تم النشر اليوم 2024/06/03 | تخمير البيوتانديول

تطبيقات صناعية

يحتوي 2،3-بيوتانيديول على مجموعة متنوعة من التطبيقات والمنتجات الصناعية التي يمكنه إنتاجها. يحتوي ايزومر levo من بيوتانيديول على نقطة تجمد منخفضة تبلغ -60 درجة مئوية، مما يسمح لها بالعمل كعامل مضاد للتجمد. من خلال نزع الهيدروجين التحفيزي، يمكن أن يشكل البيوتانديول ثنائي أسيتيل. ثنائي أسيتيل [الإنجليزية] مادة مضافة للغذاء يمكن استخدامها لإضافة نكهة. 0.1 ٪ من البيوتانديول يقتل معظم البكتيريا المسببة للأمراض بسبب خصائصه المطهرة. من خلال الأسترة، يُنتج أشكال سلائف لرغاوي البولي يوريثان. يمكن استخدامها في العديد من التطبيقات، بما في ذلك الأدوية ومستحضرات التجميل والمستحضرات والمراهم ومضادات التعرق. حتى أن البيوتانيديول نفسه له تطبيقات في صناعة الأدوية كناقل للأدوية.

سلالات البكتيريا البديلة

يتطلب استخدام البكتيريا الوسيطة أن تحدث عملية التخمير أقل من 40 درجة مئوية، والتي يمكن أن تسبب تلوثًا جرثوميًا بسبب انخفاض درجة الحرارة. على المستوى الصناعي، يتطلب هذا خطوات تعقيم مما يعني أنه يجب بناء منشأة خاصة، وهناك حاجة إلى مزيد من الموظفين لتشغيل هذه الخطوة الإضافية، وتُستهلك المزيد من الطاقة في المصنع. أُثبت أن سلالة XT15 الهوائية الجديدة من Geobacillus [الإنجليزية] تنتج 2،3-بيوتانيديول عند درجة حرارة تتراوح بين 45 و 55.درجة مئوية. ستؤدي درجة الحرارة المرتفعة هذه إلى تجنب خطر التلوث لأن الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في بيئات طبيعية لا يمكنها التكاثر فوق 45درجة مئوية. سلالة Geobacillus XT15 محبة للحرارة، مما يسمح لها أن تكون قادرة على تشغيل التخمير في درجة الحرارة المرتفعة هذه. لن يكون التعقيم ضروريًا باستخدام هذه السلالة البديلة مما يجعل عملية التصنيع أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة.

مقارنة مع التخمير الحمضي المختلط

ينتج عن تخمير 2،3-بيوتانيديول كميات أقل من الحمض من التخمر الحمضي المختلط [الإنجليزية]، وتعتبر منتجات بيوتانيديول وإيثانول وثنائي أكسيد الكربون وثاني أكسيد الهيدروجين هي المنتجات النهائية. بينما يُكون كميات متساوية من CO 2 و H 2 أثناء تخمير الحمض المختلط، ينتج عن تخمير البيوتانديول أكثر من ضعف كمية ثاني أكسيد الكربون لأن الغازات لا تُنتج فقط عن طريق فورمات هيدروجين لياز كما هو الحال في تخمير الحمض المختلط. 2،3 يُنتج البيوتانديول بمستويات مختلفة في عمليات التخمير المهواة طالما أن مستوى الأكسجين المذاب محدود (أي أن المزرعة تحاول استهلاك أكسجين أكثر مما هو متاح). تحدد درجة محدودية الأكسجين نسب 2،3-بيوتانيديول إلى المنتجات الثانوية المنتجة

شرح مبسط

2،3- تخمير البيوتانديول هو تخمير لا هوائي للجلوكوز باستخدام 2،3-بيوتانديول [الإنجليزية] كأحد المنتجات النهائية. القياس المتكافئ الكلي للتفاعل هو