Федеральное государственное бюджетно-образовательное учреждение высшего образования «Филиал Российского химико-технологического университета имени Д.И.Менделеева в г.Ташкент» Получения уксусной кислоты биотехнологическим способом Выполнила студентка группы Т42 Абдиева Д.А. Ташкент 2024г. Уксусная кислота Уксусная кислота – это органическая, карбоновая, предельная одноосновная кислота. Бесцветная жидкость с острым уксусным запахом и кислым вкусом. Уксусная кислота хорошо растворяется в воде. Она в любых соотношениях смешивается со спиртом, эфиром, и бензолом Физические свойства Бесцветная жидкость с резким запахом; Неограниченно растворима в воде; Гигроскопична; Tкип 118°C; В пищевой промышленности используют уксуснокислые бактерии, которые способны окислять спирт до уксусной кислоты. Продуцентом уксусной кислоты являются бактерии рода acerobacter. Эти бактерии приспособлены к сахаристым и спиртовым субстратам, растут при сильно кислых условиях (рН = 4,0). К быстроокисляющим бактериям относят высокопроизводственный штамм Acetobacter curvum (курвум). В качестве сырья для получения пищевого уксуса используют виноградное вино, пивное сусло, мед, соки различных фруктов и ягод после спиртового брожения или водный раствор этилового спирта для получения белого уксуса. Кроме спирта среда содержит уксусную кислоту и минеральные соли N, P, S, Mn, K. Иногда добавляют источники витаминов в виде различных экстрактов. Реакцию образования уксусной кислоты катализирует окислительный фермент алкогольоксидаза. Этот процесс выражается суммарным уравнением: СН3СН2ОН+О2=СН3СООН+Н2О+490кДж. этиловый спирт уксусная кислота Acetobacteraceae Уксусная кислота служит источником углерода и энергии для бактерий. Этот способ может быть непрерывным и периодическим. В течение длительного времени применяется адсорбирование уксуснокислых бактерий на древесной стружке, древесном угле, коксе и других субстратах. Пропуская раствор этанола через генераторы с иммобилизованными бактериями, получают 10-15 %ный раствор уксусной кислоты. Из 100 л безводного спирта теоретически должно быть получено 103 л уксусной кислоты. На практике выход уксуса из 100 л этанола редко превышает 90 л, что связано с переокислением и неполным окислением этанола бактериями, а также с его испарением. В столовом уксусе содержится 5-9 % уксусной кислоты. Уксус с концентрацией кислоты 20-30 % получают путем вымораживания исходного раствора. Путем перегонки получают 70-80 %ную уксусную кислоту, называемую уксусной эссенцией. Ледяная уксусная кислота содержит 98,0-99,8 % кислоты. Получения Окисление ацетатальдегида Процесс идет в присутствии ацетата марганца при повышенной температуре и давлении. Выход уксусной кислоты составлял около 95 % при температуре 50—60 °С. 2CH3CHO+O2 2CH3COOH Окисление бутана Осуществляется кислородом воздуха при 150–200 °С и давлении 5,5 МПа. Катализатором этого процесса являлся ацетат кобальта. 2C4H10+5O2 4CH3COOH+2H2O Получения Окислением этилена Этилен окисляют воздухом в присутствии катализатора. Образующийся на первой стадии ацетальдегид далее окисляется в уксусную кислоту: 1. Подготовка сырья и сусла В нагнетательной емкости чистый спирт разводят производственной водой до крепости не более 15% и смешивают с уксусом-сырцом, содержащим бактерии уксусной кислоты. 2. Ферментация Ферментация происходит полунепрерывно. Спиртовое сусло подвергается аэрации в баке ферментации с использованием аэрационной системы. 3. Созревание Свежему (сырому) уксусу, сброшенному из ферментера, дают дозреть несколько недель в эжекторных емкостях. 4. Осветление и фильтрация В ходе дозревания вызывающие мутность примеси (такие как бактерии, свернувшийся белок, осевшие соли) осядут на дне емкостей. Если необходимо, то осветление уксуса можно ускорить с помощью добавок в специально оборудованных емкостях для осветления. Структурная схема производства столового уксуса из спирта Принципиальная технологическая схема получения уксусной кислоты 1 – колба, 2 – лабораторный ферментатор (30 л.), 3 – батарея: 3.1 – напорный бак для исходной питательной среды, 3.2 – бак напорный для этанола, 3.3 , 3.4, 3.5, 3.6 – ферментаторы, 4 – сборник готового уксуса Заключение Уксусную кислоту или уксус широко используют в пищевой промышленности. Уксус, полученный микробиологическим путем (пищевая уксусная кислота, столовый уксус), различается по сортам в зависимости от характера сбраживаемого субстрата. Известен яблочный, виноградный, грушевый и другие сорта уксуса. Спасибо за внимание
