Amino asit fermantasyon prosesinde polieter köpük gidericinin uygulama araştırması
1. Giriş
Amino asit fermantasyonu, gıda, ilaç ve yem gibi birçok sanayide yaygın olarak kullanılan, biyoteknoloji alanında önemli bir üretim prosesidir. Ancak fermantasyon sürecinde mikroorganizmaların metabolik faaliyetleri ve havalandırma ve karıştırma işlemleri nedeniyle çok miktarda köpük oluşması kaçınılmaz olacaktır. Köpüğün varlığı, fermantasyon tankının etkin hacmini işgal etmekle kalmayacak, fermantasyon verimliliğini azaltacağı gibi, bakteriyel kontaminasyon riskini de artırarak amino asitlerin verimini ve kalitesini etkileyebilir. Yaygın olarak kullanılan bir köpük giderici türü olan polieter köpük gidericilerin uygulama araştırmasıköpük gidericiaminoasit fermantasyonunda büyük öneme sahiptir.
2. Fermantasyon Sürecine Genel Bakış
2.1 Fermantasyon Sıcaklığı
Bu çalışmada amino asit fermantasyon sıcaklığı insan vücut sıcaklığına yakın olan 37 ℃ olarak ayarlanmıştır. Bu spesifik sıcaklık keyfi olarak belirlenmemiştir, ancak çok sayıda titiz ve sistematik deney, tekrarlanan test, karşılaştırma ve çeşitli sıcaklık gradyanlarının ayrıntılı analizi yoluyla optimize edilmiş ve taranmıştır. Çok sayıda alternatif sıcaklık arasında 37 ℃ öne çıkmaktadır ve mikrobiyal büyüme ve metabolizma için son derece uygun bir anahtar sıcaklık koşulu olduğu kanıtlanmıştır. Bu sıcaklık ortamında, amino asit sentezinde yer alan çeşitli enzim sistemleri, aktive olan, yüksek bir aktivite seviyesini koruyan ve amino asit sentez reaksiyonlarını sürekli ve stabil bir şekilde katalize eden verimli motorlar olarak hareket eder. Aynı zamanda, bu sıcaklığın beslenmesi altında, mikrobiyal hücrelerin büyüme ve üreme süreci, tam doğru hızda, ne çok hızlı olup besinlerin hızlı tüketimine ve metabolik dengesizliğe neden olan, ne de çok yavaş olup amino asit sentezinin verimliliğini etkileyen yüksek hızlı bir kanala adım atmış gibi görünmektedir. Mikroorganizmaların ideal büyüme ve üreme eğilimi, amino asitlerin etkili bir şekilde sentezlenmesi için sağlam ve istikrarlı bir temelin dikkatlice inşa edilmesi, amino asit sentez reaksiyonlarının etkili ve düzenli bir yol boyunca sürekli ilerlemesinin etkili bir şekilde desteklenmesi, gelecekte önemli amino asit üretimi ve yüksek kaliteli ürünler elde etmek için sağlam bir temelin oluşturulması gibidir. Tüm amino asit fermantasyon sürecindeki kritik temel unsurlardan biridir.
2.2 Fermantasyon süresi ve köpük değişimi
The tüm fermantasyon süreci sürer için42 saat. Fermantasyonun başlamasından yaklaşık 9 saat sonra, esas olarak mikroorganizmaların ilk büyüme süreci sırasında bazı yüzey aktif metabolitleri salgılamasından ve aynı zamanda havalandırma ve karıştırmanın kültür sıvısının hava ile tam temasını sağlayarak köpüğün embriyonik formunu oluşturmasından kaynaklanan köpük oluşmaya başlar. Fermantasyon ilerledikçe 15-21 saat arasında köpük en üst seviyeye ulaşıyor. Bu aşamada, mikrobiyal büyüme logaritmik faza girer ve metabolizma kuvvetlidir. Üretilen yüzey aktif madde artar. Havalandırma hacminin ve çalkalama yoğunluğunun sürekli etkisi de köpüğün büyük miktarda birikmesini destekler. Ancak 30 saat sonra fermantasyonun giderek durağanlaşıp azalma dönemine girmesiyle mikrobiyal metabolizma yavaşladı ve köpük giderek azaldı.
3. Köpük gidericilerin hazırlanması ve eklenmesi
3.1 Köpük önleyicinin hazırlanması:
Polieter köpük giderici önce %3 konsantrasyona kadar suyla seyreltilir ve ardından özel bir köpük giderici tankında saklanır. Bu seyreltme işleminden sonra, köpük gidericinin akışkanlığı ve dağılabilirliği önemli ölçüde iyileştirildi ve fermantasyon tankına daha sonra hassas bir şekilde ekleme için büyük kolaylık sağladı, amino asit fermantasyon süreci boyunca zamanında ve düzgün köpük gidermeyi etkili bir şekilde sağladı ve fermantasyon sürecinin kararlılığını ve verimliliğini etkili bir şekilde garantiledi.
3.2 Ekleme Yöntemi:
Fermantasyon sürecinin tamamı boyunca, seyreltilmiş köpük gidericiyi fermantasyon tankına doğru ve doğrudan enjekte etmek için özel bir pompalama cihazı kullanılır. Köpük gidericinin eklenmesinin belirli zamanı ve miktarı, fermantasyon sürecinde köpük üretiminin gerçek durumuna göre doğru bir şekilde kontrol edilmeli ve esnek bir şekilde ayarlanmalıdır. Sadece bu şekilde köpüğü etkili bir şekilde ortadan kaldırma ve aşırı köpük birikiminin normal fermantasyon sürecini etkilemesini önleme temel hedefine ulaşabilir ve aynı zamanda aşırı ekleme nedeniyle fermantasyon sürecinde mikrobiyal büyüme, metabolizma ve amino asit sentezi gibi temel bağlantılar üzerinde herhangi bir olumsuz müdahale veya olumsuz etkiyi etkili bir şekilde önleyebiliriz.köpük gidericiveya uygunsuz ekleme zamanlaması, fermantasyon işlemlerinin istikrarlı, verimli ve düzenli bir şekilde ilerlemesini kapsamlı bir şekilde garanti altına almak ve yüksek kaliteli amino asit üretimi için sağlam bir temel oluşturmak için kullanılır.
4. Alt tabaka ve gerginlik
4.1 Alt tabaka Fermantasyon:
Substrat, mikrobiyal büyüme ve amino asit sentezi için ana karbon kaynağı olan glikozun yanı sıra hücre sentezi ve metabolizması için gerekli enerji ve karbon iskeletini sağlayan birden fazla bileşen içerir. Toplam azot, mikroorganizmaların proteinler ve nükleik asitler gibi azot içeren biyomolekülleri sentezlemesi için önemli bir hammadde kaynağıdır. Nişasta şekeri mısırdan yapılır ve fermantasyon sırasında istikrarlı bir karbon kaynağı tedarikini sürdürmek için glikozu yavaşça serbest bırakabilir. Ayrıca, mikroorganizmaların normal büyümesini ve metabolik işlevlerini sürdürmede vazgeçilmez bir rol oynayan vitaminler, mineraller vb. gibi diğer besinleri de içerir.
4.2
Farklı amino asit üretim tipleri, elde etmek için belirli bakteri suşlarına bağlıdır. Lizin üretimine gelince, lizin üreten bakteriler şüphesiz çekirdek suşlardır. Büyüme ve metabolik ihtiyaçlarını karşılayan belirli fermantasyon koşulları altında, lizin bakterileri substratlarda bulunan çeşitli besinleri tamamen emebilir ve verimli bir şekilde kullanabilir. Benzersiz ve karmaşık metabolik sistemiyle, sistematik olarak bir dizi ince ve birbiriyle ilişkili metabolik adım ve biyokimyasal reaksiyon yolu geçirir, substratlardaki maddeleri kademeli olarak hedef ürün lizine dönüştürür ve sentezler, lizinin endüstriyel üretimi için sağlam ve güvenilir bir biyolojik temel ve temel teknik destek sağlar.
5. Polieter köpük gidericilerin uygulama karşılaştırması
5.1
Lizin fermantasyon üretiminde ilk polieter köpük gidericinin uygulanması sırasında, birim tüketiminin 3,2 Kg/t olduğu ve üretilen lizin tonu başına 3,0 Kg/t'den az köpük giderici kullanılması gerekliliğini aştığı bulunmuştur. Bu kadar yüksek birim tüketim durumunun üretim maliyetlerini önemli ölçüde artırma olasılığı oldukça yüksektir ve aynı zamanda, köpük gidericilerin aşırı eklenmesi nedeniyle, tüm fermantasyon süreci üzerinde belirli bir derecede engelleyici etki gösterme olasılığı oldukça yüksektir. Aşırı köpük giderici bileşenleri, belirli bir aralıktaki mikrobiyal hücre zarlarının normal geçirgenliğine müdahale edebilir, mikrobiyal hücrelerin içinde ve dışında madde alışverişi ve bilgi iletimi dengesini bozabilir ve böylece mikroorganizmaların çeşitli fizyolojik metabolik aktivitelerine müdahale edebilir ve bunları engelleyebilir. Sonuç olarak, lizinin sentez verimi ve ürün kalitesi üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olacak ve fermantasyon üretiminin verimliliğini ve kalitesini büyük ölçüde azaltacaktır.
5.2
Theikinci birim tüketimipolieter köpük gidericiAynı lizin fermantasyon işlemi sırasında 2,4 Kg/t olup, gerekli miktardan daha düşüktür. İlk köpük giderici ile karşılaştırıldığında, köpük giderici dozajı %15 oranında azaltılmıştır. Bu veriler, ikinci köpük gidericinin köpük giderici etki sunumu ve dozajın hassas kontrolü açısından üstün performansını tam olarak göstermektedir. Fermantasyon işleminde köpüğü doğru ve etkili bir şekilde kontrol etmekle kalmaz, köpük miktarını uygun bir seviyede tutar, köpüğün fermantasyon işlemi üzerindeki olumsuz müdahalesini en aza indirir, aynı zamanda aşırı köpük giderici kullanımından kaynaklanan bir dizi olumsuz sorunu da etkili bir şekilde önler, örneğin mikrobiyal metabolik ortamı etkiler, lizin sentez sürecini engeller vb., böylece lizin fermantasyon verimliliğinin iyileştirilmesi ve ürün kalitesinin optimizasyonu için güçlü bir destek sağlar. Ekonomik maliyet açısından, köpük gidericilerin tüketimi azaltılmış ve doğrudan üretim maliyetleri düşürülmüştür; Proses perspektifinden, fermantasyon prosesinin istikrarını ve sürekliliğini sağlar, köpük gidericilerin neden olduğu proses dalgalanmaları riskini azaltır ve hem ekonomik hem de proses perspektiflerinde olağanüstü avantajlara sahiptir. Amino asit fermantasyon endüstrisinin rafine ve verimli çalışması için daha değerli bir köpük giderici uygulama çözümü sağlar.
çözüm
Polieter köpük gidericilerAmino asit fermantasyon sürecinde önemli rol oynarlar. Fermantasyon proses parametreleri, köpük kesicilerin hazırlanması ve eklenmesi, substrat türleri ve farklı köpük kesicilerin uygulama etkileri incelendiğinde, amino asit fermantasyonunun ekonomik faydaları ve ürün kalitesini iyileştirmek için polieter köpük kesicilerin rasyonel seçiminin önemli olduğu bilinmektedir. Bu çalışmada, ikinci polieter köpük kesicinin daha düşük birim tüketim ve iyi köpük önleyici etkisi nedeniyle daha fazla uygulama potansiyeli olduğu ortaya konmuştur. Gelecekteki araştırmalar, polieter köpük önleyicilerin etki mekanizmasını daha fazla araştırabilir, formülasyonlarını ve uygulama koşullarını optimize ederek amino asit fermantasyon endüstrisinin gelişen ihtiyaçlarını daha iyi karşılayabilir.
