生化工程laticacidproduction

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1、生化工程LATICACIDPRODUCTION班級：化材三甲姓名：49640008邱宇涵49640013黃小萍49640018廖家汶49640025林倉葦49640026詹于慧49640907陳詩涵指導老師：毛慶豐報告日期：2010年4月9號乳酸介紹乳酸(學名為2-hydroxypropionicacid,2-羥基丙酸)為一種有機酸，分子式為CH3CH(OH)COOH，其為一個含有羥基的羧酸，乳酸有兩個旋光異構物，即L-(+)-乳酸或被稱為(S)-乳酸，以及D-(-)-乳酸或被稱為(R)-乳酸，其中L

2、型(左旋型)乳酸乃生物學上重要之異構體，在食品、飲料、醫藥、塑膠工業等有相當廣泛的用途，近年來更由於環保議題備受矚目，而聚L型乳酸具生物可分解性質，本身亦無毒性而深受重視，成為生產新一代的生物可分解材料塑膠的重要起始原料。本計畫將針對乳酸精製純化的製程，利用反應性蒸餾之概念，設計其生產流程並完成最經濟的程序架構。乳酸製程糖化1.什麼叫做糖化？將澱粉、纖維質等轉成可以使乳酸菌繁殖、產酸的糖分，即稱之為糖化。2.其目的是什麼？糖化的目的，是通過糖化劑將原料轉化為能夠被酵母利用的可發酵性物質(當然也有不發酵

3、性物質生成，這主要是由於轉移葡萄糖苷酶等的作用)，降低酵液的黏度。不管原料為何，其糖化最主要的目的就是將原料轉變為有利於酵母的發酵和酵液輸送的糖分，糖分是乳酸菌繁殖和產酸的必需原料。原料來源及糖化過程原料來源主要可分為以下幾種：1.含糖作物過程：只要經過收割→壓榨取汁→糖蜜醱酵(添加酒母,和家裏作葡萄酒一樣)→得到可發酵性糖2.使用澱粉質過程：澱粉質原料→蒸煮→糊精→添加糖化劑（麩曲、液體曲、糖化酶）→可發酵性糖3.使用纖維質過程：木質纖維素→添加糖化劑（白蟻腸道內的鞭毛蟲所分泌的消化纖維素酶,或從牛

4、的皺胃中取得的消化液與消化酶，硫酸或鹽酸）→纖維雙醣→可發酵性糖（葡萄糖、木糖）乳酸菌種乳酸細菌能利用葡萄糖及其他相應的可發酵的糖產生乳酸，稱為乳酸發酵。由於菌種不同，代謝途徑不同，生成的產物有所不同，將乳酸發酵又分為以下三種：1.同型乳酸發酵2.異型乳酸發酵3.雙歧桿菌發酵菌種的選擇會影響到發酵後的產物，如何選擇一個優良的菌種在整個程序中是不可忽略的，菌種所影響的不只產物不同而已，也影響發酵時的溫度、ＰＨ值等等，這些因素必須都要先由測試菌種的適應環境後才可得知，因此乳酸菌種篩選後，必須經過搖瓶試驗後

5、才可以放入發酵槽中與葡萄糖一起進行發酵。發酵（生物反應器）發酵是乳酸製程中最為重要的一部分，他是整個反應中具有中心的作用，是實現生物技術產品產業化的關鍵設備，也視原料與產品間的主要橋梁。發酵槽主要為生物反應器，我們可以分為以下幾點作探討：１、生物反應器的設計２、設計時的基本要求３、生物反應器的類型４、影響發酵的因素影響發酵的因素1.溫度2.ｐＨ值3.泡沫4.營養物質的濃度5.溶解氧、攪拌以上幾點控制因素主要也是要再發酵前，先由實驗測得菌種所適應的環境才可加以控制。分離目的：發酵液中除了乳酸之外，尚有大

6、量的水，以及葡萄糖，菌體，酸類如乙酸,甲酸,丁二酸,檸檬酸等，及其他雜質，但我們所需要的部分只有乳酸,因此要經由分離程序將乳酸分出來，才能有效使用。過程添加鹽類使其呈弱鹼性→加熱使菌體和其他懸浮沉澱→分離上清液→　冷卻使其呈乳酸鈣結晶→加入硫酸去除硫酸鈣→過濾蒸發濃縮後→粗乳酸(20-30%乳酸)純化目的：提高乳酸的純度，以便往後製作聚乳酸等產品。過程粗乳酸→蒸餾塔進行分餾且同步進行脂化及水解反應→高純度乳酸(>90%乳酸)參考文獻1.http://content.sp.npu.edu.tw/teac

7、her/changcc/Shared%20Documents/%E7%99%BC%E9%85%B5%E6%87%89%E7%94%A8%E6%8A%80%E8%A1%93/Chapter%201%20%E7%B7%92%E8%AB%96.ppt2.http://mail.tajen.edu.tw/~wcho/%A5%CD%AA%AB%AC%EC%A7%DE%BBP%A5%CD%AC%A1.doc3.http://210.36.18.48/gxujingpin/shengwugongcheng/jiao

8、an3.ppt4.http://www.tajen.edu.tw/~envmange/ip2009/doc/ft_01~02.ppt5.http://www.foodmate.net/lesson/320/2.ppt6.http://www.biosciences.org.cn/UploadFiles/ppt/Fermentation%20equipment/2.ppt7.http://www.tajen.edu.tw/~envmange/kcp2009