Хімія і
біотехнологія

Бродильне виробництво
розчинників

Бродильний процес заснований на переробці
крохмалю спороутворюючими бактеріями
Clostridium acetobutylicum.

Одержують суміш розчинників 60% бутанолу,
30% ацетону, 5–10 % етанолу, ізопропанолу та ін.

Головна складність – гасіння піни.

Фактор, що визначає кількість використаного
субстрату– це чутливість організмів, що беруть
участь в процесі, до бутанолу (1,2%) та ацетону
(0,4%)

Тверді речовини відходів містять велику
кількість – рибофлавіну (вітамін В12), який
використовують як білкову добавку до кормів.

Виробництво органічних
кислот

Оцтова кислота

В минулому отримували шляхом окиснення –
етанолу; На сьогодні отримують з целюлози,
водню, СО2.

Штами – Acetobacter i Gluconobacter

Молочна кислота

Бактерії – Lactobacillus delbrueckii, L.
leichmanni, L. bulgaricus.

Крохмаловмісна речовина
обробка ферментами або кислотний
гідроліз L. bulgaricus також
зброджує лактозу і використовує
молочну сироватку як живильний
субстрат

Вихід за добу – 89 г/л.

Частка L(+)- ізомеру 90%.

Застосування:

як добавка до (безалкогольних напоїв, есенсій,
соків, джемів, сиропів).

при виробництві пластмас

в медицині

Лимонна кислота

Штами – Aspergillus niger, As. wentii.

Виробництво

Глибинна
ферментація

Твердофазна
ферментація

З періодичним
підживленням

З безперервним
підживленням

Етапи ферментації лимонної к-ти

Підготовка сировини (меляса, крохмаль, глюкозний сироп)

Засів спорами гриба

Ферментація 1-2 тижні

Відокремлення міцелію фільтруванням і промивка

При Рн < 3,0 осадження щавлевої к-ти у формі оксалату Са

Осадження лимонної к-ти у формі кальцієвої

трьохзаміщеної солі

Осад фільтрують, промивають і вільну к-ту одержують

шляхом обробки солі сірчаною к-тою

Використання лимонної к-ти

У харчовій промисловості;

У фармацевтичній промисловості;

У косметичній промисловості;

Ефіри лимонної к-ти застосовують
у виробництві пластмас;

Застосовують для очищення
металів;

Виробництво D-глюконової к-ти

Штам – Aspergillus niger.

Ферментацію проводять в
напівперіодичному режимі, повторно
використовуючи міцелій (до 9 раз).

Для видалення к-ти використовують
комплексоутворення з сполуками Бору
й одержують боро – глюканат Са.

Утворення глюконату прямо залежить
від кількості глюкооксидази в
середовищі

Виробництво

Виннокам'яної к-ти

Використовують мутанти
Acetobacter, Gluconobacter

К-ту одержують :

шляхом мікробної трансформації
оксоглюконової к-ти.

із транс- чи цис-епоксиянтарної к-
ти.

Штами – Paracolobactrum,
Schizophyllum commune.

Одержують:

з фумарової к-ти;

з іммобілізованої фумарази;

з н-парафінів.

Виробництво

Яблучної к-ти

Виробництво

Ітаконової к-ти

Штами – Aspergillus, Candida
hydrocarbofurmarica.

Одержують:

шляхом ферментації глюкози;

з парафінів;

каталітичне окислювання бензолу;

Використання:

виробництво пластмас;

виробництво барвників;

Амінокислоти

Добувають амінокислоти:

гідролізом білків;

хімічним та мікробіологічним
синтезом;

ферментативним методом.

В організмі людини і тварини

використовуються L-амінокислоти.

Виняток – метіонін.

Мікробіологічний метод
отримання лізину

Використовують мутанти Micrococcus,
Breviibacterium, Corynebacterium.

Поживне середовище – меляса з
кукурудзяним екстрактом або білкові
гідролізати, додають оцтову к-ту.

Джерело азоту – солі амонію або сечовина.

Фактори росту – біотин, амінокислоти
метіонін, гомосерин і треонін, макро- і
мікроелементи.

Схема біосинтезу лізину

аспартаткіназа

гомосериндегідрогеназа

Аспарагінова к-та

Гомосерин

Ізолйцин

Треонін

Дигідропіколінова

к-та

Метіонін

Лізин

Семиальдегід

аспарагінової к-ти

Триптофан

Продуценти – Candida utilis, E. coli, Bac.
subtilis.

Отримання триптофану:

мікробіологічний синтез за участю
мутантів в яких дефіцит тирозину і
фенілаланіну, проміжним продуктом є
шикімова к-та;

трансформація антранілової к-ти за
участю ферментних систем
мікроорганізмів.

Для одержання очищеного препарату
використовують фільтрат культуральної

рідини, а для кормових цілей – кормовий
концентрат.

Глутамінова к-та

Продуценти – Corynebacterium
glutamicus i Brevibacterium flavum.

Поживне середовище – парафіни
нафти, глюкоза, меляса, гідролізат
крохмалю, ацетат.

Шляхом зміни умов середовища
процес ферментації в ході якого
утворюється L-глутамат може бути
переключений на синтез L-
глутаміну або L-проліну.

Виробництво L-
аспарагінової кислоти

Речовина для синтезу – фумарат
амонію.

Каталізатор – аспартаза мікробного
походження. З її участю
утворюється L-аспарагінова к-та.

Одержання L- амінокислот з
рацемічних сумішей

L-амінокислоти отримують в
наслідок обробки рацемічних
сумішей ферментом -аміноацилаза,
який гідролізує лише ацил- L-
амінокислоти.

Виготовлення іммобілізованої
аміноацилази

На протязі 10 годин 100 л ДЕАЕ-
сефадексу перемішують з 1100-1700 л
водного р-ну аміноацилази при t 35
градусів і при рН 7.

Суміш фільтрують, імобілізований
препарат промивають водою.

Активність ферменту після
іммобілізації – 50-60%.

ДЕАЕ-сефадекс дуже стійкий, він може
використовуватись в установці більше 8
років.

Застосування амінокислот

Використовують у якості харчових
добавок;

При виробництві харчових продуктів
застосовуються для підсилення смаку;

У медицині, для лікування психічних та ін.
захворювань;

У хімічній і фармацевтичній
промисловості як попередники у
виробництві детергентів, поліамінокислот.