scan0119

176

teric Clostridium acetobutylicum. Są to Gram-ujemne, ruchliwe laseczki o długości do 5 firn i średnicy do 0,9 fiin. Należą do bakterii przełrwalnikujących. Są bezwzględnymi beztlenowcami. Wzrost komórek jest hamowany przez wytwarzane rozpuszczalniki organiczne. Z tego względu w hodowli okresowej uzyskuje się stężenie rozpuszczalników nie przekraczające 2,5%. Bakterie podatne są na infekcje fagowe, co wymaga utrzymania czystości w instalacji i starannego operowania materiałem biologicznym.

Bakterie Clostridium przechowywane są w postaci przctrwalników. W na-mnażaniu materiału posiewowego stosuje się tzw. szok termiczny. Zawiesina przctrwalników zagrzewana jest w roztworze solanki do temperatury 70-80°C, a następnie szybko schładzana w kąpieli lodowej. Przetrwalniki przenoszone są do pożywki z cukrem i inkubowanc przez 2-3 dni w temperaturze 30°C.

Przebieg fermentacji acetonowo-butanowej jest złożony. W pierwszym etapie następuje intensywny przyrost biomasy komórek, wytwarzane są kwasy organiczne: octowy i masłowy, dwutlenek węgla oraz wodór. W drugiej fazie, występującej gdy pH zmaleje się poniżej 5,5 oraz większość cukrów zostanie zasymilowana, następuje przetworzenie wydzielonych uprzednio kwasów z wytworzeniem rozpuszczalników i dwutlenku węgla.

W klasycznym procesie fermentacji acetonowo-butanolowej stosunek wytwarzanego acetonu butanolu i etanolu wynosi 6:3:1.

133. Realizacje przemysłowe

Bakterie zdolne do fermentacji acetonowo-butanolowej mogą utylizować różnorodne węglowodany. Jako surowce stosowane są: melasy, serwatka, skrobia oraz hydrolizaty drzewne. Niezbędne są niewielkie dodatki soli amonowych i fosforowych.

Klasyczna technika fermentacji acetonowo-butanolowej polega na prowadzeniu hodowli okresowej w temperaturze 30-37°C. Czas hodowli wynosi 48-56 godzin, początkowe stężenie cukru ok. 5-7%. Rozpuszczalniki wydzielane są przez rektyfikację. W gazach odlotowych oprócz dwutlenku węgla (60%) występuje również wodór (40%), który po wydzieleniu C0₂, jest produktem ubocznym.

Podejmuje się wiele prób zwiększenia efektywności procesu. Zastosowanie fermentacji ekstrakcyjnej, dzięki czemu ogranicza się hamujący wpływ produktów fermentacji, daje zwiększenie wydajności procesu oraz skrócenie jego czasu do ok. 24 godzin. Zbliżone efekty można uzyskać stosując fermentację pod obniżonym ciśnieniem.

Istotne znaczenie mają prace nad otrzymaniem szczepów produkcyjnych odpornych na infekcje wirusowe oraz o zwiększonej wydajności w stosunku do butanolu.

Koszty wydzielania rozpuszczalników z płynu pohodowlanego stanowią istotną część kosztów produkcji. Wynika to z małego stężenia produktów _vv brzeczce. Obniżenie kosztów jest możliwe dzięki zastosowaniu alternatywnych metod rozdzielania, głównie metod membranowych.

Literatura uzupełniająca

1,    p. Prłivc. U. Faust, W. Sittig, D.A. Sukatsch: Fundamentals of Biotcchnology, Chapt. 11, VCH. Wcinhcim, 1987.

2.    M. Wayman, S.R. Parekh: Biotcchnology of Biomass Convcrsion. Open Univcrsity Press. Milton Keynes 1990.