بررسی آزمایشگاهی و فرآیندی و اقتصادی تولید سیتریک اسید از ضایعات گندم و شناسایی پارامترهای موثر بر فرآیند

اسید سیتریک یکی از محصولات صنعتی است که در صنایع غذایی، داروسازی، آرایشی و شیمیایی کاربرد فراوان دارد. اگر چه تا سال 1965 آسپرژیلوس نایجر تنها سویه تولید کننده اسید سیتریک بود اما از آن زمان مشخص شد، مخمرها نیز کاندید مناسبی برای تولید اسید سیتریک هستند، زیرا مخمرها بر روی انواع سوبستراهای ارزان قیمت و قابل دسترس از جمله هیدروکربن ها و ترکیبات نفتی رشد می کنند و حساسیت کمی به یون های فلزات موجود در مواد اولیه خام دارند. یکی از موادی که برای استخراج مورد استفاده قرار می گیرد کاه گندم است از آنجا که کاه گندم ساختار لیگنوسلولزی دارد، بدون عمل آوری حتی برای دام قابل استفاده نمی باشد. از طرفی نگهداری این میزان کاه گندم نیاز به فضای بسیار زیادی دارد، به همین دلیل مقادیر قابل توجهی از آن سوزانده می شود. انجام یک پیش تیمار مناسب روی کاه گندم موجب شکسته شدن کمپلکس لیگنین ـ کربوهیدرات و همچنین ساختار بلوری سلولز می شود. ابتدا روش بستر جامد برای تولید آن استفاده می شد ولی به تدریج روش غوطه وری جایگزین روش های قبلی شد زیرا در روش غوطه وری کنترل بهتر و آسان تر صورت گرفته و نیز شرایط کار بهتر و راندمان بیشتر می باشد. مجدداً پس از طی چند دهه روش بستر جامد برای تولید این اسید به دلیل امکان استفاده از ضایعات فراوان و ارزان کشاورزی به عنوان سوبسترا رواج یافت. به هر حال در سال های اخیر تلاش های فراوانی برای اصلاح گونه های میکروبی مولد اسید سیتریک مخصوصاً آسپرژیلوس نایجر صورت گرفته و از جهت افزایش راندمان تولید و استخراج اسید نیز مورد توجه بوده است که در این تحقیق برای تولید اسید سیتریک به روش تخمیر در بستر جامد، از کاه گندم به عنوان سوبسترا و قارچ آسپرژیلوس نایجر (ptcc 5010 (atcc 9142 استفاده شد. پس از تهیه کاه گندم، ترکیب شیمیایی آن از نظر درصد ازت، قند، رطوبت، خاکستر، سلولز، همی سلولز و لیگنین مورد آنالیز قرار گرفت. طی عملیات تخمیر، تأثیر پارامترهای ph اولیه محیط کشت، درصد رطوبت و قند اولیه، میزان تلقیح، سن اسپور، درصد منبع ازت افزوده شده به محیط، درصد متانول، دما و زمان تخمیر، نوع حلال و زمان اعمال بخار بررسی شدند. کلمات کلیدی: اسید سیتریک، کاه گندم، تخمیر، بستر جامد، سلولز.