Технология получения молочной кислоты

Для промышленного производства молочной кислоты методом брожения, пользу­ются одним из термофильных видов молочнокислых бактерий - Thermobacterium cereale, называемым также Bact. Delbmckii. Этот вид бактерий является типичным представителем гомоферментативных молочнокислых бактерий, у которых основным конечным продуктом превращения углеводов является молочная кислота.

Брожение, вызываемое Lactobacilus Delbruckii, успешно протекает при температуре 45-50ºС. Производственная ценность этих бактерий заключается в том, что температур­ный максимум для их развития лежит в интервале 54-56ºС, а интенсивное развитие и кислотообразование обеспечиваются при относительно высоких температурах 48-50ºС, что находится далеко за пределами оптимума и даже максимума для большинства других мик­роорганизмов. Сравнительно высокие температуры благоприятствуют брожению.

Thermobact. cereale интенсивно сбраживают глюкозу, фруктозу, мальтозу, сахарозу и галактозу. Поэтому для производства молочной кислоты можно использовать самые раз­личные углеводы. В промышленности кислоту обычно получают из таких видов сырья, в которых содержатся глюкоза, сахароза и мальтоза. Таким сырьем являются рафинадная патока, меласса, сахар-песок (сахароза) и крахмал (картофельный, кукурузный), предвари­тельно осахаренный солодом. Сахар и крахмал являются высокосортным сырьем.

Концентрация сахара в сбраживаемой среде, в зависимости от вида сырья и условий брожения, колеблется от 5 до 18%.

Предполагают, что образование молочной кислоты из глюкозы при сбраживании гoмоферментативными молочнокислыми бактериями идет по такой схеме:

С_бН₁₂О₆ = 2СН₂ОН₂СНОНСНО = 2СН₃СОСНО + 2Н₂0
Глюкоза Глицеральдегид Метиглиоксаль

глиоксалаза

СН₃СОСНО + Н₂О = СН₃СНОНСООН

Метилгиоксаль Молочная кислота

Суммарное уравнение брожения можно представить в таком виде:

С_бН₁₂ О₆ = 2СН₃СНОНСООН + 75,36 кДж

Другой вариант схемы молочнокислого брожения включает в себя распад глюкозы до пировиноградной кислоты, так же как при спиртовом брожении, и восстановлении пировиноградной кислоты до молочной:

СН₃СОСООН + 2Н = СН₃СНОНСООН

Пировиноградная кислота Молочная кислота

Гомоферментативное молочнокислое брожение протекает по одной из схем, а воз­можны и оба процесса.

Брожение успешно протекает в средах с кислой реакцией. Однако молочнокислые бактерии не переносят значительной концентрации кислоты в среде, и если избыток кисло­ты не нейтрализуется, то брожение останавливается раньше, чем все сахара превратятся в молочную кислоту. Поэтому, нейтрализацией излишков образующейся в процессе броже­ния кислоты, рН сбраживаемой среды поддерживают в пределах 6,3-6,5. Для нейтрализа­ции применяют гашеную известь или карбонат кальция. В производстве молочную кислоту получают методом анаэробной глубинной ферментации.

Дата добавления: 2014-11-25