دانلود تحقیق تولید اسید سیتریک از کاه گندم به روش تخمیر حالت جامد فایل ورد (word)

 دانلود تحقیق تولید اسید سیتریک از کاه گندم به روش تخمیر حالت جامد فایل ورد (word) دارای 90 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد دانلود تحقیق تولید اسید سیتریک از کاه گندم به روش تخمیر حالت جامد فایل ورد (word)   کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه دانلود تحقیق تولید اسید سیتریک از کاه گندم به روش تخمیر حالت جامد فایل ورد (word)

دیباچه
فصل اول: شناخت کلی اسید سیتریک
مقدمه
1-1) پیشینه
1-2) سوبستراهای استفاده شده بای تولید اسید سیتریک
1-3) خواص فیزیکی اسید سیتریک
1-4) خواص شیمیایی اسید سیتریک
1-5) منابع طبیعی اسید سیتریک
1-6) کاربرد اسید سیتریک
1-7) مشتقات اسید سیتریک
1-7-1) نمکها
1-7-2) استرها
فصل دوم: بیوشیمی تخمیر و متابولیسم تولید اسید سیتریک
2-1) بیوشیمی تخمیر
2-2) بیو شیمی تخمیر
2-2-1) تشکیل اسید سیتریک از پیرووات
فصل سوم: روشهای تولید اسید سیتریک
3-1) M.O های مولد اسید سیتریک
3-1-1) مخمرها
3-1-2) آسپرژیلوس نایجر
3-1-2-1) روش جداسازی سویه A.niger مولد اسید سیتریک
3-1-2-2) شناسایی اختصاصی A.niger
3-2) روش کشت سطحی
3-3) روش کشت غوطه‌ور
3-4) تخمیر در بستر جامد
3-4-1) روش تخمیر کوجی
3-5) تأثیر شرایط محیطی بر تولید اسید سیتریک
3-5-1) شرایط تغذیه‌ای A.niger
3-5-2) تأثیر فلزات trace در تولید اسید سیتریک
3-5-3) تأثیر نیتروژن و فسفر در تولید اسید سیتریک
3-5-4) تأثیر متانول در تولید اسید سیتریک
فصل چهارم: تخمیر در بستر جامد (SSF)
4-1) تعریف کشت حالت جامد
4-2) تفاوتهای اساسی بین کشت حالت جامد و کشت غوطه ور
4-3) مقایسه کشت حالت جامد با سایر فرآیندهای تخمیری
4-4) مزایایی سیستم کشت حالت جامد
4-5) معایب سیستم کشت حالت جامد
4-6) مراحل اصلی فرآیند کشت حالت جامد
4-7) پارامترهای مؤثر بر فرایند SSF در تولید اسید سیتریک
فصل پنجم: کاه گندم
5-1) تعریف کاه و ویژگیهای ساختاری
5-1-1) کربوهیدراتهای ساختمانی
5-1-1-1) سلولز
5-1-1-2) همی سلولز
5-1-1-2) لیگنین
5-2) ترکیب شیمیایی کاه گندم
5-3) پیش تیمار (Pretreatment) کاه گندم
5-3-1) روشهای فیزیکی پیش تیمار کاه گندم
5-3-1-1) پیش تیمار کاه گندم با بخار
5-3-2) روشهای شیمیایی پیش تیمار کاه گندم
5-3-2-1) پیش تیمار کاه با اوره
5-3-3) پیش تیمار بیولوژیکی کاه گندم
فصل ششم: جداسازی و خالص‌سازی اسید سیتریک
6-1) استخراج اسید سیتریک
6-1-1) فروشویی (Leaching)
6-1-2) روش رسوبگیری
6-1-3) روش استفاده از استخراج با حلال
6-1-4) روش استفاده از غشاء
6-1-5) مقایسه بین روشهای مختلف جداسازی اسید
6-2) خالص سازی اسید سیتریک
فصل هفتم: بررسی جنبه اقتصادی
7-1) کشورهای عمده‌ تولید کننده و مصرف کننده محصول
7-2) اهمیت اقتصادی طرح
7-3) میزان واردات اسید سیتریک
7-4) واحدهای تولیدی و واحدهای در دست اجرای اسید سیتریک
منابع مورد استفاده

بخشی از منابع و مراجع پروژه دانلود تحقیق تولید اسید سیتریک از کاه گندم به روش تخمیر حالت جامد فایل ورد (word)

1- بیوتکنولوژی- میکروبیولوژی صنعتی، تألیف:‌ ولف کروگر- آنالیز کروگر، مترجمان: دکترسید علی مرتضوی- مهندس مهدی کریمی- مهندس رسول کدخدایی- مهندس سعید رحیمی یزدی، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد

2- میکروبیولوژی صنعتی، تألیف: اختر الملوک کاظمی و سیری (1372) دانشگاه صنعتی شریف

3- بیوتکنولوژی صنعتی، تألیف: دکتر سید عباس شجاع الساداتی، دانشگاه تربیت مدرس

4- مبانی بیوتکنولوژی و میکروب‌شناسی صنعتی، تألیف:‌ دکتر حسن لامع و دکتر محمد رضا احسانی، دانشگاه آزاد اسلامی (1375)

5- بیوتکنولوژی میکروبی، تألیف: محمد رضا صعودی، دکتر فریدون ملک زاده، دکتر شیرین ملک زاده، دانشگاه تهران (1380)

6- تکنولوژی آماده‌سازی و نگهداری غلات، تألف:‌ دکتر ناصر رجب زاده (1375)

7- مبانی فناوری غلات، تألیف دکتر ناصر رجب زاده، دانشگاه تهران (1380)

8- غلات       تألیف: ناصر خدا بنده           دانشگاه تهران

9- گندم        تألیف:‌ هادی کریمی

10- سالنامه آمار بازرگانی خارجی جمهوری اسلامی ایران سالهای 82-

11- آمار وزارت صنایع (1383)، وزارت صنایع تهران

12- سید صفاعلی فاطمی، سید عباس شجاع الساداتی، «بهینه‌سازی تولید اسید سیتریک با استفاده از طراحی آزمایشها در روش تخمیر حالت جامد با بکارگیری A.niger،‌ دانشگاه تربیت مدرس، امیر کبیر، سال یازدهم، شماره 43

13- سید صفا علی فاطمی، سید عباس شجاع الساداتی،‌ «تولید اسید سیتریک از تفاله سیب با استفاده از تخمیر حالت جامد، مقالات علمی پژوهشی،‌ سال هجدهم ، شماره یک و دو (1378)

14- Y.D. Hang, E. E. Woodams, “A process for leaching citric acid from apple pomace fermented with A.nigr in SSF”, MIRCEN jornal, (1989), 5, 379-

15- Y.D. Hang, E. E. Woodams, “Solid state fermentation of apple pomace for citric acid production.” MIRCEN jornal, (1986), 2, 283-

16- S.A. shojaosadati, V. Babaeipour. “Citric acid production from apple pomace in multi- layer Packed bed solid- state bioreactor.”, process Biochemistry 37. (2002), 909-

17- W.Q.XU, Y.D. Hang, “Roller culture techni que for citric acid production by A.niger”, process Biochemistry, (1988)

18- Y.D. Hang. “Microbial production of citric acid in fixed- bed column. Bioreactors”, Biotechnology letters, Vol 10, No.6 421-426 (1988)

19- Y. D/ Hang, E.E. woodams, “utilization of grape pomace for citric acid production by SSF.” , Am.j Enol.vitic, vol/.37 , No.2, (1986)

20- Y.D. Hang, E.E. woodams, ‘production of cirtic acid from corncobs. By A.niger”. , Bioresource technology 65 (1998) 251-

21- T. Roukas, P. Kotze kidou, ‘Pretreat ment of date syrup to increase citric acid production”. Enzyme and Microbial technology 21, 273-276 (1997)

22- Al- obaidi, “The use of deionised date syrup as a substrate for citric acid production.”, Biote chnology letters, (1979), 1, 153-

23- V.S. shankaranad, B. K. Lonsane, “coffee- husk; an inexpen sive subtrate for production of citric acid by A.niger in SSF.”, Jornal of microbiology & Biotechnology 10, 165-168, (1994)

24- P.S. randenberghe, C. R. soccol, A. pandey, J. M. Lebeault, “SSF for the synthesis of citric acid by A.niger.”,  Bioresource Technology 74, (2000), 175-

25- S.K. Khare, Krishna Jha, A.P. Gandhi, ‘citric acid production from okaraybg SSF.”, Biore source Teehnology 54 (1995), 323-

26- M. Y. Lu, I. S. Maddox, J. D. Brooks, “Application of a multi- Layer Packed- bed reactor to citric acid production in SSF using A. niger.”, process Biochemistry, vol. 33, No.2 PP.117-123, (1998)

27- M.Y. Lu, j.P.Brooks, I. S. Maddox, ‘citric acid production by SSF in a packed – bed reactor using A.niger.”, Enzyme and Microbial Technology 21, 392-397, (1997)

28- T. Roukas, P. Kotzekidou, “production of citric acid from Brewery wastes by surface fenmentation using A.niger.”, journal of food science- 225, vol. 51 No. 1, (1986)

29- T. Roukas, E. Alichanidis, “citric acid production from beet molasses by cell recycle of A.niger,”, Indus trial Micobiology, 7 (1991), 71-

30- G.N. Q azi, C. N. Gaind, S.K. chaturred, “pilot – scale citric acid production with A.niger under several conditions.”, jornal of fermentation and bioengineering, vel. 69, No. 1,72 – 74, (1990)

31- اطلاعات اولیه مورد نیاز طرح تولید اسید سیتریک،‌ وزارت صنایع،‌ معاونت توسعه صنعتی ، میترا رزمجو (1377)

32- قارچ شناسی پزشکی، تألیف: دکتر مسعود امامی، دکتر پریوش کردبچه،‌ دکتر مهین مقدمی،‌ دکتر فریده زینی، انتشارات دانشگاه تهران،‌ (1373)

دیباچه

تولید اسیدهای آلی به دلیل کاربرد وسیع آنها در صنایع مختلف از دیرباز مورد مطالعه و بررسی بوده است

از جمله اسیدهای آلی مورد استفاده، اسید سیتریک است که دارای مصارف متعددی در صنایع غذایی، دارویی، بهداشتی و سایر صنایع می‌باشد که به دلیل غیرسمی بودن، اسیدیته مناسب، قابلیت بافری و . . .  هر سال به مقدار %2-3 بر میزان مصرف آن افزوده  می‌گردد

از اولین کشورهایی که در این زمینه تلاش کردند، ایتالیا، آمریکا، انگلستان و چند کشور اروپایی بودند که در قرون 18 و 19 به روش شیمیایی اقدام به این عمل نمودند و تقریباً از اوایل قرن 20 روشهای بیوتکنولوژی در سراسر دنیا رایج شدند که هنوز هم کاربرد دارند

ابتدا روش بستر جامد برای تولید آن استفاده می‌شد ولی به تدریج روش غوطه وری جایگزین روشهای قبلی شد زیرا در روش غوطه‌وری کنترل بهتر و آسانتر صورت گرفته و نیز شرایط کار بهتر و راندمان بیشتر می‌باشد. 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 سالهای اخیر تلاشهای فراوانی برای اصلاح گونه‌های میکروبی مولد اسید سیتریک مخصوصاً آسپرژیلوس نایجر صورت گرفته و از جهت افزایش راندمان تولید و استخراج اسید نیز مورد توجه بوده است

مقدمه

اسید سیتریک یک تری کربوکسیلیک اسید 6 کربنه با فرمول ساختمانی زیر است

نام شیمیایی آن، 2- هیدروکسی 1 و 2 و 3 پروپان تری کربوکسیلیک اسید است

فرمول شیمیایی

اسید سیتریک جزء طبیعی و متابولیت مشترک گیاهان و حیوانات است و به صورت خیلی  گسترده در صنایع غذایی، نوشیدنی و دارویی و غیره استفاده می‌شود. به علت دارا بودن گروههای عاملی مختلف و قابلیت زیست تخریب پذیری، اسید سیتریک و نمکهای آن (عمدتاً Na و K ) کاربردهای صنعتی خیلی زیاد در زمینه‌های مختلف دارند

1-1) پیشینه

این اسید اولین بار در سال 1784 توسط Scheel از آبلیمو جداسازی و کریستالیه شد. اولین بار به طور تجاری در سال 1826 توسط John و Edmond sturge در انگلستان تولید گردید. در سال 1869 در انگلستان از کلسیم سیتریت وارده در ایتالیا تهیه گردید. سیترات کلسیم را یک کارتل دولتی ایتالیا به نرخ بالایی فروخته بود. این قیمت بالا توسعه خرید سیترات کلسیم و تولید اسید سیتریک را به تعویق انداخت. در سال 1880 اسید سیرتیک توسط Adam و Grimux سنتز شد. از آن زمان تا حال روشهای سنتزی متعددی ارائه شده‌اند که هیچ کدام به تولید صنعتی نرسیده‌اند و دلیل آن بازدهی کم و عدم توجیه اقتصادی این روشها نسبت به سایر روشهای تولید است. شروع تولید اسید سیتریک به روش تخمیر به سال 1893 بر می گردد. زمانی که wehmer (گیاه‌شناسی آلمانی) تشخیص داد که اسید سیتریک متابولیت کپکهای سیترومایسس ففریا نیز (citromyces pfefferionis) و سیترومایسس گلابر (glaber) است

کوشش های زیاد wehmer برای تولید اسید سیتریک ناموفق بوده‌اند تا اینکه کوری در سال 1917 تولید انبوه اسید سیتریک به روش تخمیر سطحی را با آسپرژیلوس نایجر پایه‌گذاری کرد. بعداً کوری به چاس فیرز پیوست و در سال 1923 کارخانه تولید اسید سیتریک به روش جدید را راه‌اندازی کردند. این تخمیر با رشد میکروارگانیسم به صورت کشت سطحی همراه بود. تولید میکروبی اسید سیتریک با روش کشت سطحی ادامه یافت تا اینکه اولین بار در سال 1951 فرآیند تخمیر غوطه‌وری پیشرفته در ایالت متحده امریکا توسعه داده شد. ابداع این فرآیند تحول عمده ای در تولید اسید سیتریک ایجاد کرد

از سال 1965 به بعد پیشرفت به سمت معرفی فرآیندهایی بود که در آن زمان از مخمرهای خاصی برای تولید اسید سیتریک استفاده شد. در این فرآیندها ابتدا از کربوهیدراتها و سپس از آلکانهای نرمال استفاده می‌شد. البته زمانی که هیدروکربنها به عنوان ماده خام استفاده می شدند، محصولات نفتی ارزان بودند و طبیعتاً تولید اسید در  آن شرایط از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بود به طوری که چاس فیرز پس از یک دوره استفاده از هیدروکربن به سمت استفاده از کربوهیدراتها تغییر جهت داد. علاوه بر این، شرکت Liquichimica در ایتالیای جنوبی کارخانه دیگری با ظرفیت تولید سالیانه 50 تن سیتر ات سدیم از آلکانهای نرمال، تأسیس کر د که پس از دوره کوتاهی تعطیل شد. علاوه بر دو روش تخمیر سطحی و غوطه‌ور، روش کشت حالت جامد نیز برای تولید اسید سیتریک قابل استفاده است. از این روش بیشتر در کشورهای آسیایی جنوب شرقی استفاده می شود. به طوری که هم اکنون 20% اسید سیتریک مصرفی ژاپن از این روش تولید می شود. در سه دهه اخیر تمایل فزاینده‌ای برای استفاده از مواد خام جامد و کم ارزش صورت گرفته است

1-2) سوبستراهای استفاده شده برای تولید اسید سیتریک

سوبسترا

سال تولید اسید

ملاس و با گاس هندی

شیره خرما

تفاله سیب

1984 و

تفاله انگور

پوست کیوی

لجن فشرده نیشکر

ضایعات قهوه

ضایعات آناناس

Kumara

1997 و

Carob pod

ضایعات کارخانه تولید صدف

چوب ذرت

Cassave bagasse

Okara

ضایعات کارخانه آبجوسازی

ملاس چغندر قند

روغن آفتابگردان

نشاسته خام

n-paraffin

آب پنیر

1-3) خواص فیزیکی اسید سیتریک

اسید سیتریک بی‌آب به صورت کریستالهای شفاف بی‌رنگ یا پودر کریستالی سفید است که به طبقه بلورهای منظم الاضلاع سیستم حاوی سه محور غیرمساوی با تقاطع اریب تعلق دارد. هر دو شکل تحت شرایط رطوبت معمولی وجود دارند، آبگیری از شکل تک آبه در هوای خیلی خشک اتفاق می افتد و تحت خلأ در حضور اسید سولفوریک غلیظ این عمل سریعتر رخ می دهد. بلورهای بدون آب به تدریج در هوای مرطوب، آب را جذب می نمایند

هر دو فرم بلورین تشکیل کلوخه داده و در هوای مرطوب سخت می شوند

حلالیت اسید سیتریک در آب تابعی از دماست . PH محلولهای اسید سیتریک به صورت تابعی از غلظت در شکل (1-2) نشان داده شده است. نقاط انجماد و جوش محلولهای اسید سیتریک نیز  در جدول (1-1) داده شده است. ثوابت تفکیک اسید در  به قرار زیر می‌باشند