Др 6 Циклогексанон перевірений на присутність шкідливих домішок та на відповідність гост № 24615 – 81.
ДР 7 - Підготовка розчину аміаку. Концентрація ГОСТ № 6221 – 90.
ДР 8 – Реакційна суміш термічно інактивується і направляється на очисні споруди.
ДР 9 - Випарювання аміаку і видалення конденсату ведеться при температурі до 80 0 С. Пари аміаку подаються в холодильник, а потім в поглинаючу колону.
5.2 Технологічна схема виробництва лізину
Технологію отримання лізину описує технологічна схема, яка показана на рисунку 5.3.
Рисунок 5.3- Технологічна схема отримання лізину
Піногасник (олеїнова кислота) після стерилізації в в реакторі з мішалкою 1 надходить в збірник 6.
Бісульфат натрію, перевірений на відповідність ГОСТ № 902 - 76 розчиняється в гарячій воді реактора 3 і переходить в збірник для розчину бісульфату 5.
Меляса готується окремо від інших компонентів поживного середовища, тому що вона має термолабільний компонент – сахарозу. Її зважують на вагах 4, розігрівають і транспортують в апарат 7, де при перемішуванні та розігріві вона розчиняється в гарячій воді. Цей розчин надходить в стерилізаційну колону 8, де його стерилізують глухою парою при температурі 120 0 С і потім направляється в реактор для витримки розбавленої меляси 9, там його витримують до гибелі всієї мікрофлори. Після цього, розчин меляси прямує в реактор для приготування поживного середовища 10, далі мірником 13 подається в теплообмінник для витримки поживного середовища 11 і теплообмінник для охолодження поживного середовища 12.
Кукурудзяний екстракт зважують на вагах 14 і направляють в реактор для приготування поживного середовища 10, далі подають в теплообмінник для витримки поживного середовища 11 і теплообмінник для охолодження поживного середовища 12.
Поживне середовище надходить в посівний ферментатор 16 ( 1/3 об`єма інокулятора) і при інтенсивному перемішуванні і аерації відбувається вирощування до тих пір, поки середовище з культурою не займе 1/2 від повного об`єма посівного ферментатора. В збірнику 17 відбувається фільтрація повітря. Потім поживне середовище подають в виробничий ферментатор 18. Тривалість культивування Candida albicans залежить від умов введення в процес поживного середовища. Здебільшого цей процес триває 58 - 70 годин. Культуральна рідина направляється в реактор для стабілізації культуральної рідини 19.
В фільтрі 20 здійснюють фільтрацію біомаси від культуральної рідини за допомогою барабанного вакуум-фільтра. Культуральна рідина термічно інактивується і спрямовується на очисні споруди.
В дезінтеграторі 21 відбувається фізичне руйнування клітин за допомогою ультразвуку.
В центрифузі 22 відбувається відділення рідкої клітинної фракції, що містить гідролазу і рацемазу від залишків клітинних стінок, органел та інших нерозчинних домішок.
В збірнику 23 відбувається ферментативна трансформація аміно-капролактаму в лізин. Потім лізин сорбується на іонообмінних колонах 25. Кожні 100г іоніта сорбують 6 – 8 г лізину. В основі колон розміщена спеціальна решітка з ковпачками, призначена для розподілу рідини, також вона попереджає знесення смоли. На решітку насипається шар подрібненого інертного матеріалу, наприклад, скла, а нижче цього шару розміщена смола. Подача розчину надосадової рідини і попередника лізина відбувається знизу колони. Відпрацьований фільтрат направляють в збірник 26. Елюація лізину з іонообмінної смоли відбувається розчином аміаку, який знаходиться в збірнику 24. Розчин аміаку подається в іонообмінні колонки з лізином і десорбує його. Перші порції елюата, які мають лізин, відкидають, а основна кількість елюата подається в збірник 27. В процесі елюації відбувається перезарядка іонообмінної смоли в амонійну форму, що дозволяє знову використовувати її для сорбції лізину. Елюат з збірника 27 подається в випарний апарат 28, де попередньо звільнюється від аміаку. Випарювання аміаку ведеться при температурі до 80 0 С. Пари аміаку подаються в холодильник 36, поглинаючу колону 38 і збірник 35. В випарний апарат 28 до водного розчину лізину додають із мірника 37 розчин соляної кислоти при постійному перемішуванні. Підкислений елюат випарюють в тому ж апараті під вакуумом, пари конденсують в холодильнику 36 і конденсат збирають в збірнику 30. Потім концентрат в вакуум-випарному апараті охолоджують, в результаті чого випадають кристали монохлоргідрата лізину. Кашоподібна маса кристалів під тиском стиснутого азоту, який подається з балону 29, передається на нутч-фільтр 31. Виділений на фільтрі фільтрат має велику кількість лізину і тому знову подається в апарат 28, де змішується з новою порцією елюата. Якщо лізин призначений для кормових цілей, то він відразу з нутч-фільтра 31 подається на сушильну установку 34 і потім іде на фасовку і упаковку. Якщо ж отримують кристалічний препарат лізину для використання в харчовій промисловості , то кристали лізину з нутч-фільтра 31 подають в кристалізатор 32, де їх розчиняють в деіонізованій воді. Для зняття пігментів розчин лізину в цьому ж апараті обробляється активованим вугіллям і знову переходить на нутч-фільтр 31.Фільтрат, виділений від пігменту, повертається в випарний апарат і упарюється під вакуумом. До очищеного концентрату лізину додають етиловий спирт, випадають кристали лізина, які в вигляді кашоподібної маси передаються стиснутим повітрям на нутч-фільтр 31, де звільняються від спирту, який подається в збірник 33, а кристали лізину на сушильну установку - 34.
Фасовка і упаковка готового продукту. Висушенний до залишкової вологості 4 - 8% лізин фасується по 20 кг в крафт-мішки з поліетиленовим вкладишем.
Сухий концентрат лізину, одержуваний висушуванням стабілізованої і сконцентрованої рідини дуже гігроскопічний і при збереженні злежується великими грудками. Гігроскопічність препарату може бути знижена в результаті дозброджування залишкових цукрів спеціальною культурою дріжджів або додаванням в процесі сушки кісткового борошна.
Отримання лізину ензиматичним способом виявило великий вплив на розвиток біотехнології. Цей спосіб не потребує великих витрат і має високий вихід продукту.