Загрузил dinaraabdiyeva24

уксусная кислота

реклама
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
Скачать