 6% (вес/объем).
Фактором, определяющим количество использованного субстрата, оказалась
чувствительность организмов, участвующих в процессе, к н-бутанолу
(верхний предел - около 1,2%, по объему) и ацетону (0,4%). Заражения
бродильных емкостей аэробными бактериями обычно не происходило, и главной
проблемой была инфекция бактериофагами. Впоследствии выяснилось, что
участвующие в процессе микроорганизмы можно "иммунизировать" путем
нескольких пересевов в присутствии бактериофага. Было установлено, что
фаговая инфекция является штамм-специфич-ной.
Растворители отделяли от среды отгонкой. В конце первой мировой войны
главную роль стало играть производство бута-нола: он нашел применение при
получении широкого круга
136
Глава 4
веществ, включая мочевиноформальдегидные пластмассы, пластификаторы и
тормозные жидкости. Побочный продукт, водород, стал использоваться в
производстве синтетического метанола и для гидрогенизации пищевых масел;
углекислый газ либо сжижали, либо превращали в сухой лед. Твердые
вещества отходов содержали большое количество рибофлавина (витамина Вг),
и их можно было использовать как богатую белком добавку к кормам.
После второй мировой войны бродильное производство этих растворителей,
однако, сильно сократилось, так как относительная стоимость
нефтехимических продуктов по сравнению с полимерами сахаров уменьшилась.
Производство н-бутанола путем ферментации продолжалось лишь в ЮАР. Однако
в настоящее время получение бутанола с помощью ферментации становится все
более выгодным, и очень может быть, что методами генетической инженерии
удастся создать такие микроорганизмы-продуценты, применение которых
перетянет чашу весов в сторону этого способа. Главный недостаток
существующих штаммов - низкая устойчивость к конечным продуктам и
относительно низкий выход растворителей.
В ходе второй мировой войны активно исследовалась возможность получения
бутилен-2,3-гликоля; в последнее время к этому процессу
микробиологической конверсии также проявляется интерес. Одной из проблем
молочной промышленности является использование сыворотки. Между тем ока
может быть источником углерода при образовании бутиленгликоля бактериями
Klebsiella pneumoniae или Enterobacter aerogenes, который превращают
затем в сырье для производства синтетического каучука.
4.2.2. Производство органических кислот
Среди органических кислот самая важная - уксусная. На рынок США ее
ежегодно поступает около 1,4 млн. т общей стоимостью до 500 млн. долл.
(без учета уксуса). В прошлом основную часть уксусной кислоты получали
путем микробиологического окисления этанола, но сегодня, за исключением
производства уксуса, этот процесс по экономическим соображениям не
применяется. Впрочем, в результате ведущихся исследований термофильных
бактерий, способных превращать целлюлозу в уксусную кислоту, а также
штаммов Acetobacter и Clostridium, способных синтезировать ее из водорода
и углекислого газа, этот метод, может быть, восстановит свои позиции.
Техническая уксусная кислота используется при выработке многих химических
веществ, включая каучук, пластмассы, волокна и инсектициды. При обычном
способе производства мик-
Химия и технология
137
робиологическая конверсия этанола в уксусную кислоту при участии штаммов
Acetobacier и Gluconobacter идет в аэробных условиях и поэтому, строго
говоря, не является процессом брожения. Уксус по праву считается
важнейшим продуктом микробиологической промышленности (см. гл. 3).
В конце XIX в. началось промышленное производство молочной кислоты при
участии молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii, L. leichmannii
и L. bulgaricus. Это был один из первых процессов, где применялась
частичная стерилизация среды нагреванием. Этот микроаэрофильный процесс
осуществляется при высокой температуре (45-50°). В нем используют
содержащее крахмал сырье, которое предварительно обрабатывают ферментами
или подвергают кислотному гидролизу (разд. 4.2.6). L. bulgaricus активно
сбраживает лактозу и может поэтому использовать молочную сыворотку в
качестве питательного субстрата. В других случаях конверсии подвергается
сахароза (концентрация 12-18%, вес/объем). Процесс идет 3- 4 суток; при
этом в больших количествах выделяется углекислый газ, что облегчает
создание в среде оптимальных полуаэроб-ных условий. Описаны также способы
конверсии 1,2-пропандио-ла в молочную кислоту при помощи Arthrobacter
oxydans, Alca-ligenes faecalis или Fusarium solani. Эти микроорганизмы в
основном образуют L( + ) -изомер молочной кислоты, но некоторые штаммы L.
leichmanii синтезируют D(-)-изомер. Было изучено образование молочной
Предыдущая << 1 .. 54 55 56 57 58 59 < 60 > 61 62 63 64 65 66 .. 210 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed