Биомассаны алу және өңдеудің биотехнологиясы Шымкент, 021 Әож 557. 1: 547. Ббк 28. 072 Есимова А. М., Ибраимова Ж. К. «Биомассаны алу және өңдеудің биотехнологиясы»
Өсімдік шикізатының гидролиз әдісі
жүктеу/скачать 0.95 Mb.
|
| Өсімдік шикізатының гидролиз әдісі
Гидролиз үрдісінің негізгі мақсаты өсімдік полисахаридінің моносахаридтерге барынша айналуы болып саналады. Таза суда қалыпты температурада гидролиз реакциясы жүрмейді. Гидролиз үрдісін жылдамдату үшін катализатор ретінде белсенділігі жоғарылау минералды қышқылдарды күкірт және тұз қышқылын қолданады. Полисахарид гидролиз үшін жарамдысы болып концентрленген қышқыл саналады, бірақ гидролиз үрдісі үшін концентрленген қышқыл өндірісте қолданыс таппады, себебі қышқылға арнайы төзімді құрал жабдықтарға және тағы басқаларға үлкен қаржы жұмсалады. Сонымен, гидролиз үшін араластырылған қышқыл да жарайды. Өндірісте кеңінен таралған өсімдік шикізатының гидролиз әдісінде араластырылған күкірт қышқылының 0,5-3% дейінгі концентрациясы қолданылады. Араластырылған тұз қышқылы өндірісте агрессивтілігі жоғарғы болғандықтан қолданылмайды. Қалыпты температурада өсімдік шикізатынан араластырылған қышқылмен гидролиз әдісімен моносахаридтің пайда болуында реакция жүрмейді. Жоғарғы 1000C температураға дейін және одан да жоғары температурада полисахарид гиролизі едәуір жоғарылайды, бірақ араластырылған қышқыл ортада целлюлоза гемицеллюлозаға қарағанда әжептеуір жәймен гидролизденеді. Гидролиздің сандық үрдісі, процентпен көрсетілген абсолютты құрғақ шикізаттың массасынан редуцирлеуші заттың шығымымен бағаланады. Редуцирлеуші зат (РЗ) гидролизаттағы моносахарид құрамын сипаттайтын көрсеткіш. Редуцирлеуші заттың анықтаушы әдісі сілтілі ортадағы (ІІ) мыс оксиді, (І) мыс оксиді моносахаридтің тотықсыздандыру қабілеті негіздейді, бірақ гидролизатта тотықсыздандырғыш қабілеті бар басқа қосылыстар бар, ал аналитикалық мәліметтер бойынша моносахарид құрамы ғана емес, барлық редуцирлеуші (тотықсыздандырғыш) заттың бар екені сәйкес келеді. (Былайша моносахарид құрамы 6-10% , ол деген РЗ суммарлы құрамынан да төмен.) Гидролизаттағы РЗ құрамы ағаштың түрінің құрамымен 64-73% байланысты болады. Гидролиздің әртүрлі режимін салыстыру үшін гидролизге берілетін араластырылған қышқылдың санына қосылатын абсолютті құрғақ шикізаттың санының қатынасымен есептеледі. Бұл қатынас гидромодуль (немесе модуль) деп аталады. Гидролизат аппаратынан бөліп алынған зат мөлшерінің қатынасы абсолютті құрғақ шикізатының масасасына берілу модулі деп аталады (немесе бөліп алу модулі). Гидролизат санын анықтайды немесе жинағыштағы гидролизат өздігінен буланып кеткеннен кейін немесе гидролизаторға нейтрализдеуші агент берілгенге дейінгі санын анықтайды. Гидролиз үрдісінде моносахаридтен басқа ашытқыны культивирлеуге арналған керек емес заттар да пайда болады. Мұндай заттарға қантты ыдырататын өнімдер-фурфурол, оксиметилфурфурол, сондай-ақ уран қышқылы инвертирленбеген қант (декстрин) коллоидты заттар және басқа заттар жатады. Сондықтан гидролиз үрдісін гидролизатта зиянды қоспаларының минимум құрамы болғанша жүргізіледі және биологиялық сапалы қант құрайтын ерітінді алынады. Қазіргі кезде өсімдік шикізатының гидролизі үшін 0,5-0,6%-тік концентрациясының араластырылған күкірт қышқылы қолданылады. Гидролиз температурасы 175-1900С, осы температураға сәйкес қысыммен жүреді. РЗ шығымы 46-50% жетеді. Араластырылған қышқылмен гидролиздің әр түрлі әдісінен кеңінен өндірісте қолданылатыны қазіргі кезде перколяционды әдіс саналады. Осы әдіспен сұйық фаза (араластырылған қышқыл) қозғалмайтын қатты фаза (өсімдік шикізаты) арқылы жүреді, демек қатты фазаны толығымен сұйықтыққа жүктейді. Гидролиздің перколяционды әдісі сұйық фазаның әртүрлі бағытта жылжуына байланысты бірнеше әр түрлілігі бар: тігінен перколяция - сұйықтық жоғарыдан төмен қарай жылжиды, ал гидролизат төменнен енгізіледі; тігінен-көлденең перколяция - үрдісінің басында сұйық фаза жоғарыдан төмен жылжиды және төменнен енгізеді, ал гидролиз үрдісінің екінші жартысында көлденең кеңістікке және сәуле тәрізді құбырдың көмегімен барлық биіктігі бойынша қатты фазаны енгізеді. комбинирленген перколяция - сұйық фазаның бір бөлігі жоғарыдан төмен қарай, ал екінші бөлігі көлденең ағыммен жылжиды, ол сұйықтық бір уақытта төменнен енгізіледі және бүйірінен барлық биіктігінің қабаты бойынша қатты фаза енгізіледі. Сұйық фазалардың аралас ағымын дұрыс пайдалану сұйықтықтың жоғары жылдамдықпен жылжуының іске асуына мүмкіндік жасайды, гидролизат-аппаратының меншікті өнімділігін жоғарылатады, гидролиз температурасын жоғарылатуға мүмкіндік жасайды және күкірт қышқылының шығынын азайтады. жүктеу/скачать 0.95 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|