Pengeluaran vitamin B12

Struktur dan sifat kobalamin> [126, 138, 139]

Vitamin B12 adalah sekumpulan sebatian (cobalamin) yang menghalang perkembangan anemia yang merosakkan dan perubahan degeneratif pada tisu saraf. Mekanisme tindakan sebatian tersebut (vitamer) dikaitkan dengan penyertaan bentuk koenzim mereka (koenzim cobamide) dalam reaksi enzimatik.

Wakil utama vitamin B12 ditunjukkan dalam Rajah. 15.7.18.

Gambar: 15.7.18. Struktur Cobalamin: 18 - cyanocobalamin; 19 - aquacobalamin; 20 - hidroksokobalamin; 21 - metilcobalamin; 22 - koenzim B12; 23—– 5,6-dimetilbenzimidazol

Cobalamins terurai dalam cahaya, dihancurkan oleh oksidan dan agen pengurangan; pada pH = 4.0 ÷ 7.0 dalam larutan berair, ia cukup stabil. Beberapa sifat cobalamin diberikan dalam jadual. 15.7.102.

Jadual 15.7.102

Sifat Cobalamin Asas [139]

Nama sistematik, singkatanNama remeh, formula kasarl, nm (e × 10 –3) 2)pKKelaziman dan aktiviti biologiMaklumat am
Co-α- [α- (5,6-dimetil-benzimidazolyl)] - (Co-β-cyano) kobamida, CN-CblCyanocobalamin C63H89Oempat belasNempat belasPCo

(18) 1)

278 (15.5) 361 (28.06) 551 (8.74)0.1Diperolehi secara buatan dengan menambahkan KCN; diserap oleh organisma, tetapi sedikit lebih teruk daripada OH-Cbl; berubah menjadi bentuk lain dalam badanBahan warna ruby-red, terurai bermula dari 200 ° С, larut dalam air (1.2 g / 100 ml), alkohol, fenol
Co-α- [α- (5,6-dimetil-benzimidazolyl)] - (Co-β-aqua) kobamida, aq-CblAquacobalamin C62H91O15N13PCo

(19) 1)

274 (20.6) 317 (6.1) 351 (26.5) 411 (3.7) 499 (8.1) 527 (8.5)-2.4Dihasilkan oleh mikroorganismaaq-Cbl dan OH-Cbl - bahan kristal merah gelap, kelarutan seperti di CN-Cbl, berubah menjadi satu sama lain (dalam medium berasid - aq-Cbl, dalam medium alkali - OH-Cbl)
Co-α- [α- (5,6-dimetil-benzimidazolyl)] - (Co-β-hidrokso) kobamida, OH-CblHydroxocobalamin C62H90O15N13PCo

(20) 1)

279 (19.0) 325 (11.4) 359 (20.6) 421 (4.2) 516 (8.9) 537 (9.5)Diserap dalam sistem pencernaan organisma hidup
Co-α- [α- (5,6-dimetil-benzimidazolil)] - (Co-β-metil) kobamida, Me-CblMethylcobalamin, C63H92Oempat belasN13Pco

(21) 1)

340 (12.7) 377 (10.5) 528 (7.9)2.72Terdapat dalam organisma hidup, sedikit lebih buruk diserap daripada aq-CblBahan kristal, kelarutan serupa dengan CN-Cbl
Co-α- [α- (5,6-dimetil-benzimidazolil)] - (Co-β-adenosil) kobamida, Ado-CblAdenosylcobalamin, koenzim B12, DARI72H101O17N18Pco

(22) 1)

233 (26.2) 260 (34.7) 288 (18) 315 (13.2) 340 (12.3) 375 (10.9) 522 (8.0) * 3)3.5Ia terdapat pada organisma hidup, ia diserap lebih teruk daripada OH-CblJarum merah gelap, kelarutan seperti CN-Cbl

Cyanocobalamin (18) adalah bentuk dos vitamin B12, tidak dijumpai di alam semula jadi. Kumpulan CN diganti dengan mudah dan terbalik dengan ligan lain, misalnya, OH, NO2, JADI3, CH3.

Hydroxocobalamin (20) adalah salah satu bentuk utama vitamin B12, dalam bentuk yang diangkut oleh protein darah dan disimpan di dalam badan.

Vitamers B12 disintesis hampir secara eksklusif oleh mikroorganisma, terutamanya aktinomiset dan alga biru-hijau [140].

Vitamin B12 - salah satu ubat antianemik yang paling berkesan, ia digunakan untuk merawat anemia malignan, anemia pasca-demam dan kekurangan zat besi, anemia makanan dan anemia lain. Vitamin juga diresepkan untuk rawatan tisu tulang setelah patah tulang [70], untuk penyakit radiasi, distrofi pada bayi pramatang dan bayi baru lahir setelah dijangkiti, untuk penyakit hati, polyneuritis, radiculitis, penyakit kulit, lesi traumatik saraf periferi dan penyakit lain..

Penggunaan vitamin B secara meluas12 terdapat dalam pertanian; suplemen vitamin meningkatkan pertumbuhan haiwan sebanyak 10-15% [70].

Pengeluaran vitamin B industri12 [138, 139]

Pengeluar vitamin yang paling aktif adalah bakteria asid propionik (Propionibacterium), beberapa anggota genus Pseudomonas dan bakteria metanogenik. Industri ini menghasilkan dua jenis persediaan vitamin: vitamin untuk tujuan perubatan dan persediaan makanan.

Dari kira-kira 10 tan vitamin B dihasilkan setiap tahun di dunia12 3.5 tan adalah untuk sianokobalamin, 2 tan untuk oksikobalamin, 1 tan untuk koenzim B12 dan sejumlah kecil untuk metilcobalamin; bentuk-bentuk ini digunakan dalam perubatan [108]. Selebihnya vitamin digunakan dalam penternakan. Menurut sumber lain, penghasilan vitamin B12 kira-kira 20 ribu tan [140].

Mendapatkan bekalan perubatan. Bakteria asid propionik menempati salah satu tempat utama di kalangan pengeluar vitamin. Strain semula jadi mensintesis 1.0-8.5 mg / L corinoid, mutan industri P. shermanii M-82, yang digunakan sebagai pengeluar, membentuk hingga 58 mg / L vitamin.

Penggunaan bakteria asid propionik [138]. Di Rusia, ubat-ubatan vitamin diperoleh dengan menggunakan strain mutan Propionibacterium shermanii dan Propionibacterium freudenreicheii, yang mampu mensintesis lebih daripada 10 mg / l produk sasaran. Penanaman bakteria asid propionik dilakukan secara berkala pada media komposisi kompleks, yang mengandungi ekstrak jagung, glukosa, garam kobalt, ammonium sulfat. Prasyarat untuk menghasilkan vitamin yang tinggi adalah kehadiran dalam medium prekursor vitamin, 5,6-dimethylbenzimidazole (23, 5,6-DMB). Pengasingan produk sasaran dilakukan dengan pengekstrakan dengan pelarut, penyerapan pada penukar ion, pemendakan atau kombinasi kaedah ini.

Kultur asalnya dikekalkan pada medium nutrien padat dari komposisi berikut, g: glukosa - 20, ekstrak jagung - 20, ammonium sulfat - 2, kalsium karbonat - 20, air - 1.0 l, pH medium setelah pensterilan - 6.8-7.0.

Seterusnya, inokulum disediakan dengan penggandaan bakteria secara berurutan, pertama dalam tabung uji 30 ml, kemudian dalam labu 500 ml dan berturut-turut dalam alat 100 dan 1000 liter. Inokulum disediakan dalam keadaan anaerob selama 2–4 ​​hari pada suhu 30 ° C pada medium komposisi yang serupa dengan penambahan 0,005 g kobalt klorida. Pra menanam tanaman untuk pengeluaran vitamin B12 biasanya memakan masa sehingga 18 hari.

Sifat multistage proses ini dikaitkan dengan penggunaan benih yang banyak untuk disemai (10-20 vol.% Dari jumlah medium). Jika tidak, pertumbuhan bakteria melambatkan, yang boleh menyebabkan pengumpulan vitamin dan pencemaran QL oleh mikroflora luar yang rendah..

Penapaian akhir juga dilakukan dalam keadaan anaerobik..

Fermentasi berlaku dalam dua fasa. Yang pertama berlangsung selama 67 jam (dari saat inokulasi medium dengan kultur bakteria hingga pengenalan 5,6-DMB) dan berlangsung dalam keadaan steril pada suhu 28-30 ° C. Pada masa yang sama, bakteria berkembang biak dengan peningkatan intensif dalam biomassa (50-55 jam fermentasi), disertai dengan pembentukan asam propionik dan asetik, yang dinetralkan dengan menambahkan larutan natrium hidroksida 40% atau air amonia, menjaga pH pada 6.5-7.0. Pada fasa pertama, P. Shermanii mengumpulkan terutamanya (80% atau lebih) prekursor vitamin B yang tidak mengandungi asas nukleotida12 (faktor B), serta sejumlah corinoid lengkap, termasuk cobalamin (8-10%), pseudovitamin B12 dan faktor A.

Transformasi produk ini menjadi bentuk vitamin B yang aktif untuk manusia dan haiwan12 (cobalamin) berlaku pada fasa kedua fermentasi sebagai hasil penambahan 5,6-DMB (10-20 mg / l) ke medium di bawah pengudaraan (2 m 3 / jam). Selama ini, faktor B dan sebilangan analog vitamin B yang lain12 diubah menjadi cobalamin, yang mengandungi asas nitrogen tambahan di bahagian nukleotida molekul. QL mengandungi hingga 30 mg / l vitamin B pada akhir proses12, terkumpul dalam sel bakteria.

Untuk mengekstrak vitamin, sel-sel dipanaskan pada suhu 80-120 ° C selama 30 minit pada pH = 6.1-8.5.

Penukaran ke cobalamin dicapai dengan merawat larutan panas atau penggantungan sel dengan sianida atau tiosianat, selalunya dengan kehadiran NaNO2 atau kloramin B12.

Corrinoid diserap pada pelbagai pembawa: amberlite IRC-50, Al2O3, karbon aktif dan dielusi dengan alkohol berair atau campuran air-fenolik.

Corrinoid diekstrak dari larutan berair dengan fenol atau cresol, atau dengan campuran fenol ini dengan petrol, butanol, karbon tetraklorida atau kloroform.

Ketulenan cyanocobalamin kristal tidak kurang daripada 96%. Hasil produk biasanya 50-60% kandungannya dalam cecair kultur asli.

Penapaian aerobik menggunakan Pseudomonas denitrificans [138]. Firma "Merck" menggunakan salah satu pengeluar genus Pseudomonas yang sangat aktif untuk pengeluaran vitamin industri dengan menggunakan mutan Ps. denitrificants MB 2436. Prosesnya terdiri daripada tiga peringkat.

I. Inokulasi kultur lyophilized dalam tabung uji dengan medium agar (pH = 7.4) komposisi:

molase60 g
yis pembuat roti1 g
n-nitrosoamine1 g
diammonium fosfat1 g
magnesium sulfat200 mg
zink sulfat20 mg
natrium molibdat5 mg
agar25 g
air1,0 l

Penanaman dijalankan selama 4 hari pada suhu 28 ° C.

II. Penyediaan inokulum, yang mana kultur dicuci dari tabung uji dalam 150 ml medium cair dengan komposisi yang sama, tetapi tanpa agar. Diusahakan dalam kelalang kon 1.0 L selama 3 hari. pada suhu 28 ° С pada roter rocker.

III. Pada tahap fermentasi utama, inokulum (150 ml) dimasukkan ke dalam fermentor 5 liter yang mengandung 3.3 liter media produksi dengan pH = 7.4, yang meliputi:

molase bit100 g
yis pembuat roti2 g
diammonium fosfat3 g
mangan sulfat5 g
magnesium sulfat200 mg
kobalt nitrat188 mg
zink sulfat20 mg
natrium molibdat5 mg
5,6-DMB25 mg
air1,0 l

Fermentasi dilakukan selama 90 jam pada suhu 28 ° C, dengan pengadukan berterusan (420 min –1) dan pengudaraan (0,2 m 3 / jam); pengumpulan vitamin mencapai 59 mg / l.

Pengasingan dan pemurnian produk termasuk pemanasan larutan cair pada suhu 120 ° C selama 30 minit, mengubah vitamin yang diekstrak menjadi cyanoform (menambahkan kalium sianida), penapisan, pengekstrakan dua kali ganda korinoid dengan pelarut organik (campuran cresol: karbon tetraklorida 1: 2), kromatografi pada aluminium oksida.

Hasil cyanocobalamin kristal 98% ketulenan adalah 75% kandungannya dalam cecair kultur.

Mendapatkan persediaan makanan [138] Bakteria metanogenik dari genus Methanosarcina mempunyai aktiviti kobalaminosintetik yang tinggi; Strain halofilik spesies Methanococcus halophilus, yang mensintesis lebih daripada 16 mg korinoid / 1 g biojisim, perlu mendapat perhatian khusus. Kaedah untuk mendapatkan persediaan makanan vitamin B telah dikembangkan12. Dua kaedah mendapatkan persiapan vitamin dengan penapaian metana media nutrien kompleks banyak digunakan..

Proses mesofilik didasarkan pada fermentasi metana mesofilik dari medium nutrien terpilih dari komposisi berikut, kg / m 3:

metanol5.0
molase bit3.2
minuman keras sulfit (70-80%)2.0
ekstrak jagung1.6
ammonia (penyelesaian 30%)1.0
amonium karbonat3.0
ammonium fosfat dibubarkan (larutan 10%)2
magnesium klorida0.1
ragi bir (kering)0.2
hati daging lembu0.002
asid succinic0.006
glisin0.006
natrium bikarbonat0.02
kobalt klorida0.01
O-xylidine0.01
5,6-DMB0.001

Ragi bir adalah sumber vitamin (Bahagian 15.7.4). Sebelum menambah persekitaran, mereka dicampurkan dengan air dan direbus selama 10 minit. Hati diberikan sebagai sumber enzim yang menjadi pemangkin pembentukan prekursor vitamin B dari glisin dan asid suksinat12 asid d-aminolevulinic. Hati dihancurkan dan disuntik selama 24 jam dengan air pada suhu +5 ° C, kemudian glisin dan asam suksinat ditambahkan, campuran disimpan selama 2 jam pada suhu 35 ° C dan dimasukkan ke dalam media.

Fermentasi dilakukan dalam bekas berisi 90% dengan isipadu 500-1000 m 3 pada suhu 35 ° C, menggantikan 10% CL fermentasi dengan substrat segar setiap hari. Keluaran corinoid adalah 16-18 mg / l, di mana 50-60% adalah bahagian vitamin B sejati12 (cobalamin), 20-30% - faktor III (5-hydroxybenzylindazole), dan selebihnya jumlah kobamin diwakili oleh faktor B dan analog lain. Dengan meningkatkan kepekatan beberapa komponen nutrien medium dan memperbaiki rezim fermentasi, adalah mungkin untuk meningkatkan pengumpulan korinoid menjadi 40 mg / l. Cairan kultur fermentasi digunakan untuk mendapatkan persediaan perubatan dan makanan vitamin B12, komposisi yang bergantung pada tujuan dan syarat penggunaan.

Dalam proses termofilik, yang dikembangkan secara industri di negara kita, sisa tanaman (sisa tanah) aseton-butil dan alkohol yang memproses bijirin dan molase digunakan sebagai bahan mentah. Sisa ini mengandungi jumlah karbohidrat yang mencukupi, sebatian organik yang mengandungi nitrogen dan komponen mineral (Jadual 15.7.103).

Budaya campuran bakteria pembentuk metana digunakan sebagai pengeluar. Fermentasi dilakukan secara berterusan dalam penghadam dengan isipadu 4–5 ribu m 3 dalam keadaan termofilik (56 ° C) dengan penggantian 20-25% setiap hari substrat penapaian dengan air segar. Tambah 0.5-1.0 jilid ke vinasse. % metanol dan 4-10 g / m 3 kobalt klorida; karbamida dan diammonium fosfat diperkenalkan sebagai biostimulan.

Skim pengeluaran teknologi merangkumi tahap-tahap berikut: fermentasi tetakan molase; pengasidan metan tumbuk hingga pH = 5.5 ÷ 6.5, penyejatan metana tumbuk, pengeringan, pembungkusan makanan pekat vitamin B12.

Kultur bakteria pembentuk metana disebarkan menggunakan tumbuk metana sebagai biji.

Jadual 15.7.103

Komposisi aseton butil dan alkohol diam [138]

KomponenAcetone butyl vinasseTetap semangat
Bahan kering1.9-2.65.0-5.9
Karbohidrat0.3-0.60.5-0.8
Jumlah nitrogen0.08-0.160.15-0.22
Nitrogen protein0.04-0.060.03-0.04
Nitrogen bukan protein0.04-0.100.12-0.18
Abu0.30-0.351.00-1.40

Pegun asalnya hampir steril. Sebelum memberikannya ke fermenter, didinginkan hingga 55–57 ° C, pH ditetapkan (7.5-8.0) dan kultur bakteria pembentuk metana ditetapkan. Fermentasi metana berlaku dalam dua peringkat: pada karbohidrat pertama (fermentasi berasid), protein dan lemak diubah menjadi asid organik; pada yang kedua, pH meningkat, kerana bahan dan asid nitrogen terurai dengan pembentukan sebatian ammonium. Fermentasi metana menghasilkan gas yang mengandungi 60-70% metana. Untuk mengaktifkan aktiviti penting bakteria, penggantungan ragi makanan ditambahkan ke penghadam.

Proses fermentasi metana dikendalikan oleh nilai pH, kandungan asid mudah menguap dan vitamin B12. Budaya harus mempunyai pH = 7.5 ÷ 8.5; jika di bawah 7.5, dan kandungan asid mudah menguap melebihi 4.5 g / l, aliran masuk vinasse akan dikurangkan. 1 m 3 mash metana mengumpul 1.2-2.0 g vitamin B12.

Keamatan fermentasi metana pegun sekunder lebih rendah daripada yang utama. Penambahan sumber nitrogen dalam pegun sekunder dalam bentuk molase, autolysate yis, ammonium sulfat atau ekstrak jagung menyumbang kepada pengumpulan vitamin yang lebih besar. Gas yang terbentuk semasa fermentasi metana dihantar ke pemegang gas, dan kemudian dibakar di dalam tungku dandang stim.

Sebelum penyejatan, bir metana dinetralkan dengan HCl hingga pH = 5.5 ÷ 6.5 untuk mengelakkan penguraian termal vitamin. Kemudian dipanaskan hingga 90 ° C dan dihantar ke degasser.

Penyejatan metan tumbuk (3,5-4,0% DM) dilakukan dalam unit empat kapal (titik didih 125–128, 115, 100, dan 75–78 ° C, masing-masing) hingga kepekatan DM 35–40%. Mash yang dilucutkan dikeringkan dalam pengering penyembur hingga kandungan lembapan 3.7-10% dan konsentrat makanan kering vitamin B diperoleh12 (KMB-12), yang mesti memenuhi syarat GOST 18663–78 (Jadual 15.7.104).

Jadual 15.7.104

Ciri-ciri penyediaan KMB-12 [70]

ParameterCiri
PenampilanSerbuk coklat homogen
RasaSedap
BauKhusus untuk produk ini
Kandungan vitamin B12, μg / gTidak kurang dari 100
Kelembapan,%Tidak lebih daripada 10
Kandungan protein kering,%Tidak kurang dari 25
Keburukan haiwan pada dos ujian (mg per ayam)800-1200
Hayat simpanan ubat12 bulan

Produk siap juga mengandungi dalam 1 kg pekat, mg: tiamin - 1.5-1.6, riboflavin - 50-60, asid nikotinik - 80-90, piridoksin - 40-50 dan biotin - 0.35-0.40. Penggunaan konsentrat adalah 4–4,5 kg / 1 tan makanan.

Pengeluaran konsentrat makanan vitamin B12 dan metana dengan fermentasi metana dari kilang penyulingan

Vitamin B12 tidak terdapat dalam makanan tumbuhan, jadi ia ditambahkan ke dalamnya. Vitamin B12 bersifat hematopoietik, mengambil bahagian dalam sintesis asid amino yang penting untuk organisma haiwan, khususnya metionin, membantu menyembuhkan anemia ganas, untuk meningkatkan berat badan haiwan. Vitamin B12 disintesis dalam rumen ruminan di bawah pengaruh mikroorganisma perut, serta bakteria pembentuk metana. Syarat-syarat untuk penanaman bakteria pembentuk metana termofilik pada tetesan molase untuk mendapatkan vitamin B12 dikaji oleh Institut Biokimia yang dinamakan A.N.Bach dari Akademi Sains Rusia, dan teknologi pekat vitamin makanan dikembangkan oleh VNIIPPD bersama dengan pekerja perusahaan di mana bengkel pertama dibina. Pada masa ini, produk ini dihasilkan oleh kilang penyulingan Andrushevsky dan Kalkunsky. Skim pengeluaran teknologi merangkumi peringkat dan operasi utama berikut: fermentasi molasses vinasse oleh bakteria pembentuk metana; pengasidan metan tumbuk hingga pH 5.5. 6.5; penyejatan minuman metana; pengeringan; pembungkusan makanan vitamin B12. Stillage dapat digunakan untuk fermentasi metana sebagai media penanaman bakteria pembentuk metana. Pada masa yang sama, vitamin terbentuk dalam proses penapaian metana, yang mana vitamin B12 sangat penting. Skema teknologi untuk pengeluaran konsentrat makanan vitamin B12 dengan fermentasi metana vinasse ditunjukkan dalam gambar.

Komposisi vitamin konsentrat makanan bernama KMB-12 (konsentrasi fermentasi metana yang mengandungi vitamin B12 adalah seperti berikut, mg / kg berat semula jadi:

B12 (cyanocobalamin) 25-30

Asid pantotenik. 12-15
Riboflavin....... 50-60
Piridoksin. 30-40

Asid nikotinik 80-90
Thiamin. 1-2

Skema 8. Gambarajah skematik pengeluaran konsentrat makanan vitamin B12 (KMB-12) dari alkohol pasca alkohol dan pegun

1. Pencernaan metana

2. Rawatan minuman metana dengan asid hidroklorik

3. Pemanasan dan pelepasan asid

4. Penyejatan minuman metana

5. Pengeringan satu minuman metana yang dilucutkan

6. Pembungkusan dan pembungkusan produk siap (KMB-12)

Pekat mengandungi 25% protein. Gas fermentasi yang dihasilkan (20-25 m3 / t pegun) mengandung 65-70% metana, memiliki nilai pemanasan 6200-6500 kcal / m3 dan digunakan sebagai bahan bakar. Kondensat yang diperoleh dengan penyejatan minuman metana, setelah disejukkan di menara penyejuk, mempunyai BOD5 = 80-100 mg / l.

Gambarajah skematik pengeluaran pekat vitamin B12 dari pemberhentian pasca-alkohol dan pasca-ragi dengan fermentasi metana ditunjukkan dalam Skema 8 (lihat di atas).

Contoh teknologi untuk pembuangan sisa penyulingan dan penghasilan vitamin B12

Menurut kaedah yang dikembangkan oleh UkrNIISP dan diperkenalkan di kilang penyulingan Andrushevsky, pemberhentian ragi terakhir digunakan untuk penghasilan vitamin B12. Untuk tujuan ini, vinasse diperam dengan bakteria pembentuk metana, tumbuk ditebal di Loji Penyejatan dan dikeringkan di kilang pengeringan semburan. Produk yang dihasilkan adalah makanan tambahan vitamin yang berharga dalam makanan.

Penyejatan metana mash dilakukan di bawah vakum di stesen penyejat empat kapal yang dilengkapi dengan alat peredaran semula jadi. Masa operasi Unit Penyejatan antara flushes adalah 27-28 hari. Pencucian dilakukan dengan larutan alkali 2-3% tanpa pembersihan mekanikal.

Fermentasi metana dari tetakan molase yis terakhir dilakukan di tangki metana oleh simbiosis bakteria pada suhu 53-55 darjah Celsius. Dalam kes ini, kultur campuran bakteria digunakan, yang memungkinkan untuk melakukan proses dua fasa yang berterusan, di mana terdapat sistem proses yang saling terkait yang dilakukan oleh organisma yang berlainan, ketika produk buangan dari satu kumpulan segera digunakan sebagai media nutrien untuk kumpulan lain, dll. Pada akhirnya, bahagian organik pegunungan terurai menjadi karbon dioksida dan metana. Fermentasi metana dilakukan dalam dua penghadam yang beroperasi secara selari, suhu optimum di mana dipertahankan dengan mengatur suhu pegun masuk ke dalamnya. Proses fermentasi metana dikendalikan oleh nilai pH, kandungan asid mudah menguap dan vitamin B12 dalam pembuatan metana. Budaya harus mempunyai pH 7.5... 8.5; jika di bawah 7.5 dan kandungan asid mudah menguap melebihi 4.5 g / l, aliran masuk vinasse akan dikurangkan. 1.0... 2.0 g vitamin B12 terkumpul dalam 1 m3 bir metana. Keamatan fermentasi metana pegun sekunder lebih rendah daripada yang utama. Penambahan sumber nitrogen dalam pegun sekunder dalam bentuk molase, autolysate yis, ammonium sulfat atau ekstrak jagung menyumbang kepada pengumpulan vitamin B12 yang lebih besar.

Dalam proses fermentasi metana, kira-kira 16 m3 gas yang mengandungi 60% metana dibebaskan dari 1 m3 dari ragi terakhir. Dengan keluaran diam setiap 1000 dal alkohol 140 m3, jumlah metana B tulen adalah 1344 m3 (140 * 16 * 0.6), yang dari segi bahan bakar setara sama dengan:

Dalam penukaran = B * Qn / 29 400 = 1344 * 35 832/29 400 = 1638 kg,

di mana B adalah jumlah metana tulen, m3;

Qн - nilai kalori metana, sama dengan 35 832 kJ / m3;

29 400 - nilai kalori bahan bakar setara, kJ / kg.

Dalam fermentasi metana pasca ragi, bakteria menggunakan bukan hanya sebatian organik, tetapi juga beberapa radikal asid garam. Bakteria pengurangan sulfur menukar SO4 menjadi H2S. Hasil daripada tindak balas ini, kation logam Ca, K, Na mengikat dengan CO2 yang terbentuk semasa fermentasi metana. Kerana kelebihan CO2 yang banyak, logam ini membentuk bikarbonat. Kalsium bikarbonat larut semasa penyejatan berubah menjadi CaCO3 tidak larut:

Ca (HCO3) 2 → ↓ CaCO3 + H2O + CO2

Untuk mengelakkan pembentukan endapan pada permukaan pemanasan, tumbuk metana diasamkan dengan asid hidroklorik sebelum penyejatan (penggunaan asid hidroklorik teknikal adalah 1.0... 1.5 kg per 1 m3 mash metana) hingga pH 5.5-6.0 dan pemanasan hingga suhu 90.. 100 gr. Celsius, degassing, sementara sekitar 1m3 gas dilepaskan dari 1 m3 bir metana. Dalam kes ini, garam kalsium yang tidak larut ditukar menjadi garam klorida yang mudah larut:

CaCO3 + 2 HCl = CaCl + H2O + CO2

Methane mash yang mengandungi 3.5-4% bahan kering disejat dalam pemasangan empat kes hingga kepekatan bahan kering 35. 40%. Di bangunan pertama takat didih ialah 125.. 128 gr. Celsius, di kedua - 115, di ketiga - 100, di keempat - 75..78 darjah Celsius. Satu mash metana yang dilucutkan dikeringkan dalam pengering semburan hingga kandungan lembapan 3.7. 10% dan konsentrat vitamin B12 makanan yang dihasilkan dibungkus dalam beg kraft dengan pelapik polietilena dalaman. Produk siap adalah serbuk coklat dengan kandungan lembapan tidak lebih dari 10%, dengan kandungan vitamin B12 sekurang-kurangnya 50 mg / kg, jumlah protein dari segi bahan kering sekurang-kurangnya 27%. Sebagai tambahan kepada vitamin B12, 1 kg pekat mengandungi 1.5... 1.6 mg tiamin, 50... 60 mg pyroxidine dan 0.35... 0.40 mg biotin. Penggunaan konsentrat makanan vitamin B12 adalah 4. 4.5 kg per 1 tan makanan. Gas yang terbentuk semasa fermentasi metana dihantar ke tangki gas dan kemudian dibakar di dalam tungku dandang stim. Panas pembakaran gas ialah 27,000. 29,000 kJ / kg. Mereka mempunyai bau yang tidak menyenangkan kerana adanya hidrogen sulfida, indole dan scalol. Untuk pengeluaran alkohol dengan kapasiti 10,000 dal alkohol sehari, fermentasi metana diam akan melepaskan 13,440 m3 metana sehari, yang setara dengan 16 tan bahan bakar standard.

Apabila 1 m3 metana dibakar dalam dandang stim moden dengan kecekapan 0,8 - 0,92, 11-12 kg wap dapat diperoleh, atau 148-161 t / hari. Penggunaan wap di kilang dengan kapasiti sedemikian biasanya 650 tan / hari (pada yang moden biasanya lebih rendah), iaitu 23-25% haba dapat diperoleh dengan fermentasi metana sisa pengeluaran alkohol.

Adalah penting bahawa penyejatan minuman metana meningkatkan jangka masa operasi loji penyejatan antara pencucian..

Rajah 2 menunjukkan gambarajah skematik pengeluaran dan penyejatan minuman metana. Fermentasi metana dilakukan secara berterusan, dengan menggunakan kultur campuran bakteria pembentuk metana, dalam keadaan anaerob pada 55.57 g. Celsius. Diameter molas, mempunyai suhu 28. 35 gr. Celsius yang berasal dari tanaman ragi makanan dipanaskan dan dihantar ke tiga penghadam dengan kapasiti masing-masing 4000 m3. Mash dari kedai ragi makanan kering melalui penukar haba 1 dimasukkan ke dalam metantank 2 dengan suhu 53 - 55 darjah Celsius, kandungan bahan kering di dalam pegunan asal ialah 5.5... 5.6% dan pH 4.5... 5.5. Untuk mengekalkan suhu tetap dan mengaduk media di dalamnya, mash dari bahagian bawah dipam oleh pam 4 melalui pemanas 5 dan dimasukkan ke bahagian atas. Gas yang dikeluarkan semasa proses fermentasi dari tangki metana memasuki tangki gas 3, dan dari tangki gas dimasukkan ke tungku dandang atau untuk keperluan lain.

Rajah 2. Gambarajah skematik pengeluaran dan penyejatan minuman metana.

Pada awal produksi, kultur bakteria pembentuk metana dibiakkan menggunakan metana tumbuk (sekitar 200 m3) dari musim pengeluaran sebelumnya sebagai biji. Pengeluaran semula bakteria kepada jumlah penghadam yang berguna (3600 m3) berlangsung selama 30 hari. Setelah pengumpulan jumlah kultur yang diperlukan, proses fermentasi metana yang berterusan dilakukan dengan aliran masuk vinasse yang berterusan ke dalam penghadam dan pembuangan minuman metana secara serentak. Fermentasi metana berlaku dalam dua peringkat: pertama - fermentasi berasid - bakteria pembentuk metana mengubah karbohidrat, protein dan lemak menjadi asid organik; pada yang kedua, pH meningkat, kerana asid organik dan bahan nitrogen terurai dengan pembentukan sebatian ammonium, amina dan produk lain dengan sifat alkali. Penapaian metana menghasilkan gas yang mengandungi 60 - 70% metana. Produk-produk tahap pertama fermentasi metana, bersama dengan peningkatan keasidan, menyebabkan peningkatan potensi pengurangan oksidasi medium, sementara dalam proses normal tahap kedua fermentasi, reaksi netral dan potensi redoks rendah disukai, oleh itu fermentasi metana sangat lambat. Aliran masuk vinasse ke dalam digester diatur sedemikian rupa sehingga asid organik yang terbentuk pada tahap pertama fermentasi dimakan oleh bakteria pembentuk metana pada tahap kedua fermentasi dengan pembentukan terutama metana dan vitamin B12, jika tidak prosesnya berakhir pada tahap pertama dan kultur menjadi "masam". Untuk mengaktifkan aktiviti penting bakteria, penggantungan ragi makanan ditambahkan ke penghadam. Pembancuhan dari tangki metana memasuki pengadun 7, di mana asid hidroklorik juga dibekalkan dari koleksi 6. Dalam pengadun, tumbuk dibawa ke pH 5,5-6,0 dan oleh pam 8 dimasukkan ke pemanas 9, di mana ia dipanaskan hingga suhu 100 g. Celsius dan pergi ke degasser 10. Dari pam degasser 11 diumpankan ke pemanasan 12.13, di mana ia dibawa ke titik didih di perumahan pertama penyejat.

Selongsong pertama 14 dari kilang penyejat dan pemanas 13 dipanaskan dengan wap segar, dan kondensat daripadanya dikumpulkan dalam pemungut 18. Kondensat wap segar dihantar ke pemanas 5 untuk meningkatkan suhu mash di tangki metana, dan dari itu ke bilik dandang.

Wap sekunder dari bangunan VU pertama, melewati perangkap 15, dibersihkan dari bahan mudah meruap, diberi makan untuk memanaskan bangunan kedua 16, pemanas 12, dan kondensat daripadanya dikumpulkan dalam pemungut 19.

Wap sekunder dari badan kedua, melewati perangkap 17, juga dibersihkan dari bahan mudah menguap, kemudian disuap ke dandang unit penyulingan dan ke pemanas 9, dan daripadanya dikumpulkan di pemungut kondensat 20. Kondensat wap sekunder badan pertama dari pemungut 19. Kondensat wap sekunder dari pemungut 20 oleh pam 21 dimasukkan ke pemanasan pegun di pemanas 1, dan dari itu ke pengeluaran.

Penyejatan mash dilakukan pada unit penyejat tekanan shell dua menggunakan wap sekunder, yang dilengkapi dengan alat peredaran paksa dan dandang dua arah mendatar.

Methane mash mengandungi sebilangan sebatian mudah menguap (asid organik, ammonia, alkohol yang lebih tinggi, indole, skatole, dll.). Semasa penyejatan, bergantung pada suhu dan masa, sebilangan besar sebatian ini akan terkandung dalam wap sekunder dan kondensat. Sebilangan kekotoran, terutamanya yang berbau busuk, tidak akan dibenarkan digunakan dalam teknologi penyulingan yang menghasilkan etil alkohol yang boleh diminum, wap sekunder dan kondensat Unit Penyejatan.

Untuk mengurangkan penggunaan bahan bakar di kilang penyulingan yang menghasilkan minum etil alkohol, melalui penggunaan tetapan metana fermentasi, perlu mengembangkan teknologi untuk penyahbauan wap sekunder fermentasi metana pegun, menentukan sifat fizikal campuran wap-gas yang dihasilkan dari wap sekunder, mengkaji keadaan pemupukan permukaan pemanasan semasa penyejatan bir metana dan mengembangkan kaedah penghapusan mereka.

SEBAGAI PENGALAMAN JANGKA PANJANG USSR MENUNJUKKAN APLIKASI VITAMIN B-12 DALAM KOMPOSISI PREMIX UNTUK MENGGABUNGKAN MAKANAN DALAM MAKANAN DAN Penternakan Unggas, MENINGKATKAN PRODUKTIVITI, MENGURANGKAN PENGGUNAAN MAKANAN, MENGURANGKAN WAKTU MAKANAN.

PERMINTAAN DARI DARAH DAN POULTRI DALAM VITAMIN B12 ADALAH 1460 kg setahun.

Menjelang tahun 2020, ternakan harus ditingkatkan sekurang-kurangnya 2 kali. Dan anda memerlukan 2,920 kg vitamin B12, atau memproses hingga 7,300 ribu m3 pegunungan setiap tahun, atau menggunakan 55 tanaman tiga ribu meter - 610 ribu m3 etanol setiap tahun. d

Pengambilan makanan di Rusia per 1 sen berat badan babi adalah 5.94 sen. Unit.

  1. NEGARA-NEGARA YANG BERKEMBANG memperoleh 2-4 sen per sen
  2. Makanan tambahan vitamin dan protein sangat penting untuk kompleks agro-industri Rusia

Sintesis mikrobiologi vitamin B12

SINTESIS VITAMIN B12

Maklumat am mengenai pengambilan vitamin B12

Dari semua vitamin, vitamin B12 dan bentuk koenzimnya dihasilkan terutamanya oleh kaedah sintesis mikrobiologi. Bakteria asid propionik berfungsi sebagai pengeluar dalam proses ini. Untuk mendapatkan konsentrat makanan yang mengandungi vitamin B12, kompleks bakteria pembentuk metana digunakan pada sisa industri fermentasi (pasca alkohol, pegunan aseton-butil, dll.).

Fisiologi prokariota (bakteria) adalah arah pusat mikrobiologi, yang membentuk pandangan holistik mengenai aktiviti penting organisma. Kajian sifat fisiologi dan biokimia mikroorganisma yang praktikal penting adalah relevan dari segi menyelesaikan masalah manusia biasa - meningkatkan kualiti hidup. Bakteria asid propionik (PCB) mempunyai pelbagai aplikasi praktikal. Cukuplah untuk mengingat bahawa Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii adalah tanaman utama dan tidak tergantikan yang digunakan dalam pengeluaran keju "keras" di dunia, dan di Rusia - dalam pengeluaran vitamin B12, tetapi bidang aplikasi PCB tidak terhad kepada ini. Oleh itu, biologi PCB berada di bawah "penglihatan" berterusan pakar yang berbeza profil. Simposium tematik antarabangsa "Propionibacteria" diadakan secara berkala. Dalam pelbagai kajian, perhatian besar diberikan kepada peranan kobalt dan cobalamin (vitamin B12 yang sebenarnya) dalam biosintesis korinoid - sebatian kumpulan vitamin B12. Hari ini juga sangat penting untuk mengkaji kepentingan ion kobalt dan korinoid untuk aktiviti penting bakteria asid propionik itu sendiri..

Struktur molekul cobalamin (vitamin B12)

Vitamin B12 adalah sebatian organometallik pertama yang diasingkan dari sistem biologi. Dari sebatian organik bukan polimer, ia mempunyai struktur yang paling kompleks, seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Molekul ini terdiri daripada dua struktur siklik hampir satah dan bahagian linear. Metal Co + 3 dikaitkan dengan kitaran makro yang sangat menyerupai inti porphyrin heme. Ini adalah struktur tetrapirol, tetapi mempunyai ciri bahawa bukannya jambatan metana yang menghubungkan 4 cincin pirol, cincin A dan D dihubungkan secara langsung. Struktur cincin kedua adalah asas nitrogen - 5,6-dimetilbenzimidazol (5.6 DMB> 5.6 DMB disambungkan ke sistem cincin pertama oleh rantai sisi heterogen yang terdiri daripada N-amino-2-propanol (isopropanol) yang diesterifikasi dengan fosfat 3 -mononukleotida dihubungkan dengan ikatan Na-glikosidik DMB asas 5,6.

Struktur vitamin B12 tidak hanya sangat kompleks, tetapi mengandung beberapa bahagian yang tidak biasa: 1) struktur corrine sebelumnya tidak diketahui dalam kimia organik (sehingga penemuan vitamin B12 pada tahun 1948 secara bebas oleh Ricks dan Smith); 2) Ikatan Na-glikosidik sangat jarang berlaku dan hanya terdapat pada sebilangan sebatian yang mengandungi ribosa-3-fosfat; 3) 5.6 DMB juga tergolong dalam sebatian unik dan terdapat di alam semula jadi hanya dalam komposisi kobalamin.

Atom kobalt mempunyai 6 ikatan koordinasi; 4 daripadanya dihuni oleh cincin pirol. Salah satunya adalah N-3-5.6 DMB dan yang terakhir adalah ligan atas (U), sifatnya boleh berbeza-beza. Dalam vitamin B12 komersial (cyanocobalamin), kumpulan-ligan -CN (artifak proses pengasingan).

Dalam vivo, kumpulan deoxyadenosyl yang paling biasa (Co-B12-I), kumpulan metil (methylcobalamia, CH3-B12-CoB-II) atau kumpulan oxo (oxocobalamin). Sebagai tambahan kepada sebatian ini, yang dikenali sebagai cobalamin, terdapat sebatian korinoid lain dengan asas nukleotida yang berbeza..

Pengeluar Vitamin B12.

Vitamin B bersifat semula jadi12 dan sebatian korinoid yang berkaitan terdapat dalam sel mikroorganisma, dalam tisu haiwan, dan di beberapa tanaman yang lebih tinggi (kacang polong, teratai, rebung, daun kacang dan polong). Walau bagaimanapun, asal-usul vitamin B12 di tanaman yang lebih tinggi belum dapat ditubuhkan secara pasti. Eukariota yang lebih rendah seperti ragi dan kulat filamen, nampaknya tidak membentuk korinoid. Tubuh haiwan tidak mampu sintesis vitamin bebas. Di antara prokariota, keupayaan untuk mensintesiskan corinoid semakin meluas. Menghasilkan vitamin B secara aktif12 wakil genus Propionibacterium. Strain semula jadi bakteria asid propionik membentuk 1.0-8.5 mg / l corinoid, tetapi mutan P. shermanii M.-82 telah diperoleh, dengan bantuan sehingga 58 mg / l vitamin diperoleh. Terdapat wakil-wakil lain dalam keluarga Propionibacteriaceae yang mampu mengumpulkan vitamin B yang tinggi12 dalam sangkar. Ini adalah, pertama sekali, Eubacterium limosum (Batyribacterium retteerii). Banyak wakil aktinomycetes dan mikroorganisma berkaitan mempunyai kepentingan praktikal sebagai pengeluar vitamin. Vitamin B yang Benar12 mensintesis Nocardia rugosa dalam kuantiti yang banyak. Ketegangan N. rugosa diperoleh melalui mutasi dan pemilihan, mengumpulkan hingga 18 mg / L vitamin B12. Pengeluar aktif vitamin dijumpai di kalangan wakil genus Micromonospora: M. purpureae, M. echinospora, M. halophitica, M. fusca, M. chalceae.

Bakteria metanogenik, misalnya, Methanosarcina barkeri, M. vacuolata, dan beberapa jenis spesies halofilik Methanococcus halophilus, mempunyai aktiviti sintesis cobalamin yang tinggi. Organisme yang terakhir mensintesis lebih daripada 16 mg corinoid per gram biojisim. Kandungan korinoid yang tinggi seperti ini tidak diperhatikan pada mikroorganisma lain yang dikaji. Sebab kandungan korinoid yang tinggi dalam bakteria metanogenik belum dapat diketahui. Corrinoid disintesis oleh bakteria anaerob yang ketat dari genus Clostridia. Clostridium tetanomorphum dan Cl. Sticklandii adenosylcobalamin adalah sebahagian daripada sistem enzim yang menjadi pemangkin reaksi isomerisasi asid amino tertentu seperti glutamat, lisin dan ornitin. Membentuk vitamin B dalam jumlah yang banyak12 clostridia asetogenik Cl. thermoaceticum, Cl. formicoaceticum dan Acetobacter woodi mensintesis asetat dari CO2. Pengeluar aktif vitamin B diketahui12 dalam pseudomonads, antara strain yang paling baik dikaji adalah Pseudomonas denitrificans MB-2436 - mutan yang memberikan hingga 59 mg / L korinoid pada medium yang dioptimumkan. Corrinoid disintesis oleh Rhodopseudomonas, bakteria ungu fototropik Rhodobacter sphericus, Rh. Capsulatus, Rhodospirillum rubrum, Chromatium vinosum dan sebilangan spesies lain. Bersama dengan vitamin B12 mereka membentuk corinoid bebas kobalt, yang peranannya untuk pengeluar belum ditentukan. Jumlah vitamin B yang banyak12 membentuk cyanobacterium Anabaena cylindrica, alga hijau uniselular Chlorella pyrenoidosae, dan alga merah Rhodosorus marinus. Pengeluar Vitamin B12 diusahakan dalam media yang disediakan berdasarkan bahan mentah makanan: tepung soya, tepung ikan, daging dan ekstrak jagung. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, mikroorganisma telah dikenal pasti yang membentuk korinoid berkualiti tinggi ketika membuang bahan mentah bukan makanan.

Memperoleh dan menggunakan vitamin B12

Pengeluaran Vitamin B di seluruh dunia12 ialah 9 - 11 ribu kg setahun; yang mana 6.5 ribu kg digunakan untuk tujuan perubatan, dan selebihnya untuk penternakan. Pengeluaran vitamin B12 terutamanya berdasarkan penanaman bakteria asid propionik (Great Britain, Hungary), bakteria megaogenik mesofilik dan termofilik (Hungaria), serta aktinomiset dan bentuk yang berkaitan (Itali).

Di CIS sebagai pengeluar vitamin B12 gunakan bakteria asid propionik P. shermanii. Untuk vitamin B12 bakteria dikultur secara berkumpulan dalam keadaan anaerob dalam medium yang mengandungi ekstrak jagung, glukosa, garam kobalt dan ammonium sulfat. Asid yang terbentuk semasa fermentasi dineutralkan dengan larutan alkali, yang terus dimasukkan ke dalam fermenter. Selepas 72 jam, pendahulunya 5,6-DMB diperkenalkan pada hari Rabu. Tanpa suntikan buatan 5,6-DMB, bakteria mensintesis faktor B dan pseudovitamin B12 (asas nitrogen adalah adenin), yang tidak mempunyai kepentingan klinikal. Penapaian berakhir selepas 72 jam.Vitamin B12 disimpan dalam sel bakteria. Oleh itu, setelah penapaian berakhir, biomassa dipisahkan dan vitamin diekstrak daripadanya dengan air yang diasamkan ke pH 4.5 - 5.0 pada 85 - 90 ° C selama 60 minit. dengan penambahan NaNO 0.25% sebagai penstabil2.

Penyelesaian air vitamin B12 disejukkan, disesuaikan dengan pH 6.8 - 7.0 dengan larutan NaOH 50%. Al ditambahkan pada penyelesaiannya2(JADI4)3* 18H2О dan FeCl anhidrat3 untuk pembekuan protein dan disaring melalui penapis penapis. Larutan disucikan pada resin pertukaran ion SG-1, dengan mana cobalamin dielusi dengan larutan ammonia. Seterusnya, dilakukan pemurnian tambahan larutan vitamin berair dengan pelarut organik, penyejatan dan pemurnian pada lajur dengan Al2TENTANG3, cobalamin dielusi dari alumina dengan aseton berair. Aseton ditambahkan ke dalam larutan air-aseton vitamin dan disimpan selama 24 - 48 jam pada suhu 3 - 4 ° C. Kristal vitamin yang diendapkan disaring, dicuci dengan aseton kering dan eter sulfurik dan dikeringkan dalam desikator vakum di atas P2TENTANGlima. Untuk mengelakkan penguraian B12 semua operasi mesti dilakukan di bilik yang sangat gelap atau di bawah cahaya merah. Oleh itu, adalah mungkin untuk mendapatkan bukan sahaja campuran CN- dan oksikobalamin, tetapi juga bentuk koenzim, yang mempunyai kesan terapeutik yang tinggi..

Industri ini menghasilkan pelbagai bentuk sediaan ubat cobalamin: ampul dengan larutan steril CN - B12, disediakan dalam larutan NaCl 0.9%, tablet CN - B12 dan dicampurkan dengan asid folik, tablet (mukovita) yang mengandungi CN - B12 dan mukoprotein. Persediaan ubat dalam ampul: campolon, antianemin dan hepavitis mengandungi ekstrak hati lembu berair. Penyelidikan mengenai mutagenesis bakteria asid propionik menjanjikan sebagai salah satu cara untuk meningkatkan produktiviti strain, serta menguji dan memperkenalkan pengeluar lain yang menanam bahan mentah bukan makanan murah ke dalam keadaan pengeluaran..

Pengeluaran vitamin B industri12 dengan bantuan bakteria asid propionik membolehkan anda memenuhi sepenuhnya keperluan perubatan. Untuk memperkayakan produk susu yang diperam dengan vitamin B12 bakteria asid propionik digunakan dalam bentuk tulen dan dalam bentuk pekat yang disediakan pada whey. Vitamin B untuk keperluan penternakan12 diperoleh dengan menggunakan kultur campuran yang mengandungi bakteria pembentuk metana termofilik.

Pembentukan corinoid dibuat bukan sahaja dalam campuran, tetapi juga dalam kultur murni bakteria pembentuk metana Methanosarcina barkeri, Methanobacterium formicum semasa pertumbuhan di hadapan H2 dan CO2. Kandungan korinoid dalam bakteria pembentuk metana adalah 1.0 - 6.5 mg / g biomas kering. Dengan menggunakan kultur campuran bakteria pembentuk metana, kaedah dikembangkan untuk mendapatkan penyediaan makanan vitamin B12 - KMB12. Tetapan aseton-butil dan alkohol berfungsi sebagai substrat untuk penapaian metana. Pegangan aseton-butil diperoleh dengan mengeluarkan pelarut dari cairan kultur Clostridium acetobutylicum, yang memanaskan sirap sirap. Untuk fermentasi metana, decantate pegun digunakan, yang mengandungi 2.0 - 2.5% bahan kering. 4 g / m 3 CoCl ditambahkan ke vinasse yang telah diturunkan2 dan 0.5% metanol sebagai perangsang sintesis cobalamin. Urea dan diammonium fosfat juga ditambahkan sebagai biostimulan, 5,6-DMB tidak ditambahkan, kerana CN = B12 dan faktor III, yang mempunyai aktiviti biologi, merangkumi hingga 80% daripada jumlah semua karenid.

Pegun asalnya mempunyai suhu sekitar 100 ° C dan praktikalnya steril. Sebelum memasuki fermenter, vinasse disejukkan hingga 55 - 57 ° C. Budaya campuran bakteria pembentuk metana yang melakukan fermentasi metana termofilik air buangan digunakan sebagai kultur awal. Mendapatkan kepekatan vitamin B12 merangkumi peringkat teknologi berikut: fermentasi vinasse berterusan dengan kompleks bakteria, penebalan tumbuk metana dan pengeringan jisim pekat pada pengering penyembur. Fermentasi dilakukan dalam fermenter konkrit bertetulang secara berterusan sepanjang tahun.

Syarat penting untuk proses penapaian normal adalah pengawalan tahap asid lemak dan nitrogen ammonium. Vitamin B12 tidak stabil semasa rawatan haba, terutamanya di persekitaran alkali. Oleh itu, sebelum penyejatan, HCl ditambahkan ke mash metana ke pH optimum 5.0 - 5.3 dan sulfit (kandungan optimum adalah 0.07 - 0.1%). Sebelum memasuki unit penyejatan, bir metana dilepaskan dengan pemanasan hingga 90 - 95 ° C pada tekanan atmosfera. Pembancuh ini menebal hingga 20% bahan kering dalam penyejat empat kes. Pewangi metana pekat dikeringkan dalam pengering semburan.

Pekat kering KMB-12, selain vitamin B12 (100 mg / kg ubat), mengandungi sejumlah zat perangsang pertumbuhan yang lain. Hasil yang sangat baik dalam penternakan diperoleh dengan kombinasi vitamin B12 dengan dos antibiotik yang rendah, terutamanya dengan biomycin.

Teknologi pengeluaran vitamin B12

Vitamin B12 diperoleh dengan sintesis mikrobiologi dari Propionobacterium serta Pseudomonas dan bakteria struktur campuran.

Kaedah utama melibatkan penggunaan Propionobacterium. Proses dijalankan dalam reaktor dengan isipadu 1 m 3 dengan faktor pengisian 0.65-0.7.

Teknologi pengeluaran B12 merangkumi dua peringkat:

1) kacau dalam reaktor selama 80-88 jam dalam keadaan anaerob sehingga gula digunakan sepenuhnya, selepas itu jisim yang dihasilkan disentrifugasi;

2) proses memproses penggantungan pada alat kedua, sudah dengan akses udara; penggunaan udara adalah 2m 3 / jam (rajah 6.10). Untuk medium nutrien, glukosa digunakan, hingga 10% garam zat besi, mangan, magnesium dan kobalt (kepekatan garam berkisar antara 10 hingga 100 mg / l), ammonium sulfat.

Rajah 1. Skim teknologi untuk mendapatkan vitamin B12

Hasil vitamin B12 kristal ialah 40 mg / l.

Teknologi untuk memperoleh B12 dari basil termal juga telah dikembangkan. Bacillus Circulans selama 18 jam pada suhu 65-75 ° C dalam keadaan neutral. Keluaran vitamin adalah 2-6 mg / l.

Sumber:

Perbualan, PB.. Teknologi mendapatkan bahan aktif secara biologi: buku teks. manual / P.B. Perbualan; Ivan. negeri chem.-technol. un-t. - Ivanovo, 2010. - 72 p.. 2010

Sekiranya anda ingin mengetahui lebih lanjut mengenai beberapa nuansa biosintesis B12 dan pengeluaran perindustriannya, kami mengesyorkan agar anda mengkaji bahan ulasan: Piwowarek K, Lipińska E, Hać-Szymańczuk E, Kieliszek M, Ścibisz I. Propionibacterium spp.-sumber asid propionik, vitamin B12, dan metabolit lain yang penting untuk industri. Aplikasi Microbiol Biotechnol. 2018 Jan; 102 (2): 515-538.

sihat!

RUJUKAN KEPADA PERSEDIAAN PROBIOTIK

  1. MASALAH
  2. Permulaan buatan sendiri
  3. BIFICARDIO
  4. KONSENTRASI BIDANG BIFIDOBACTERIA
  5. PROPIONIX
  6. IODPROPIONIX
  7. SELENPROPIONIX
  8. BIFIDOBACTERIA
  9. BAKTERIA PROPIONIK
  10. PROBIOTIK DAN PREBIOTIK
  11. SINBIOTIK
  12. HARTA ANTIOXIDAN
  13. Enzim Antioksidan
  14. AKTIVITI ANTIMUTAGENIK
  15. MICROFLORA DARI KEPENTINGAN
  16. FUNGSI MICROFLORA DAN OTAK
  17. PROBIOTIK DAN KOLESTEROL
  18. MASALAH TERHADAP OBESITI
  19. MICROFLORA DAN DIABETES
  20. PROBIOTIK dan IMUNITI
  21. PROBIOTIK dan BAYI
  22. Dysbacteriosis
  23. KOMPOSISI MICROELEMENT
  24. MASALAH DENGAN PUFA
  25. SINTESIS VITAMIN
  26. SINTESIS AKID AMINO
  27. HARTA ANTIMIKROBIAL
  28. SINTESIS ACAT LEMAK VOLATILE
  29. SINTESIS BAKTERIOKIN
  30. BEKALAN KUASA FUNGSI
  31. PENYAKIT ALIMENTARI
  32. PROBIOTIK UNTUK Athlet
  33. PENGELUARAN PROBIOTIK
  34. STEADERS UNTUK INDUSTRI MAKANAN
  35. BERITA

Teknologi pengeluaran vitamin B12

Struktur vitamin B12 ditunjukkan dalam Rajah. 6.9. B12 adalah vitamin yang paling kompleks. Semasa menggantikan kumpulan sian dengan kumpulan OH, oksikobalamin terbentuk dalam molekul cyanocobalamin, yang merupakan vitamin B12 yang sebenarnya. Dengan kekurangan vitamin B12, kelemahan berlaku, selera makan berkurang, anemia malignan berkembang, dan aktiviti sistem saraf terganggu. Vitamin ini terdapat dalam produk haiwan; mereka kaya dengan hati, buah pinggang, ikan.

Perlu diingat bahawa vitamin B12 dihancurkan oleh pendedahan berpanjangan kepada sinar cahaya, di persekitaran yang berasid dan alkali [5].

Ia diperoleh dengan sintesis mikrobiologi dari Propionobacterium serta Pseudomonas dan bakteria struktur campuran.

Kaedah utama melibatkan penggunaan Propionobacterium. Proses dijalankan dalam reaktor dengan isipadu 1 m 3 dengan faktor pengisian 0.65-0.7.

Teknologi pengeluaran B12 merangkumi dua peringkat:

1) kacau dalam reaktor selama 80-88 jam dalam keadaan anaerob sehingga gula digunakan sepenuhnya, selepas itu jisim yang dihasilkan disentrifugasi;

2) proses memproses suspensi pada alat kedua, sudah dengan akses udara; penggunaan udara adalah 2m 3 / jam (rajah 6.10). Untuk medium nutrien, glukosa digunakan, hingga 10% garam zat besi, mangan, magnesium dan kobalt (kepekatan garam berkisar antara 10 hingga 100 mg / l), amonium sulfat.

Gambar: 6.9. Struktur vitamin B12

Gambar: 6.10. Skim teknologi untuk mendapatkan vitamin B12

Hasil vitamin B12 kristal ialah 40 mg / l.

Teknologi untuk memperoleh B12 dari basil termal juga telah dikembangkan.

Bacillus Circulans selama 18 jam pada suhu 65-75 ° C dalam keadaan neutral. Keluaran vitamin adalah 2-6 mg / l.