Сабаққа әдістемелік нұсқау 7М05123 «Биотехнология»
Гидролиздің парофаза әдісі
жүктеу/скачать 0.76 Mb.
|
| Гидролиздің парофаза әдісі. Гидролиздің перколяциялық әдісімен қатар гидролиз кәсіпорындарында гидролиздің парофазалық әдісі қолданылады. Парофаза гидролизінде перколяциядан айырмашылығы, сұйықтық тек шикізат бөлшектерінің ішінде болады, бөлшектер арасында бу болады. Шикізат гидролиз аппаратқа түсер алдында қышқыл ерітіндісімен суланады, содан кейін бумен берілген температураға дейін қыздырылады және 20 минутқа дейін ұсталады. Келесі операция (экстракция) шикізат бөлшектерінен алынған қантты ерітіндіге шығару мақсатына ие. Ол үшін гидролизаппаратқа гидролизаппараттың құрамына қарағанда төмен температурадағы қышқылдың әлсіз ерітіндісі немесе гидролизат беріледі. Бұл моносахаридтердің ыдырауын азайтады немесе толығымен болдырмайды.
Парофаза гидролизі гидролизді постадиялық түрде жүргізуге мүмкіндік береді, мысалы, екі кезеңде: біріншісінде гемицеллюлозаның гидролизі, екіншісінде - целлюлоза. Гидролизат пен РВ шығуының анағұрлым жоғары сапалылығын алудың алғышарты гидролиздің перколяциялық әдісімен салыстырғанда қолайлы жағдайлардың болуы болып табылады. Гидролиздің парофаза әдісімен моносахаридтердің ыдырау критерийі перколяцияға қарағанда аз болады. Басқа жағдайлар тең болған кезде моносахаридтердің түзілу және ыдырау өлшемдерінің арақатынасы реакция саласында пайда болған моносахаридтердің болу ұзақтығымен анықталады. Процестің басында және гидролиздің бастапқы сатысынан перколяциялық әдіспен кейінгі кезеңге өту кезінде шикізатты қыздыру операциясы аппаратта сұйық фазаның едәуір мөлшері болған кезде жүреді. Гидролиздің парофаза әдісімен шикізат тек шектеулі сұйықтықпен суланған. Перколяциялық гидролиз кезінде реакция саласында пайда болған моносахаридтердің болу ұзақтығы гидролиз аппаратындағы сұйықтықтың болу ұзақтығымен анықталады және сайып келгенде берілу жылдамдығына байланысты болады. Сонымен қатар, құрамында РВ бар гидролизатты пісіру ерітіндісімен ауыстырудың біркелкі еместігін ескеру қажет, бұл қанттың бір бөлігі гидролиз аппаратында ұзақ уақыт сақталуына әкеледі. Демек, аппарат көлемінің ұлғаюымен реакция саласында моносахаридтердің болу ұзақтығы артады, сондай-ақ гидролизаппаратта болу ұзақтығының орташа мәнімен салыстырғанда ұзақ уақыт болатын қанттардың үлесі артады. РВ шығысына шикізаттың гранулометриялық құрамы әсер етеді, және бұл гидролиз режимінің параметрлерін таңдау кезінде ескерілуі керек. Мөлшері 2,5 мм-ден аз шикізат бөлшектерін гидролиздеу кезінде қант шығымдылығының өзгеруі байқалмайды. Ағаш чиптерінің ұзындығы айтарлықтай әсер етеді. Мысалы, талшықтың ұзындығы 4 - 5 мм болатын чиптер RV шығысын 4 - 5% - ға, ұзындығы 30 - 40 мм 5 - 10% - ға, ал ұзын чиптермен шығу 30-40% - ға азаяды. Шикізат неғұрлым аз болса, гидролизатордың жүктеме тығыздығы соғұрлым жоғары болады және оның өнімділігі соғұрлым жоғары болады. Перколяциядан бұрын күкірт қышқылының әлсіз ерітіндісіне малынған шикізат өткір бу қабылдау арқылы қызады. Қыздыру кезінде жеңіл гидролизденетін полисахаридтердің гидролизі жүретінін есте ұстаған жөн. Сондықтан, жылытудан кейінгі кезеңде (перколяцияның бастапқы кезеңі) пайда болған қанттардың жойылуын болдырмау үшін шаралар қабылдау керек, мысалы, 0,5 МПа қысымына дейін қыздыру, перколяцияның бастапқы кезеңіне 175-тен аспайтын су беру керек пе?С және басқа шаралар. Бұл жағдайда полисахаридтердің бір бөлігі толық гидролизге ұшырамайтындығына және дисахаридтер мен полисахаридтердің фрагменттері түрінде гидролизатта болатындығына назар аудару керек. Оларды моносахараға айналдыру үшін қосымша гидролиз (инверсия) қажет. Инверсия қолданылатын заттар іс жүзінде инверсияланбаған қант деп аталады. Инверсия ашытқы сіңіретін моносахаридтердің қосымша мөлшерін алу үшін ғана емес, сонымен қатар гидролизаттың биологиялық тиімділігін арттыру және БПК-дағы ағынды сулардың құрамын жақсарту үшін де жүзеге асырылады. Инверсия процесінде декстриндердің саны азаяды және гидролизаттың коллоидтық құрамы тұрақтандырылады. Бұл жағдайда шайырлы заттар бар шөгінділердің едәуір мөлшері түседі. Инверсия ағынды сулардың сапасын жақсартады, биологиялық тазарту қондырғыларының көлемін біршама азайтуға мүмкіндік береді. жүктеу/скачать 0.76 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|