Получение уксусной кислоты

Уксуснокислое брожение вызывают Acetobacter oxidans, A. aceti, A. хylinиm и др. Для того, чтобы развилось уксуснокислое брожение, сахар субстрата сначала должен превратиться в этиловый спирт, т.е. уксуснокислому брожению предшествует спиртовое. Спиртовое брожение лучше всего осуществляют селекционированные штаммы винных дрожжей (Saccharomyces ellipsoideus). Они образуют также и побочные продукты обмена, которые улучшают вкус и аромат уксуса (сложные эфиры, высшие спирты, органические кислоты). В зависимости от сбраживаемого субстрата различают уксус яблочный, виноградный, грушевый и другие сорта уксуса.

Уксуснокислые бактерии можно иммобилизовать на древесной стружке, древесном угле, коксе и т.д. Раствор этанола пропускают через такие генераторы и получают 10-15% раствор уксусной кислоты. Так, из 100 л этанола получают 90 л уксусной кислоты.

Уксусную кислоту используют для производства ацетона, ацетилена, синтетических красителей, медицинских препаратов (аспирин, антипирин, фенацетин), ароматизирующих веществ (кумарин, ванилин), в качестве субстрата для микробиологической биотрансформации, в пищевой промышленности.

Продуцент уксусной кислоты рода Acetobacter развивается на поверхности среды, образует слизистую пленку, которая состоит из целлюлозы (90%) и клеток бактерий. Эту пленку снимают, высушивают, обрабатывают и получают биофильмы медицинского назначения, которые способствуют заживлению ожоговых ран.

Получение пропионовой кислоты

Продуценты – пропионовые бактерии семейства Propionibаcteriacae. Это грамположительные, бесспоровые, неподвижные палочки. Для производства пропионовой кислоты используют B. freudenreichii и Propionibacterium acidipropionici, а для получения витамина В₁₂ – Propionibacterium freudenreichii и Propionibacterium acne. Источник углерода для пропионовых бактерий – глюкоза.

Биосинтез кислоты проводят на простых средах, например, (в %) углевод – 1-2, аммония сульфат – 0,3, гидрофосфат калия – 0,2, кобальта хлорид – 0,0001, биотин – 0,00001, пантотенат – 0,1, тиамин – 0,01. Также клетки продуцента иммобилизуют в геле (ПААГ).

Конечные продукты ферментации – пропионат и ацетат. Обычно их не разделяют, так как обе кислоты обладают консервирующими свойствами. Отделенные клетки используют для получения СОД, каталазы, пероксидазы и витамина В₁₂. Высушенный экстракт в виде порошка используют в пищевой промышленности как антиоксидант и витаминизированный препарат.

Получение глюконовой кислоты

Продуцент – штаммы Aspergillus niger. Их культивируют в ферментаторах при интенсивной аэрации и перемешивании, при 30ºС и при рН среды 6,0-7,0. Аппаратурное оформление процесса близко к производству лимонной кислоты глубинным методом. Селекционированный штамм A. niger продуцирует почти одну глюконовую кислоту, поэтому для ее выделения культуральную жидкость отфильтровывают от мицелия, упаривают и высушивают.

Мицелий гриба используют для выделения глюкозооксидазы, которая применяется в пищевой и фармацевтической промышленности. Глюконат кальция ускоряет свертывание крови. Глюконат натрия используется при производстве моющих средств. Глюконовую кислоту применяют в фотографии, литографии, при изготовлении красок, для очистки металлов и т.д.