hrvatski

Potpuno integrirani proces proizvodnje L-jabučne kiseline

L-jabučna kiselina dvobazična je organska kiselina i komponenta staničnog metabolizma. Spada u grupu visoko tonažnih kemikalija s potrošnjom od otprilike 40.000 t godišnje. Široko je rasprostranjena u prirodi gdje se pojavljuje u vrlo niskim koncentracijama. Dobiva se ekstrakcijom iz jabučnog soka i biokonverzijom fumarne kiseline uz enzim fumarazu. Upotrebljava se u farmaceutskoj, prehrambenoj i kozmetičkoj industriji kao konzervans (zamjena za limunsku kiselinu). Učinkovita je u liječenju bolesti jetre osobito hiperamonemije, a upotrebljava se i kao jedna od komponenata u infuzijskim otopinama s aminokiselinama. U ovom radu razvijen je proces proizvodnje L-jabučne kiseline iz fumarne kiseline s cijelim permeabiliziranim stanicama pekarskog kvasca s in situ separacijom produkta - L-jabučne kiseline. Pekarski kvasac je izabran kao jeftin i pristupačan izvor enzima fumaraze koja je biokatalizator u navedenoj kemijskoj reakciji. Proces biotransformacije fumarne kiseline s in situ separacijom produkta se sastojao od (i) kontinuirane biokonverzije s povratnim tokom biomase, (ii) zakiseljavanja permeata koji je sadržavao smjesu fumarne i L-jabučne kiseline, (iii) sedimentacije kisele smjese permeata, (iv) elektrodijalize kapljevinskog ostatka iz taložnika i (v) neutralizacije kristala fumarne kiseline izdvojenih u sedimentatoru. Prosječna konverzija fumarne kiseline po jednom prolazu kroz reaktor od 77, 5 % ostvarena u kontinuiranom procesu povećana je na 91, 3 % u procesu s in situ separacijom produkta. U isto vrijeme volumna produktivnost od 15, 1 g dm-3 dan-1 ostvarena u kontinuiranom procesu povećana je na 26, 1 g dm-3 dan-1 u procesu s in situ separacijom produkta.

fumarna kiselina; L-jabučna kiselina; permeabilizirane stanice pekarskog kvasca; in situ separacija produkta

Ovaj se tekst temelji na radu koji je financirala Nacionalna zaklada za znanost, visoko školstvo i tehnologijski razvoj Republike Hrvatske.