Производство итаконовой кислоты реферат

Обновлено: 02.07.2024

Изобретение относится к микробиологической промышленности.

Известен способ производства итаконавой кислоты, предусматривающий поверхностиое выращивание проду.цируюш,их ее мик-р-оо-ргааиз-мов Aspergillus terreus ,в культуральной среде, содержащей источник углерода, аз-ота с добавлением необходимых для роста питэ тельных солей, долив к культуральной среде после форлшроваиня мицелия питательного раствора, отделение мицелия от сброженного раствора, упаривание сброженного раствора, отделение кристаллов итакоповой кислоты от маточного р.аство1ра и очистку кристаллов.

Предлагаемый способ позволяет повысить вы.код готового продукта.

Достигается это тем, что после отделения крнст,аллов итаконовой кислоты от маточного pacTiBOpa, содержащего .несброженный сахар и итаконовую кислоту, раствор осветляют, стерилизуют и возвращают на стадию выр.ащивания продуцента, используя его в качестве питательного раствор.а, в культуральную среду.

П|ри этом пит1ательный раствор вводят в культуральную среду в количестве 5-30% по сахару.

Способ получения .итаконовой кислоты осуществляют биохимическим синтезом при сбраживании 6-7%-наго сахарного раство-ра с добавлением солей с помощью нлеоневого грлба Aspergillus terreus поверхностным методом. При этом пленки г-риба выращивают на питатель,н.о-бродильно.м растворе («раствор налива) следующего состава, г/л:

сахар (песок пищевой)

сернокислый магний 4,4 2,5

кукурузный акстракт 1-3 до рН раствора

(Сахар.ный раст;вор готовят в реакторе, перекачивают в стерилизатор, куда загружают соли, кукурузный экстракт, азотную кислоту.

Лосле посева подачу приточного волдуха прекращают для полдого оседания конидий гриба на поверхность раствора.

Aspergillus terreus в культуральной среде, содержащей .источник углерода, азота с добавлением необходимых для роста питательных солей, долив к культуральной среде после формирования мицелия питательного раствора, отделение мицелия от сброженного раствора, упаривание сброженного раствора, отделение кристаллов итаконовой кислоты от маточного раствора и очистку кристаллов, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода итаконовой кислоты, после отделения

кристаллов итаконовой кислоты от маточного раствора, содержащего несброженный сахар и итаконовую кислоту, последний осветляют, стерилизуют и возвращают на стадию выращивания продуцента в культуральную ореду, .используя его в качестве питательного раствора.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что питательный раствор вводят в культуральную среду ;в количестве 5-30% по caxaipy.

"Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра "Курчатовский институт"

Технология производства итаконовой кислоты

Руководитель направления Синеокий Сергей Павлович

Итаконовая кислота — основа полимерной промышленности

Итаконовая кислота является одним из немногих продуктов микробиологического синтеза, которая широко используются в химической индустрии для синтеза полимеров.

Благодаря метиленовой группе итаконовая кислота легко участвует в реакциях сополимеризации с образованием полимеров, обладающих свободными карбоксильными группами. Сополимеры итаконов кислоты и акрилатов широко используются в различных областях, например: полимеры итаконовой и акриловой кислот являются эффективными хелаторами, предотвращающими образование накипи в нагревательных системах.

Добавление итаконовой кислоты к полиакрилонитрильным и стирол-бутадиеновым полимерам значительно повышает их окрашиваемость. Итаконовая кислота может также использоваться для получения пиролидонов, бутиролактона, метилбутандиола, исходных веществ для синтеза детергентов, гербицидов и различных типов полимеров. Эта кислота рассматривается в качестве одного из ключевых стартовых реагентов для получения широкой гаммы крупнотоннажных и специальных продуктов (стирен-бутадиеновые полимеры, нитрильные латексы, растворители, тетрафурановые производные и др.).

Мировое производство итаконовой кислоты превышает 20,000 тонн в год. В России итаконовая кислота не производится. Главными потребителями этого продукта в России являются химические компании - производители полимеров. Прогнозируется, что спрос на итаконовую кислоту будет увеличиваться в связи с планируемым запретом на транспортировку акрилонитрила в Европе. Это приведет к увеличению объемов переработки акрилонитрила в России.

Во ФГУП "ГосНИИгенетика" разработан процесс, в котором используется новый штамм Aspergillus terreus. Для производства итаконовой кислоты по разработанной в ГосНИИгенетике технологии сырье и материалы доступны в Российской Федерации и для реализации проекта не требуется их закупок за рубежом. К основным видам сырья и материалов относятся глюкоза, кукурузный экстракт, сульфат магния, нитрат аммония.

Процесс получения кристаллической итаконовой кислоты полимерного сорта включает следующие стадии:

Ферментация: время ферментации 70 часов, концентрация итаконовой кислоты в культуральной жидкости 70-75 г/л, конверсия: около 61%
Концентрирование культуральной жидкости
Кристаллизация
Сушка кристаллов итаконовой кислоты

Конечным продуктом является техническая кристаллическая итаконовая кислота с содержание основного вещества не менее 96%.

Активаторами биосинтеза итаконовой кислоты выступают катионы магния, меди и цинка. Источником углерода, как правило, служит меласса, разбавляемая водой до 8 % - го содержания углеводов. Уровень рН среды, равный 1 8 - 2 3, является оптимальным для биосинтеза итаконовой кислоты. Длительность культивирования - в кюветах обычно составляет 10 - 12 дней при 35 С; в случае глубинного культивирования длительность процесса сокращается до 2 - 3 суток при аэрировании со скоростью 1 / 8 объема воздуха в минуту на один объем среды. [19]

Выпавшие кристаллы итаконовой кислоты отсасывают и сушат. [20]

Выпавшие кристаллы итаконовой кислоты отсасывают и сушат. [21]

При сорбции итаконовой кислоты по схемам 2 и 3 из маточных растворов их предварительно осветляли на активном угле АГ-3 при 60 - 70 С. [22]

С образует итаконовую кислоту . [23]

Исследована также сополимеризация итаконовой кислоты и ее производных со стиролом; найдено, что сополимеризация итаконового ангидрида протекает в бензоле в 20 раз быстрее, чем в тетрагидрофуране, и при этом образуется полимер с более высоким молекулярным весом. [24]

Вместо этилового эфира итаконовой кислоты использовался этиловый эфир цитраконовой кислоты, который в условиях опыта изомери-эуется. [25]

Высота волны пропорциональна концентрации итаконовой кислоты в растворе. [26]

Для получения значительных количеств итаконовой кислоты удобнее воспользоваться методикой, приведенной ниже, которая дает значительно больший выход. [27]

Волокно нитрон-3 содержит остатки итаконовой кислоты и поэтому окрашивается катионными красителями. [28]

Ди-п-бутиловый и диаллиловый эфиры итаконовой кислоты . [29]