Hóa học tách chiết axit carboxylic sản phẩm lên men

Biotechnology and Bioengineering - Tập 28 Số 2 - Trang 269-282 - 1986
A.S. Kertes1,2, C. Judson King1
1Department of Chemical Engineering and Lawrence Berkeley, Laboratory University of California, Berkeley, California 94720
2Institute of Chemistry, The Hebrew University, Jerusalem, Israel

Tóm tắt

Tóm tắtTrong khuôn khổ một chương trình nhằm cải thiện công nghệ thu hồi chiết xuất các sản phẩm từ quá trình lên men hiện có, trạng thái hiện nay của công nghệ được xem xét một cách phê bình. Các axit được xem xét bao gồm axit propionic, axit lactic, axit pyruvic, axit succinic, axit fumaric, axit maleic, axit malic, axit itaconic, axit tartaric, axit citric, và axit isocitric, tất cả đều được thu nhận thông qua quá trình lên men aerôbic của glucose qua con đường glycolytic và bypass glyoxylate. Không có ngoại lệ nào, chính là axit đơn phân không phân ly được chiết vào các chất chiết xuất có khả năng tạo liên kết với oxy chuẩn và liên kết phốt pho. Trong pha hữu cơ, các axit này thường được dimer hóa. Quá trình chuyển tải chiết xuất tuân theo định luật Nernst, các hệ số phân tách đo được dao động từ khoảng 0.003 đối với hydrocacbon no đến khoảng 2 đến 3 đối với cồn aliphatic và ketone đến khoảng 10 hoặc lớn hơn đối với organophosphate. Các tỷ lệ phân phối cao tương tự cũng được đo khi sử dụng amin bậc ba chuỗi dài làm chất chiết xuất, hình thành các muối cồng kềnh ưu tiên hòa tan trong pha hữu cơ.

Từ khóa

#Axit carboxylic #Chiết xuất #Công nghệ #Lên men #Định luật Nernst #Axit đơn phân #Hydrocacbon #Cồn aliphatic #Ketone #Organophosphate #Amin bậc ba

Tài liệu tham khảo

10.1016/0141-0229(79)90024-3

10.1126/science.219.4585.733

Datta R., 1981, Biotechnol. Bioeng. Symp., 11, 521

Atkinson B., 1983, Biochemical Engineering and Biotechnology Handbook

Stanier R. Y., 1976, The Microbial World, 162

10.1016/0141-0229(84)90103-0

10.1021/ie50457a019

Kaminski S., 1979, Gaz. Cukrow., 87, 107

1979, Chem. Ab., 91, 173351

Jiang Y., 1982, Hemaxue Shijie, 23, 133

1983, Chem. Ab., 100, 87647w

Kohn P. M., 1978, Chem. Eng., 83, 58

10.1021/ie50495a052

A. M.Baniel European Patent No. EP 49429 (1982);

1982, Chem. Ab., 97, 109557

Anonymous Netherland Patent 7407 003 (1975);

1976, Chem. Ab., 85, 142652t

R. R.Grinstead U. S. Patents No. 3 980 701‐4;

1976, Chem. Ab., 85, 159443

R. R.Grinstead U. S. Patent No. 3 816 524;

1974, Chem. Ab., 81, 37253

V. P.Kuceski U. S. Patent No. 3 810 937;

1974, Chem. Ab., 81, 25097

G.Sporidi German Patent No. 1 493 196 (1964);

1970, Chem. Ab., 72, 100046z

P.Colin French Patent No. 1 548 328 (1967);

1970, Chem. Ab., 72, 2163r

P.ColinandJ.Moundlic; French Patent No. 1 494 958 (1967);

1968, Chem. Ab., 69, 43459

Machell G., 1959, Ind. Chemist., 35, 283

A. M.Baniel R.Blumberg andK.Hajdu U. S. Patent No. 4 275 234 (1981).

King C. J., 1983, Handbook of Solvent Extraction, 567

10.1021/je60077a009

Ricker N. L., 1979, J. Separ. Proc. Technol., 1, 36

Aiba S., 1965, Biochemical Engineering

Perrin D. D., 1979, Stability Constants of Metal‐Ion Complexes, Part B. Organic Ligands

Krotüm G., 1961, Dissociation Constants of Organic Acids in Aqueous Solutions

Sillen L. G., 1964, Stability Constants of Metal–Ion Complexes

Manenok G. S., 1979, Russ. J. Appl. Chem., 52, 156

10.1246/bcsj.51.705

10.1135/cccc19762857

10.1039/f19807602152

10.1016/S0022-0728(73)80499-1

10.1016/0022-1902(79)80300-0

Pethe L. D., 1979, Indian J. Chem., 18, 170

10.1021/cr60274a001

Marcus Y., 1969, Ion Exchange and Solvent Extraction of Metal Complexes

Sekine T., 1977, Solvent Extraction Chemistry

Hanson C., 1971, Recent Advances in Liquid–Liquid Extraction

Lo T. C., 1982, Handbook of Solvent Extraction

Korenman I. M., 1973, Russ. J. Phys. Chem., 47, 682

Kovaleva A. G., 1973, Ukr. Khim. Zhur., 39, 561

10.1246/bcsj.42.976

Paul R. N., 1972, Brit. Chem. Eng. Proc. Technol., 17, 251

Paul R. N., 1972, Brit. Chem. Eng. Proc. Technol., 17, 800

10.1007/BF00900621

Sukhan V. V., 1973, J. Anal. Chem. USSR, 28, 476

Charykov A. K., 1981, Russ. J. Gen. Chem., 51, 593

Kolossowsky N., 1932, Bull. Soc. Chim., 51, 1000

Zaheeruddin M., 1979, J. Sci. Technol. (Peshwar, Pak.), 3, 51

Zaheeruddin M., 1980, Pak. J. Sci., 32, 99

10.1021/je60013a018

Johnson H. F., 1946, Trans. Am. Inst. Chem. Eng., 42, 331

Nikitin Yu. E., 1974, Naftekhimiya, 14, 780

1975, Chem. Ab., 82, 139208k

10.1016/0022-1902(70)80078-1

10.1021/ie50524a056

Kemula W., 1966, Bull. Acad. Pol. Sci. Ser. Sci. Chim., 14, 395

10.1246/bcsj.40.27

10.1021/j150306a009

M.Davis P.Jones D.Patnaik andE. A.Moelwyn‐Hughes J. Chem. Soc. 1249(1951).

10.1252/kakoronbunshu.9.44

1983, Chem. Ab., 99, 121728w

10.1021/jo50010a012

10.1021/jo50010a011

Pavlovskaya E. M., 1975, Russ. J. Gen. Chem., 46, 492

Vignes A., 1960, J. Chim. Phys., 57, 966, 10.1051/jcp/1960570966

10.1021/j150350a002

Smith H. W., 1921, J. Phys. Chem., 25, 604

10.1021/ja01857a503

10.1021/ja01459a004

N.Kolossowsky F.Kulikow andA.Bekturow Bull. Soc. Chim. 460(1935).

Short J. F., 1952, Trans. Inst. Chem. Eng., 30, 109

10.1021/ac60036a013

10.3891/acta.chem.scand.03-0717

10.3891/acta.chem.scand.04-1085

10.3891/acta.chem.scand.05-0774

10.1016/0009-2509(58)85033-2

Johnson A. I., 1954, Can. J. Technol., 32, 179

Kovaleva A. G., 1970, Ukr. Khim. Zhur., 36, 444

Wisniak J., 1980, Liquid–Liquid Equilibrium and Extraction

Sorensen J. M., 1979, Liquid–Liquid Equilibrium Data Collection, Chemistry Data Series

10.1002/jctb.5010060607

10.1252/kakoronbunshu1953.36.320

Biancani M., 1958, Gazz. Chim. Ital., 88, 1202

10.1021/ja01290a088

J. H.PurnellandS. T.Bowden J. Chem. Soc. 539(1954).

10.1021/je60015a007

Berger R., 1979, Chemistry Data Series, 11

Ababai V., 1979, Chemistry Data Series, 532

10.1021/je60003a002

10.1021/ie50544a056

10.3891/acta.chem.scand.14-1091

10.1021/j150522a001

10.1016/0039-9140(66)80126-1

Frumin G. T., 1967, Russ. J. Appl. Chem., 40, 1275

Ostrovskii M. V., 1968, Russ. J. Appl. Chem., 41, 770

Ostrovskii M. V., 1980, Koll. Zhur., 42, 157

Pavlovskaya E. M., 1975, Russ. J. Gen. Chem., 46, 2325

10.1021/ac60015a029

10.1021/ac60045a038

10.1016/0039-9140(67)80111-5

Shevchenko V. B., 1963, Russ. J. Inorg. Chem., 8, 268

Tsvetkova Z. N., 1960, Russ. J. Inorg. Chem., 5, 1364

Nikolaev V. M., 1979, Russ. J. Inorg. Chem., 19, 1045

R.Wennersten Proceedings of the International Solvent Extraction Conference Liege Belgium 1980 Vol. 2 paper 80/63 (University of Liege Liege Belgium 1980).

10.1252/kakoronbunshu.8.404

Kertes A. S., 1975, Surface and Colloid Science

10.1016/B978-0-08-015682-8.50006-7

10.1021/ac60131a027

Report No. NASNS‐3101 National Academy of Sciences Washington DC (1960).

10.1002/jctb.5000670203

Pyatnitskii I. V., 1970, J. Anal. Chem. USSR, 25, 2060

Wennersten R., 1983, J. Chem. Tech. Biotechnol., 33, 85, 10.1002/jctb.280330202

Ricker N. L., 1980, J. Separ. Proc. Technol., 1, 23

Pyatniskii I. V., 1973, J. Anal. Chem. USSR., 28, 484

10.1016/S0003-2670(01)82597-6

10.1016/S0003-2670(01)93683-9

10.1252/kakoronbunshu.9.44

1983, Chem. Ab., 99, 11731j

Pyatnitskii I. V., 1964, Ukr. Khim. Zhur., 30, 635

Pyatnitskii I. V., 1971, J. Anal. Chem. USSR., 26, 2150

Pyatnitskii I. V., 1963, Ukr. Khim. Zhur., 29, 967

Pyatnitskii I. V., 1970, J. Anal. Chem. USSR, 25, 815

Kaplunova A. M., 1977, J. Anal. Chem. USSR., 33, 1492

10.1252/jcej.16.519

10.1252/kakoronbunshu.8.410