تولید اسید سیتریک از کاه گندم به روش تخمیر حالت جامد

مقدمه:
توليد اسيدهاي آلي به دليل كاربرد وسيع آنها در صنايع مختلف از ديرباز مورد مطالعه و بررسي بوده است.
از جمله اسيدهاي آلي مورد استفاده، اسيد سيتريك است كه داراي مصارف متعددي در صنايع غذايي، دارويي، بهداشتي و ساير صنايع مي‌باشد كه به دليل غيرسمي بودن، اسيديتة مناسب، قابليت بافري و . . .  هر سال به مقدار %2-3 بر ميزان مصرف آن افزوده  مي‌گردد.
از اولين كشورهايي كه در اين زمينه تلاش كردند، ايتاليا، آمريكا، انگلستان و چند كشور اروپايي بودند كه در قرون 18 و 19 به روش شيميايي اقدام به اين عمل نمودند و تقريباً از اوايل قرن 20 روشهاي بيوتكنولوژي در سراسر دنيا رايج شدند كه هنوز هم كاربرد دارند.
ابتدا روش بستر جامد براي توليد آن استفاده مي‌شد ولي به تدريج روش غوطه وري جايگزين روشهاي قبلي شد زيرا در روش غوطه‌وري كنترل بهتر و آسانتر صورت گرفته و نيز شرايط كار بهتر و راندمان بيشتر مي‌باشد. مجدداً پس از طي چند دهه روش بستر جامد براي توليد اين اسيد به دليل امكان استفاده از ضايعات فراوان و ارزان كشاورزي به عنوان سوبسترا رواج يافت. به هر حال در سالهاي اخير تلاشهاي فراواني براي اصلاح گونه‌هاي ميكروبي مولد اسيد سيتريك مخصوصاً آسپرژيلوس نايجر صورت گرفته و از جهت افزايش راندمان توليد و استخراج اسيد نيز مورد توجه بوده است.

فهرست:
دیباچه  
فصل اول: شناخت کلی اسید سیتریک   
مقدمه  
۱-۱) پیشینه  
۱-۲) سوبستراهای استفاده شده بای تولید اسید سیتریک  
۱-۳)  خواص فیزیکی اسید سیتریک   
۱-۴) خواص شیمیایی اسید سیتریک   
۱-۵) منابع طبیعی اسید سیتریک   
۱-۶) کاربرد اسید سیتریک   
۱-۷) مشتقات اسید سیتریک   
۱-۷-۱) نمکها  
۱-۷-۲) استرها  
فصل دوم: بیوشیمی تخمیر و متابولیسم تولید اسید سیتریک   
۲-۱) بیوشیمی تخمیر  
۲-۲) بیو شیمی تخمیر  
۲-۲-۱) تشکیل اسید سیتریک از پیرووات  
فصل سوم: روشهای تولید اسید سیتریک   
۳-۱) M.O های مولد اسید سیتریک  
۳-۱-۱) مخمرها  
۳-۱-۲) آسپرژیلوس نایجر  
۳-۱-۲-۱) روش جداسازی سویه A.niger مولد اسید سیتریک   
۳-۱-۲-۲) شناسایی اختصاصی A.niger  
۳-۲) روش کشت سطحی   
۳-۳) روش کشت غوطه‌ور   
۳-۴) تخمیر در بستر جامد  
۳-۴-۱) روش تخمیر کوجی  
۳-۵) تأثیر شرایط محیطی بر تولید اسید سیتریک   
۳-۵-۱) شرایط تغذیه‌ای A.niger   
۳-۵-۲) تأثیر فلزات trace در تولید اسید سیتریک   
۳-۵-۳) تأثیر نیتروژن و فسفر در تولید اسید سیتریک   
۳-۵-۴) تأثیر متانول در تولید اسید سیتریک   
فصل چهارم: تخمیر در بستر جامد (SSF)   
۴-۱) تعریف کشت حالت جامد  
۴-۲) تفاوتهای اساسی بین کشت حالت جامد و کشت غوطه ور  
۴-۳) مقایسة کشت حالت جامد با سایر فرآیندهای تخمیری   
۴-۴) مزایایی سیستم کشت حالت جامد   
۴-۵) معایب سیستم کشت حالت جامد  
۴-۶) مراحل اصلی فرآیند کشت حالت جامد   
۴-۷) پارامترهای مؤثر بر فرایند SSF در تولید اسید سیتریک   
فصل پنجم: کاه گندم   
۵-۱) تعریف کاه و ویژگیهای ساختاری   
۵-۱-۱) کربوهیدراتهای ساختمانی   
۵-۱-۱-۱) سلولز   
۵-۱-۱-۲) همی سلولز  
۵-۱-۱-۲) لیگنین   
۵-۲) ترکیب شیمیایی کاه گندم   
۵-۳) پیش تیمار (Pretreatment) کاه گندم   
۵-۳-۱) روشهای فیزیکی پیش تیمار کاه گندم   
۵-۳-۱-۱) پیش تیمار کاه گندم با بخار   
۵-۳-۲) روشهای شیمیایی پیش تیمار کاه گندم   
۵-۳-۲-۱) پیش تیمار کاه با اوره   
۵-۳-۳) پیش تیمار بیولوژیکی کاه گندم   
فصل ششم: جداسازی و خالص‌سازی اسید سیتریک   
۶-۱) استخراج اسید سیتریک   
۶-۱-۱) فروشویی (Leaching)  
۶-۱-۲) روش رسوبگیری   
۶-۱-۳) روش استفاده از استخراج با حلال   
۶-۱-۴) روش استفاده از غشاء   
۶-۱-۵) مقایسه بین روشهای مختلف جداسازی اسید  
۶-۲) خالص سازی اسید سیتریک   
فصل هفتم: بررسی جنبة اقتصادی   
۷-۱) کشورهای عمدة‌ تولید کننده و مصرف کنندة محصول   
۷-۲) اهمیت اقتصادی طرح   
۷-۳) میزان واردات اسید سیتریک   
۷-۴) واحدهای تولیدی و واحدهای در دست اجرای اسید سیتریک   
منابع مورد استفاده