بررسی اثرات جریان برگشتی در فرایند تولید زانتان

صمغ زانتان یک پلی ساکارید با منبع میکروبی است و با کشت میکرواورگانیسم زانتوموناس کمپستریس تشکیل می شود. این صمغ دارای کاربردهای فروانی در بازیافت نفت داروسازی و صنایع غذایی بهعنوان سیال ویسکوز می باشد. مشکل اصلی فرایند ناپیوسته گرانروی بالای محیط کشت بدلیل حضور زانتان است. برای تولید و جداسازی پوسته این صمغ فرایندی سه مرحله ای پیشنهاد شد. در مرحله دوم پس از تولید در بیورآکتور بخشی اززانتان بوسیله میکروفیلتراسیون و در مرحله سوم محیط کشت بوسییله اولترافیلتر از جریان محصول جدا می گردد. بدین ترتیب با افزایش غلظت زانتان در مسیر خروجی میزان الکل مصرفی در پایین دستی برای ترسیب زانتان کاهش می یابد. همچنین بدلیل بازگشت محیط کشت و میکررواورگانیسم ها به داخل بیوآکتور هزینه تهیه آنها نیز در مجموعه حفظ می گردد. در این تحقیق مراحل اول و دوم این فرایند مورد بررسی قرار گرفت. می توان گفت اثر غلظت اولیه زانتان در خوراک میکروفیلتر در فشارهای بالا چندان قابل مشاهده نیست. غلظت خاصی از زانتان در خوراک میکروفیلتر در فشارهای بالا چندان قابل مشاهده نیست. غلظت خاصی از زانتان وجود دارد که حداقل میزان جریان نفوذی و درصد جداسازی را داراست. افزایش جریان حجمی و اختلاف فشار دو سمت فیلتر به افزایش جریان نفوذی کمک می کند. کاهش فشار و افزایش جریان حجمی باعث افزایش درصد جداسازی می شود. در کشت میکروبی ا بیوآکتور در شرایط پیوسته غلظت زانتان تا 9،9 گرم برلیتر و غلظت باکتری تا 1،8 گرم بر لیتر بدست آمد. میزان بیشینه بازده برای زانتان به گلوکز 1،47 و برای باکتری به نیتروژن 2،124 گرم بر گرم تعیین شد. نرخ رشد ویژه برابر 0،12 بر ساعت و قابلیت تولید در واحد سطح میکروفیلتر در بازده 3 تا 94 گرم بر ساعت بر متر مربع ارایه شد. سطح حداقل فیلتر برای برابری قابلیت تولید سامانه میکروفیلتر در قیاس با بدون آن برابر 0،223 متر مربع است. مدلی مناسب برای بررسی فرایند ناپیوسته صمغ زانتان ارایه گردید که مجموع مربعات خطا برای پیش بینی غلظت ها برمبنای گرم بر لیتر تقسیم بر تعداد نقاط تجربی برابر 0،0059 برای سلول و 0،782 برای زانتان بدست آمد.