Главная Обратная связь

Дисциплины:






Тема Т17. Екстрагування БАР із поверхневих культур



Деякі БАР є водорозчинними, тому найкращим екстрагентом для них є вода. Для витягу із дріжджів або бактерій необхідно піддати механічному чи автолітичному руйнуванню їхні клітинні стінки, що володіють високим дифузійним опором. Оболонки міцеліальних ниток мають менший дифузійний опір, ніж оболонки бактеріальних і дріжджових клітин, тому дезінтеграції культури грибів не потрібно.

Екстракцію проводять як з вологих, так і із сухих поверхневих культур грибів. Суха культура може зберігатися тривалий час без втрати активності необхідних речовин, і з неї одержують більш концентровані екстракти. Технологічно це вигідніше, але при підсушуванні культури мають місце втрати активності, і тому екстрагування доцільно вести з вологої культури. При екстрагуванні різні водорозчинні речовини витягаються з культури з неоднаковою швидкістю, відбувається їхнє часткове фракціонування, питома активність БАР в екстракті підвищується в 3,5- 4 рази в порівнянні з вихідною культурою в результаті відділення великої частини речовин (до 75%) з нерозчинним залишком - біошротом.

На повноту екстрагування з культур впливають багато факторів: температура, рН, тривалість процесу, конструктивні особливості екстракційних апаратів, природа речовини, що екстрагується, кількість відібраного екстракту з одиниці маси завантаженої в апарат культури й т.д.

Одночасно з БАР екстрагуються багато інших з'єднань, і часто швидкість витягу баластових речовин більше швидкості екстрагування з культури цільової речовини. Тому раціональніше піти на деякі втрати й закінчити екстрагування на оптимальному значенні відношення активності речовини в екстракті до суми речовин, що витягають. Це питання вирішується експериментально для кожного виду продуцента.

Впливати на процес екстрагування за допомогою такого фактора, як температура, практично неможливо, тому що БАР дуже термолабільні й інактивуються навіть при 35–40 °С. Крім того, підвищення температури до 35–40°С спричиняє збільшення змісту сухої речовини в екстракті й зменшення питомої активності на 1 г сухої речовини, підвищення небезпеки інфікування екстрактів. Тому при проведенні екстракції в заводських умовах прагнуть придушити розвиток мікрофлори шляхом максимального зниження температури води до 22—25°С і застосуванням антисептиків (формалін, бензол, толуол, хлороформ й ін.). У більшості випадків ферменти найбільш повно витягаються при рН 5—7.

Для одержання концентрованих екстрактів при невеликих втратах БАР з біошротом необхідно застосовувати спеціальні екстракційні установки. Донедавна для цього широко використалися дифузійні батареї (рис. 1.28). У них можна одержати екстракт зі вмістом сухої речовини від 7 до 14 % залежно від виду культури, середовища й величини відбору екстракту.



Але ці установки для екстрагування ферментів з поверхневої культури мали порівняно невелику продуктивність, вимагали більших витрат ручної праці, і в них спостерігалися порівняно більші втрати активності. Тому зараз розробляються безперервнодіючі екстракційні апарати. Певний інтерес представляє для ферментної промисловості екстрактор безперервної дії фірми «Ніро Атомайзер» (Японія), що працює під надлишковим тиском (рис. 17.1). Екстрактор являє собою похилу циліндричну ємність, постачену двома шнеками, теплообмінними сорочками й насосами. Культура через дозуючий пристрій 5 подається усередину циліндра, а із протилежної сторони вводиться розчинник. Екстракт виходить із установки через самоочисний фільтр, а біошрот видаляється із протилежного кінця. Якщо буде потреба, БАР екстрагуються не повністю, можна здійснювати двоступінчасте екстрагування, збільшуючи тривалість процесу. Вторинний екстракт може бути використаний як розчинник для першого щабля екстрагування. Загальна тривалість екстрагування регулюється частотою обертання шнеків. Вторинний біошрот використовується як компонент середовища або після знепліднення в кормовиробництві.

 

Рисунок 17.1 – Дифузійна батарея для екстракції БАР з поверхневої культури

 

У ферментній промисловості використовуються екстрактори роторного типу фірми «Роунс Даунс», що складаються з нерухомого корпуса, усередині якого перебуває ротор, розділений на 16-20 секторних відсіків, які обертаються навколо вертикальної осі. Кожен відсік має сітчасте дно, на яке подається здрібнена культура гриба. Ротор повільно обертається й послідовно проходить чотири ділянки, у кожній з яких культура змочується водою або екстрагентом з попередніх відсіків, витяжка вакуум-насосом відфільтровується й подається в наступну ділянку для зволоження свіжої культури, знову відбирається витяжка й передається в 3-й відсік і т.д.

 


1 – похилий циліндр; 2 – насос-дозатор; 3,8 – теплообмінники; 4 – шнек; 5 – дозатор; 6 – привод; 7 – насос; 9 – рубашка.

Рисунок 17.2 – Екстрактор безперервної дії фірми «Ніро Атомайзер»

 

При завершенні одного обороту ротора біошрот вивантажується й відсіки знову завантажуються свіжою культурою.

У цей час спостерігається тенденція повернення до процесу прес-дифузії. Він полягає в тім, що культура після настоювання з водою відпресовується, потім знову настоюється при меншій концентрації ферментів в одержуваному екс-трагенті, знову пресується й т.д. Імовірно, цей спосіб екстрагування знайде свій подальший розвиток.

 

Контрольні питання до теми Т17

1. Які фактори впливають на повноту екстрагування з культур?

2. Установки для екстрагування ферментів з поверхневої культури.

3. Дифузійна батарея для екстракції БАР з поверхневої культури

 





sdamzavas.net - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...