Acid glutamic - tehnologie de obținere

Cuprins licență

TEMA DE PROIECTARE 3
CAPITOLUL I MEMORIUL TEHNIC 4
CAPITOLUL II TEHNOLOGIA DE FABRICAȚIE 6
II.1. Aspecte generale privind aminoacizii 7
II.2. Prezentarea produsului 10
II.3. Proprietăţile acidului glutamic 12
II.4. Utilizarile acidului glutamic 16
II.5. Variante tehnologice 16
II.6. Alegerea variantei optime 19
II.7. Descrierea procesului tehnologic adoptat 19
II.7.1. Pregatirea mediului de cultură 21
II.7.2. Sterilizarea mediului de cultură 21
II.7.3. Sterilizarea aerului 23
II.7.4. Fermentaţia 25
II.7.5. Filtrarea lichidului de biosinteză 27
II.7.6. Cristalizarea 29
II.7.7. Dizolvarea 29
II.7.8. Uscarea 29
II.8. Materii prime, intermediare şi auxiliare 29
II.9. Mecanismul de biosinteză al acidului glutamic 38
II.9.1. Cinetica proceselor de fermentaţie discontinuă 39
II.9.2. Aspecte termodinamice ale proceselor fermentative 42
II.10. Bilanţuri de materiale 45
CAPITOLUL III PROIECTAREA BIOREACTORULUI 57
III.1. Alegerea materialului de construcție și probleme de coroziune 58
III.2. Dimensionarea bioreactorului 58
III.2.1. Calcule de rezistență mecanică 61
III.2.2. Dimensionarea mantalei 62
III.3. Dimensionarea și verificarea suprafeței de transfer termic 63
III.3.1. Bilanț termic 63
III.3.2. Verificarea suprafeței de transfer de căldură 65
III.3.3. Determinarea grosimii izolației termice 72
III.4. Consumul de energie la amestecare 76
III.4.1. Calculul de rezistență al arborelui agitatorului 79
III.4.2. Dimensionare barbotor 79
III.5. Racorduri 82
III.6. Suporturi 85
CAPITOLUL IV CONTROLUL FABRICAȚIEI 90
IV.1. Controlul, reglarea şi automatizarea procesului tehnologic 91
IV.2. Controlul de calitate 100
IV.2.1. Metode de analiză ale materiilor prime şi intermediare 100
IV.2.2. Metode de analiza a produsului finit 109
CAPITOLUL V PRODUSE SECUNDARE. DEȘEURI DE FABRICAȚIE. EPURAREA APELOR REZIDUALE 111
CAPITOLUL VI TRANSPORT, AMBALARE, DEPOZITARE 114
CAPITOLUL VII UTILITĂȚI 118
CAPITOLUL VIII TEHNICA SECURITĂȚII ȘI IGIENA MUNCII. MĂSURI P.S.I 121
BIBLIOGRAFIE: 126

Extras din licență

TEMA DE PROIECTARE
Să se proiecteze instalația pentru obținerea acidului glutamic cu o productivitate de 34 t/an.
CAPITOLUL I
MEMORIUL TEHNIC
Memoriu tehnic
În cadrul acestei lucrări s-a prezentat tehnologia obținerii acidului glutamic din surse de carbon, surse de azot, minerale și vitamine pentru dezvoltarea corespunzătoare a microorganismului producător, M. glutamicus.
În capitolul II s-a descris tehnologia de fabricaţie. Astfel, s-a prezentat produsul și domeniile de utilizare, s-au enumerat pricipalele variante tehnologice, iar din acestea s-a ales varianta optimă argumentată de avantajele pe care le prezintă în comparație cu celelalte. Procesul tehnologic a fost descris în detaliu, s-au specificat materiile prime, intermediare și auxiliare; s-au prezentat: mecanismul, cinetica și termodinamica reacţiilor biochimice, s-a făcut bilanţul de materiale și s-au determinat consumurile specifice.
În capitolul III s-a proiectat bioreactorul pentru obținerea acidului glutamic. 
În capitolul IV s-au prezentat elementele de automatizare şi de realizare a controlului procesului tehnologic pentru buna funcţionare a instalaţiei.
Capitolul V descrie valorificarea produselor secundare rezultate din procesul de obținere a acidului glutamic, cât și deșeurile de fabricație. Tot în acest capitol sunt prezentate și metodele de epurare a apelor reziduale dar și a gazelor rezultate din proces.
În capitolul VI sunt prezentate condițiile de ambalare, depozitare și de transport ale materiilor prime, intermediare și auxiliare dar și cele pentru produsul finit.
Capitolul VII conține utilitățile care sunt folosite în procesul de obținerii acidului glutamic.
Capitolul VIII cuprinde norme de protecție a muncii și P.S.I. care trebuiesc respectate pentru buna desfăsurare a procesului tehnologic de obținere a acidului glutamic.
În anexe sunt atașate 2 planșe cuprinzând schema tehnologică de obținere a acidului glutamic și bioreactorul. 
CAPITOLUL II
TEHNOLOGIA DE FABRICAȚIE
II.1. Aspecte generale privind aminoacizii
Aminoacizii sunt acizi carboxilici în structura cărora intra una sau mai multe grupări amino, de asemenea, aminoacizii intră şi în structura proteinelor, ei fiind unitatea structurală şi fundamentală a acestora. Hidroliza acidă a proteinelor conduce la compuşi organici simpli cu masă moleculară mică, numiţi α-aminoacizi. Aceştia conţin cel puţin o grupare carboxil şi o grupare α-amino, deosebindu-se prin structura radicalilor R sau a catenelor laterale. [1]
Producţia industrială a aminoacizilor, prin tehnologii de biosinteză, a început odata cu descoperirea, de către Kinoshita şi Colab în anul 1957, a microorganismului Micrococcus glutamicus, un eficient producător de acid glutamic.
În prezent, prin tehnologii de biosinteză, se obţine un mare număr de aminoacizi, iar elucidarea mecanismului de biosinteză a permis ridicarea randamentelor în fazele de fermentaţie şi optimizarea lor. Tehnicile utilizate în producţia aminoacizilor au fost extinse şi la obţinerea acizilor nucleici. [2]
Se deosebesc trei tipuri de aminoacizi:
- aminoacizi naturali – aceştia se găsesc în natură în stare liberă însa în cantităţi relativ mici;
- aminoacizi fundamentali – sunt 20 de aminoacizi fundamentali, ei intra în compoziţia proteinelor, combinându-se la infinit între ei prin legaturi amidice;
- aminoacizi esenţiali – sunt 9 aminoacizi esenţiali, deoarece organismele animalelor nu pot sintetiza toţi cei 20 de aminoacizi fundamentali la fel ca şi plantele, cei esenţiali trebuie preluaţi din hrană.
Prin hidroliza proteinelor în prezența de acid sulfuric concentrate și în prezenta căldurii se evidențiază prezența în compoziția acestora a celor 20 de aminoacizi fundamentali. [1]

Fisiere în arhivă (1):

 Acid Glutamic - Tehnologie de Obtinere.docx

Imagini din acest licență

Bibliografie

1. C. Şoldea, A. Chichirău, Elemente de biochimie, Ed. Corson, Iaşi, 1999
2. C. Oniscu, Tehnologia produselor de biosinteză, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1978
3. E. Soru, Biochimie medicală, vol. I, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1959
4. C. Banu, Aplicații ale aditivilor și ingredientelor în industria alimentară, Ed. ASAB, București, 2010
5. I. F. Dumitru, Biochimie, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1980
6. E. Felszeghy, A. Abraham, Biochimie, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1972
7. C. D. Neniţescu, Chimie organică, (vol. I), Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1980
8. D. Caşcaval, C. Oniscu, A. I. Galaction, Inginerie biochimică şi biotehnologie. 2. Bioreactoare, Ed. IntelGlobal, Iaşi, 2002
9. C. Oniscu, D. Caşcaval, Inginerie biochimică şi biotehnologie. 1. Ingineria proceselor biotehnologice, Ed. IntelGlobal, Iaşi, 2002
10. D. Caşcaval, C. Oniscu, A. I. Galaction, Inginerie biochimică şi biotehnologie. 3. Procese de separare, Ed. Performantica, Iaşi, 2004
11. I. Şt. Bontaş, Microbiologie industriala, Lit. U.T.I., 1996
12. E. Horoba, E. Mureșan, Gh. Cristian, Reactoare în industria chimică organică – Îndrumar de proiectare, Ed. Politehnium, Iași, 2009
13. S.Curteanu, S. Ungureanu, Automatizări în industria chimică, Lit. U.T.I. Iaşi, 2000
14. V. Magearu, Controlul analitic al proceselor biotehnologice, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1992
15. STAS SR9-A1
16. STAS 2710-70
17. STAS 5698-87
18. STAS 339-80
19. STAS 97-80
20. STAS 3682-80
21. STAS 6536-87
22. M. Aluaș, S. Simon, Metode experimentale avansate pentru studiul și analiza bio-nano-sistemelor, Casa Cărții de Știință, Cluj-Napoca, 2012
23. D. Șuteu, A. Blaga, Biotehnologii în protecția mediului, Ed. Performantică, Iași, 2011
24. Materials Safety Data Sheets – Catalog Sigma-Aldrids
25. R. Tudose, A. Moise, Fenomene de Transfer și Utilaje Specifice în Industria Chimică – Îndrumar de Proiectare, Institutul Politehnic, Iași, 1990