Tejsav

A tejsav kétféleképpen kapcsolódhat a lencse által kiváltott szaruhártya neovaszkularizációjához: egyrészt, a kontaktlencsék hipoxiát okozhatnak a szaruhártyában, ami tejsavtermeléshez vezet, 47 a perifériás szaruhártyában felhalmozódó sav.

áttekintés

Kapcsolódó kifejezések:

  • Lactobacillus
  • pH
  • Baktérium
  • Lebomlás
  • Erjesztés
  • Mikroorganizmus
  • Élesztő
  • Tejsavbaktérium
  • Glikolízis

Letöltés PDF formátumban

Erről az oldalról

Polikondenzáció

5.03.2.1.1. Tejsav

A tejsav (2-hidroxi-propionsav) az egyik nagyszabású vegyi anyag, amelyet fermentációval állítanak elő. Az általánosan használt alapanyagok a különböző forrásokból, például kukoricakeményítőből, cukornádból vagy tápióka-keményítőből nyert szénhidrátok - a helyi elérhetőség függvényében. A szénhidrátokat monoszacharidokká hidrolizálják, majd mikroorganizmusok oxigén távollétében tejsavvá fermentálják. A tejsav a politejsav építőköve, de sokféle élelmiszer- és kozmetikai alkalmazásban is alkalmazzák. A bioalapú tejsav optikailag aktív, vagy az l - (+) - vagy a d - (-) - tejsav termelése irányítható biomérnöki mikroorganizmusokkal. 5.

Ipari biotechnológia és árutermékek

3.17.1 Bevezetés

Mint korábban tárgyaltuk, a tejsavtermelés több mint 100 éve fordul elő, a körülmények vagy a gazdaszervezetek csak mérsékelten változtak [2]. A tejsavat fermentáció útján állítják elő, amelyet hagyományosan a Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Bacillus és Enterococcus nemzetségbe tartozó baktériumok hajtanak végre [2,3]. A tejsav zöld kémiai köztitermékként való közelmúltbeli alkalmazásához, például a PLA-hoz, a hagyományos eljárással történő előállítás költsége túl magas. A költségbecslések azt sugallják, hogy a tejsav előállítási költségeinek kereskedelmi szempontból életképesnek kell lenniük, legfeljebb 1,0 dollár/kilogramm tejsav. Ennek eredményeként az ipari tejsav termelési törzsének meg kell felelnie a következő kritériumoknak:> 100 gl -1 tejsav termelése az elmélethez közeli hozam mellett (0,9 g tejsav/gramm dextróz), az előállított tejsav magas királis tisztasága (> 99%), az arányok, a közeg és a helyreállítási költségek képesek teljesíteni a fenti költségcélokat [3]. E termelési költségek csökkentése megnöveli a tejsav és annak zöld származékai piacának bővítését.

Az erjedéssel járó elsődleges költségek a sejtek növekedéséhez és a tejsavtermeléshez szükséges tápanyagok és cukrok, valamint az utólagos helyreállítási és tisztítási folyamatok [7]. A cukorforrás mellett a hagyományos baktériumos tejsavas fermentációkhoz általában szerves nitrogénforrásra (például élesztő kivonat vagy kukorica meredek folyadék) és B-vitamin-kiegészítésre van szükség. Ezenkívül ezek a fermentációk megkövetelik, hogy a pH-értéket 5-7 között tartsák, jóval a tejsav pKa-ja felett [2]. A pH ezen tartományban tartása megköveteli a tejsav semlegesítését az erjedés során, majd költséges utólagos lépéseket vagy savtartalmat követve a szabad tejsav regenerálásához. Ez nagymértékben megnöveli az erjedés költségeit.

2008-ban a Cargill egy újfajta fermentációs technológiát vezetett be a világon, amely genetikailag módosított élesztőt tartalmaz, amely iparilag releváns sebességgel, titerekkel és ≤ 3,0 pH-értékű tejsav előállítására képes tejsavat előállítani, ami jóval a tejsav pKa-ja alatt van. Az alacsony pH-értékű fermentációs folyamat javítja a termékminőséget és a feldolgozást, csökkenti a vegyszerhasználatot és a tápanyagköltségeket, valamint 35% -kal csökkenti az erjesztés során a tejsavtermeléssel járó ÜHG-kibocsátást. Ezen túlmenően, a bakteriofág támadások és a mikrobiális szennyeződés okozta termékvesztés lehetősége, amely a hagyományos bakteriális folyamatban előfordulhat, kiküszöbölődik vagy nagymértékben csökken az alacsony pH-értékű élesztő eljárással. Ez a megnövekedett folyamat-robusztusság hozzájárul a tejsav-előállítás teljes költségének csökkenéséhez, és ezután hozzájárult a tejsav és származékai piacának növekedéséhez.

Az alacsony pH-értékű élesztő folyamat jövőbeni előrelépése várhatóan még jobban csökkenti a tejsav előállítás költségeit azáltal, hogy csökkenti a tejsavvá fermentált szénforrás költségeit. Ennek eléréséhez tovább kell fejleszteni az alacsony pH-értékű élesztőket, hogy hatékonyan fermentálják az alacsony költségű szénforrásokat szabad tejsavvá. Életciklus-elemzéssel becsülték, hogy a biomasszából származó cellulóz alapanyagok felhasználásával és a szélenergia felhasználásával tejsav és PLA előállításához a teljes üvegházhatást okozó gázkibocsátás nettó negatívumként számolható [6] ( 1.ábra ).

1.ábra . PLA előállítása tejsavból.