Modyfikacje konwencjonalnej technologii wytwarzania kwasu cytrynowego

Transkrypt

1 BARTŁOMIEJ IGLIŃSKI*, ROMAN BUCZKOWSKI Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń Modyfikacje konwencjonalnej technologii wytwarzania kwasu cytrynowego Modifications of conventional technology for production of citric acid Konwencjonalna technologia wytwarzania kwasu cytrynowego niesie ze sobą wiele środowiskowych problemów, takich jak powstawanie silnie zanieczyszczonego CaSO 4, wymaga również dużych ilości chemikaliów i pociąga za sobą duże zużycie energii. Przedstawiono alternatywne metody produkcji kwasu cytrynowego. W metodzie bezcytrynianowej eliminuje się mleko wapienne, wobec czego nie powstaje CaSO 4. Yarrowia lipolytica i inne szczepy Candida są zdolne do wytwarzania kwasu cytrynowego z różnych substratów. Obiecującą alternatywą dla konwencjonalnego procesu jest ekstrakcja kwasu z bulionu fermentacyjnego. Elektrodializa, szczególnie z membraną bipolarną, jest środowiskowo przyjazną metodą pozyskiwania kwasu cytrynowego. A review, with 69 refs., of improved methods for recovering citric acid from reaction mixts. by solvent extn., ion exchange and membrane sepn. including ultra and nanofiltration as well as liq. membranes. Use of Yarrowia lipolytica yeast for manufg. citric acid was also presented. Na całym świecie prowadzone są obecnie zakrojone na szeroką skalę badania, mające na celu usprawnienia technologii wytwarzania kwasu cytrynowego. Dotyczą one zarówno nowych surowców do biosyntezy, wyższej wydajności szczepu Aspergillus niger 1) lub jego zastępowania innymi mikroorganizmami, zmniejszenia ilości stosowanych odczynników, minimalizacji ilości tworzących się odpadów oraz poszukiwania nowych metod otrzymywania kwasu cytrynowego 1 4). Uproszczona metoda wydzielania kwasu cytrynowego Uproszczona (bezcytrynianowa) 5) metoda wydzielania kwasu cytrynowego pozwala na eliminację etapu wytrącania dicytrynianu triwapnia, wymaga jednak stosowania czystych i drogich surowców. Rozbudowany jest tu etap oczyszczania kwasu. Ażeby strącić substancje białkowe i metale ciężkie, stosuje się odpowiednie koagulanty (garbniki naturalne i syntetyczne) oraz heksacyjanożelazian(ii) potasu. Podczas filtracji stosuje się dodatkowo ziemię okrzemkową, dzięki której oddzielane są osady białkowo-garbnikowe. Roztwór pofermentacyjny odbarwiany jest węglem aktywnym, a następnie przepuszczany przez jonity. Uproszczona metoda wydzielania kwasu cytrynowego może wyprzeć metodę konwencjonalną pod warunkiem, że cena cukru będzie dostatecznie niska. Harasym 6) w swojej pracy doktorskiej prezentuje udoskonaloną metodę bezcytrynianową z wykorzystaniem ultrafiltracji (rys. 1). Dzięki skuteczności techniki ultrafiltracji płyn pofermentacyjny ulega częściowemu oczyszczeniu z zawartych w nim kationów i anionów, które wskutek chelatującego działania białek zostają zatrzymane na membranie ultrafiltracyjnej. Retentant uzyskany z procesu ultrafiltracji, zawierający białka oraz śladowe ilości cukrów, może stać się źródłem cennych białek, np. enzymów, lub po połączeniu z grzybnią stanowić wartościowy dodatek do pasz. Drożdże Yarrowia lipolytica Fermentacja z udziałem drożdży jest obecnie intensywnie badaną alternatywą dla klasycznej technologii kwasu cytrynowego 7). W porównaniu z metodą tradycyjną jest ona procesem szybszym, Dr Bartłomiej IGLIŃSKI w roku 2001 ukończył studia wyższe na Wydziale Chemii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika Toruniu w. W 2007 r. obronił pracę doktorską Krystalizacja kwasu cytrynowego z elektrodializy cytrynianu trisodu. Jest sekretarzem Koła SITPChem przy UMK. Specjalność techniki membranowe i ochrona środowiska. * Autor do korespondencji: Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych, Wydział Chemii, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, ul. Gagarina 7, Toruń, tel.: (0-56) , fax. (0-56) , iglinski@chem.umk.pl Dr hab. Roman BUCZKOWSKI w roku 1974 ukończył studia wyższe a w 1980 r. uzyskał tytuł doktora na Wydziale Matematyki, Fizyki i Chemii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. W 1994 r. obronił pracę habilitacyjną na Politechnice Szczecińskiej. Obecnie jest kierownikiem Pracowni Chemicznych Procesów Proekologicznych na Wydziale Chemii UMK. W 2004 roku reaktywował Koło SITPChem na UMK. Specjalność technologia chemiczna i ochrona środowiska /2(2009)

2 Rys. 1. Schemat udoskonalonej bezcytrynianowej metody wytwarzania kwasu cytrynowego 6) Fig. 1. Scheme of the citrate-less method for citric acid production 6) umożliwiającym wykorzystanie zróżnicowanych surowców, mniej wrażliwym na stężenie składników mineralnych i bardziej wydajnym. Ponadto, biomasa mikroorganizmów nie stanowi uciążliwego odpadu, lecz cenną paszę 8). Najwięcej aktywnych pod tym względem gatunków występuje w obrębie Candida, ale drożdże Yarrowia lipolytica budzą największe zainteresowanie 9, 10). Drożdże te po raz pierwszy wyizolowano z zepsutej margaryny w 1921 r. 11). Rosną one z powodzeniem w naturalnych zasobach wodnych 12) i glebie 13). Stanowią też dominującą florę w produktach spożywczych zawierających dużo tłuszczu lub białka 14 16). Są izolowane z serów i partycypują w ich dojrzewaniu 17). Wykazują rzadko spotykaną u drożdży zdolność do hydrolizowania białka i tłuszczu. Rozmnażają się przez wielostronne pączkowanie i askopory 18). Biosynteza kwasu prowadzona jest z reguły na prostych podłożach syntetycznych, w których źródłem węgla są n-alkany 19), alkohole 20), wyższe kwasy tłuszczowe i oleje roślinne 21), wreszcie glukoza 22) lub hydrol glukozowy 23). W latach siedemdziesiątych XX w. prowadzono badania nad wykorzystaniem taniej wówczas ropy naftowej jako substratu do produkcji E330. Produkcja cytrynianu przez drożdże Yarrowia lipolytica wymuszona jest deficytem azotu, siarki lub fosforu w podłożu 24). Produktem ubocznym jest kwas izocytrynowy 25). Prowadzone obecnie badania mają na celu zwiększenie wydajności biosyntezy 26), przy ograniczonej ilości powstającego kwasu izocytrynowego. Mają one na celu optymalizację składu podłoża, wykorzystanie nowych szczepów drożdży, wprowadzenie nowych substratów węglowych 27), dobór 28, 29) i optymalizację parametrów procesu 30, 31), a także wykorzystanie różnych systemów hodowlanych 32) (półciągłe, ciągłe) 33, 34). Robak 10) w swoich badaniach korzystała z czterech szczepów: A-101, A , A K1 oraz A Źródłem węgla była glukoza, octan, heksadekan i ich mieszaniny. Autorka stwierdziła, że szczepy A i A K1 nie były zdolne do wzrostu na octanie, gdy był on jedynym źródłem węgla, natomiast przy obecności glukozy w środowisku, octan zwiększał plon biomasy. Robak stwierdziła, że zdolność do utylizacji glukozy i zdolność do biosyntezy kwasu cytrynowego są bezpośrednio związane ze sobą. Dla początkowych godzin procesu biosyntezy zależność ta została opisana równaniem y = 1,509x + 2,338 (y zużyta glukoza, x wydzielony kwas cytrynowy). W innych badaniach Robak 23) wykorzystywała również hydrol glukozowy jako źródło węgla dla Yarrowia lipolytica i szczep A Autorka stwierdziła, że kwas cytrynowy wydzielany był przez badane drożdże od 12 h hodowli, osiągając maksymalne stężenie 48,3 g/dm 3. Badania prowadzone przez Rymowicza 35) pod kątem wykorzystania drożdży rodzaju Yarrowia do biosyntezy kwasu cytrynowego z czystej glukozy i hydrolu glukozowego wykazały, że w optymalnych warunkach uzyskuje się wydajności kwasu cytrynowego przekraczające 70% w stosunku do cukru, przy wysokim tempie biosyntezy. Ujemną stroną tego procesu było tworzenie się obok kwasu cytrynowego niewielkich ilości kwasu izocytrynowego. Venter 36) otrzymał kwas cytrynowy stosując olej słonecznikowy jako źródło węgla, z wykorzystaniem Yarrowia lipolytica UOFS Y Autor stwierdził, że dodatek octanu sodu (10 g/dm 3 ) wpływa pozytywnie na syntezę kwasu cytrynowego. Osiągnął on wzrost z 0,5 g/dm 3 bez octanu do 18,7 g/dm 3 z dodatkiem octanu po 240 h fermentacji. Dodatek octanu sodu obniżał również ilość powstającego kwasu izocytrynowego; stosunek kwas cytrynowy/kwas izocytrynowy wzrastał odpowiednio z 1,7:1 do 3,7:1. Arzumanov 20) zaproponował ciągłą biosyntezę kwasu, wykorzystując zmutowany szczep Yarrowia lipolytica VKM Y-2373 i stosując wyłącznie etanol (poniżej 1,2 g/dm 3 ) jako źródło węgla. Autor otrzymał wyższe wydajności wytwarzania kwasu cytrynowego dla procesu ciągłego (88,3%) niż dla procesu periodycznego (84,5%). Arzumanov dowodzi, że ciągła biosynteza to oszczędności wynikające z braku przestojów produkcji podczas sterylizacji i czyszczenia fermentorów, wobec czego można ją z powodzeniem zastosować w skali przemysłowej. Crolla 37, 38) jako źródło węgla stosował n-parafiny (Norpar-15, Imperial Oil Ltd.) i szczep Candida lipolytica NRRL-Y=1095. Autor stwierdził, że optymalna szybkość mieszania mieści się w przedziale rpm. Papanikolaou 39) stosował szczep Yarrowia lipolytica ACA-DC do wytwarzania kwasu cytrynowego z tzw. mleczka oliwnego. Jest to wodna frakcja odpadów powstających podczas przemysłowego pozyskiwania oliwy, trudna do utylizacji ze względu na obecność związków fenolu. Autor stwierdził dobre przystosowanie się szczepu ACA-DC do nowego źródła węgla i uzyskał wysokie stężenie kwasu cytrynowego (28,9 g/dm 3 ). Imandi 40) prowadził syntezę kwasu cytrynowego na pożywkach stałych SSF (odpady ananasowe) stosując szczep Yarrowia lipolytica NCIM Autor uzyskał maksymalną ilość kwasu (202,35 g/kg odpadów) stosując 0,34% ekstraktu drożdży, 0,64% KH 2 PO 4, 0,69% Na 2 HPO 4, oraz odpad ananasowy o wilgotności 70,71%. W ostatnich latach w związku ze zwiększonym popytem na biopaliwa 41) wzrosło zainteresowanie gliceryną jako źródłem węgla do produkcji kwasu cytrynowego. Gliceryna jest produktem ubocznym wytwarzania estrów metylowych. Levinson 42) badał dwadzieścia siedem szczepów Yarrowia lipolytica, syntezujących kwas cytrynowy z gliceryny. Badania prowadzone były w warunkach limitacji azotanowej. Autor najwyższą wydajność (54%) stwierdził dla szczepu NRRL YB-423, produkującego 21,6 g/dm 3 kwasu cytrynowego z gliceryny o stężeniu 40 g/dm 3. Levinson stwierdził wzrost wydajności wytwarzania kwasu wraz ze wzrostem stosunku C/N, przy czym najwyższą wydajność (powyżej 20 g/dm 3 ) stwierdził dla stosunku C/N=1:686. Dalszy wzrost C/N wpływał negatywnie na wydajność. Dla szczepu NRRL YB-423 stosunek kwasu cytrynowego do izocytrynowego wyniósł 11,3:1, podczas gdy dla innych szczepów wahał się w granicach 2 6:1. Rymowicz 43) również pozyskiwał kwas cytrynowy z odpadowej gliceryny, powstałej podczas produkcji biodiesla. Autor stosował szczep Yarrowia lipolytica Wratislavia K1. Maksymalną wydajność (110 g/dm 3 ) kwasu Rymowicz uzyskał po 168 h fermentacji, przy początkowym stężeniu gliceryny 150 g/cm 3 (całkowita ilość użytej gliceryny wynosiła 250 g/cm 3 ). Dodatkowo uzyskano korzystny stosunek kwasu cytrynowego do izocytrynowego (35,5:1). 88/2(2009) 149

3 gie. W układzie takim, operacje adsorpcji i desorpcji zachodzą ciągle, co pozwala na jednoczesną produkcję strumienia rafinatu i ekstraktu oraz ciągłe użycie strumienia zasilającego. Ostatnio prowadzone są badania nad znacznie wydajniejszą metodą adsorpcji/absorpcji, która umożliwia wydzielenie kwasu w jednym etapie. Wadą metody wymiany jonowej jest konieczność zastosowania dużej ilości eluenta, co powoduje silne rozcieńczenie roztworu. Regeneracja kolumn jonowymiennych za pomocą nieorganicznych zasad jest ponadto źródłem dużej ilości ścieków 60). Metody membranowe Rys. 2. Stężenie cytrynianu, g/dm 3, stosunek cytrynian/izocytrynian oraz stężenie biomasy, g/dm 3, dla wybranych szczepów Candida 24) Fig. 2. Citrate concentration, g/dm 3, citrate/isocitrate ratio, and biomass concentration, g/dm 3, for selected Candida strains 24) Candida oleophila jest jednym z najbardziej wydajnych szczepów produkujących kwas cytrynowy 44). Anastassiadis 24) stosował pięć szczepów Candida oleophila (rys. 2), spośród których ATCC okazał się najlepszy (czas fermentacji 192 h, 30 C, ph 5). Metoda ekstrakcji rozpuszczalnikami Ekstrakcja rozpuszczalnikami organicznymi jest obiecującą metodą pozyskiwania kwasów karboksylowych z roztworów wodnych 45 47). Kwas cytrynowy można łatwo wyekstrahować wieloma rozpuszczalnikami organicznymi 48). Szczególnie selektywne są tu aminy alifatyczne o dużym ciężarze cząsteczkowym 49). Dobry rozpuszczalnik musi charakteryzować się wysoką selektywnością, dobrym współczynnikiem podziału C org /C woda, niską zdolnością do tworzenia emulsji, być nietoksyczny, tani i łatwy w przemywaniu wodą 50). Chanin 51) użył do ekstrakcji n-butanol, osiągając równowagę podziału po 5 min. Po pięciu etapach ekstrakcji w przeciwprądzie, do warstwy organicznej przeszło 97% kwasu cytrynowego. Sergievskii 52) opracował model ekstrakcji kwasu cytrynowego z brzeczki pofermentacyjnej przy użyciu heksanolu i oktanolu, zaś Bauer 53) stosował kombinacje ekstrakcji i reekstrakcji z użyciem rozpuszczalnika zawierającego aminy czwartorzędowe. Ekstrakcja jest jednak metodą dość drogą, dodatkowo pojawia się problem zagospodarowania zanieczyszczonych rozpuszczalników 54, 55). Wraz z rozwojem technik membranowych, zaczęto je szeroko stosować w wielu gałęziach przemysłu, w tym także w technologii wytwarzania kwasu cytrynowego. Wydzielanie i zatężanie kwasu cytrynowego można uzyskać poprzez elektrodializę, ultra- lub/i nanofiltrację 61), a także z wykorzystaniem ciekłych membran 62, 63). Harasym 6) w zaproponowanej przez siebie metodzie bezcytrynianowej wykorzystuje technikę ultrafiltracji (rys. 1). Visacky 64) pozyskiwał kwas cytrynowy dwuetapowo. W pierwszym etapie stosował ultrafiltrację przez polisulfonową membranę o MWCO (molecular weight cut-off) 10000, a w drugim etapie nanofiltrację MWCO 200. Po oddzieleniu białek w procesie ultrafiltracji, nanofiltracja posłużyła do zatężania kwasu cytrynowego i dalszego oczyszczenia roztworu z cukrów redukujących. Bohdziewicz 65) pozyskiwał kwas cytrynowy w procesie ultrafiltracji i zatężał go poprzez odwróconą osmozę. Choi 66) wykorzystywał technikę nanofiltracji do odzysku kwasów organicznych, w tym kwasu cytrynowego ze ścieków (rys. 3). Autor stosował membrany komercyjne ES10 i NF270. Stwierdził on, że w przypadku membrany ES10 odzysk kwasu cytrynowego jest praktycznie całkowity, niezależnie od ph, natomiast w przypadku membrany NF270 odzysk wzrasta wraz ze wzrostem ph (rys. 4). W porównaniu z innymi kwasami organicznymi, odzysk kwasu cytrynowego był największy, sięgał niemal 100% dla ph > 7. Również ciśnienie i stężenie roztworu zasilającego nie miały dużego wpływu na odzysk kwasu cytrynowego, który w każdym przypadku osiągał niemal 100%. Od kilkunastu lat prowadzone są badania nad wykorzystaniem membran ciekłych do wydzielania kwasu cytrynowego. Membranę ciekłą stanowi warstwa cieczy rozdzielająca dwie inne fazy ciekłe lub gazowe. Wyróżnia się membrany grubowarstwowe BLM (bulk liquid membrane), membrany ciekłe immobilizowane SLM (supported liquid membrane) oraz membrany ciekłe emulsyjne ELM Metoda wymiany jonowej Wymieniacze jonowe znajdują zastosowanie w przypadku użycia do produkcji kwasu cytrynowego czystych surowców. W najprostszym przypadku adsorbentem jest gęsto upakowane złoże, które przemiennie jest omywane płynem pofermentacyjnym i eluentem. Kwas cytrynowy jest najczęściej odzyskiwany z adsorbenta przez desorpcję rozcieńczonym kwasem siarkowym(vi) 1). Kulprathipanja 56) zaproponował adsorbenty oparte na styrenie krzyżowo usieciowane diwinylbenzenem. Autor lepszą selektywność osiągnął przez zastosowanie anionowymiennych żywic, zaimpregowanych aminami trzeciorzędowymi lub pirydyną 57, 58). Edlauer 59) zaproponował zastosowanie układu ruchomych złóż zamontowanych w systemie przeciwprądowym. W układzie tym aparat składa się z dwóch stałych złóż połączonych odpowiednimi wężami tak, że płyn zasilający przechodzi przez jedno złoże adsorbenta, podczas gdy substancja desorbująca przechodzi przez dru- Rys. 3. Schemat reaktora do nanofiltracji; 1 zbiornik zasilający, 2 mieszadło, 3 pompa, 4 ciśnieniomierz, 5 moduł membranowy, 6 miernik natężenia przepływu, 7 zawór kontrolujący przepływ 66) Fig. 3. Schematic diagram of the nanofiltration reactor; 1 feed tank, 2 stirrer, 3 pomp, 4 pressure gauge, 5 membrane module, 6 flowmeter, 7 cross flow control valve, 8 mass cylinder 66) /2(2009)

4 Odzysk, % Odzysk, % Rys. 4. Wpływ ph na odzysk kwasów organicznych dla membran (a) ES10 i (b) NF270 66) Fig. 4. Effect of ph on recovering the organic acids by using the (a) ES10 and (b) NF270 membranes 66) Rys. 6. Budowa ELM 67) Fig. 6. Structure of the emulsion liquid membrane 67) Rys. 5. Transport kwasu cytrynowego przez membranę SLM zawierającą TOA i TOA sól jako przenośniki 63) Fig. 5. Transport of citric acid across a supported liquid membrane containing tri-n-octylamine (TOA) and its salt as carriers 63) (emulsion liquid membrane). Membrana ciekła rozdziela roztwór zasilający (f), inaczej zwany fazą donorową, od roztworu odbierającego (s), inaczej warstwy akceptorowej. W większości przypadków roztwory zasilający i odbierający są roztworami wodnymi, natomiast membranę stanowi hydrofobowa ciecz organiczna. Zmniejszenie objętości membrany ciekłej w stosunku do objętości roztworów zewnętrznych uzyskuje się w przypadku SLM 67). Juang 63) prowadził badania transportu kwasu cytrynowego z roztworów wodnych przez SLM, zawierającą tri-n-octylaminę (TOA) i jej sól (TOA sól). Mechanizm transportu przedstawiono na rys. 5. Kwas cytrynowy dyfunduje poprzez interfazę x=0, gdzie tworzy kompleksy H 3 R-TOA i H 3 R-TOA sól. Kompleksy te dyfundują następnie przez membranę ciekłą do interfazy x=l, gdzie kwas wydzielany jest z kompleksów do fazy akceptorowej (tu woda zdejonizowana lub roztwór węglanu sodu). Etap ten regeneruje przenośniki, które następnie dyfundują do interfazy x=0, i cykl przenoszenia kwasu cytrynowego zamyka się. Juang stwierdził, że transport kwasu jest największy, gdy fazą akceptorową jest nie woda zdejonizowana, a węglan sodu o stężeniu 100 mol/m 3. Optymalnym stężeniem TOA było 200 mol/m 3. Transport kwasu zależy od soli, którą zastosowano i rośnie w kolejności: chloran < siarczan < azotan < cytrynian. Schäfter 62) pozyskiwał kwas cytrynowy bezpośrednio z soku kiwi, stosując SLM z nośnikiem organicznym Alamina 336 i Aliquat 336 oraz alkohol oleinowy. Autor zaobserwował, że w układzie Alamina 336/alkohol oleinowy optymalne ph roztworu wynosiło 2,5 3, a w układzie Aliquat 336/alkohol oleinowy 4,5. Badania pokazały, że ekstrakcję z wykorzystaniem SLM należy prowadzić przy niskich natężeniach przepływu roztworu (0,15 1,00 ml/min). Z soku kiwi oprócz kwasu cytrynowego autor pozyskał również kwas L-maleinowy i L-askorbinowy. Yordanov 68) otrzymywał kwas cytrynowy stosując ELM. Jako nośnik autor stosował Alaminę 336. Fazą akceptorową była zasada sodowa o stężeniu stechiometrycznym do kwasu. Membrana (faza membranowa) składała się z Alaminy 336, chloroformu i nieaktywnego rozcieńczalnika, którym były alkany o temp. wrzenia C. W celu uzyskania emulsji i zapewnienia jej wystarczającej trwałości, Yordanov stosował emulgator C9232. Budowa ELM odpowiada podwójnej emulsji woda/olej/woda, która powstaje w wyniku wstępnego emulgowania fazy organicznej w nadmiarze (czyli membrany), z roztworem wodnym (tu cytrynianu trisodu) stanowiącym roztwór odbierający układu membranowego (rys. 6). W następnym etapie otrzymana emulsja podlega dalszemu dyspergowaniu w nadmiarze roztworu zasilającego. Kwas cytrynowy o stężeniu [HR] jest przenoszony z fazy donorowej poprzez warstwę graniczną do interfazy donor-membrana. W interfazie kwas reaguje z przenośnikiem (Alamina 336), rozpuszczonym w membranie. Otrzymany kompleks jest przenoszony przez membranę i rozpada się w interfazie membrana-akceptor. Przenośnik wraca z powrotem do interfazy donor-membrana, gdzie łączy się z kolejną molekułą kwasu cytrynowego. Kwas jest akumulowany w postaci cy- 88/2(2009) 151

5 trynianu trisodu. Yordanov stwierdził, iż wzrost stężenia Alaminy 336 z 5 do 40%, przy stałym stężeniu chloroformu (8%) powoduje 100-ktrotne zwiększenie transportu kwasu o stałym stężeniu c H3R = 0,048 mol/dm 3. Z kolei przy stężeniu Alaminy 336 wynoszącym 40%, wzrost stężenia chloroformu z 2 do 8% implikuje 2,5- krotne zwiększenie transportu kwasu. Stosując ponadto stężenie surfaktantu 40% i szybkość mieszania 180 rpm, uzyskuje się wydajność kwasu 97%. Proces elektrodializy z membraną bipolarną przedstawiony został już poprzednio 69). Podsumowanie Intensywny rozwój cywilizacyjny prowadzi do przekształcania środowiska naturalnego. Problemy związane z negatywnym oddziaływaniem procesów produkcyjnych na środowisko nasiliły się w ostatnich latach. Świadomość takiego stanu rzeczy zaowocowała podjęciem przez naukę wielu działań, których celem jest ograniczenie do minimum ilości powstających zanieczyszczeń, odzyskiwanie powstających odpadów lub ich unieszkodliwianie, racjonalna konsumpcja tradycyjnych i odnawialnych surowców energetycznych oraz wdrażanie czystych technologii. Według autorów pracy, każda z prezentowanych modyfikacji technologii kwasu cytrynowego powinna być nadal badana i usprawniana, ażeby obronić się przed zalewem taniego, słabej jakości kwasu cytrynowego z Chin. Szczególnie pożądane są kombinacje innowacyjnych metod (np. pozyskiwanie cytrynianu za pomocą Yarrowia lipolytica i otrzymywanie kwasu za pomocą elektrodializy z membraną bipolarną). Również badania prowadzone przez Rymowicza, który pozyskiwał kwas cytrynowy z odpadowej gliceryny, powstałej podczas produkcji biodiesla, są jak najbardziej na czasie. Otrzymano: LITERATURA 1. H.S. Grewal, K.L. Kalra, Biotechnol. Adv. 1995, 13, nr 2, R. Buczkowski, B. Igliński, M. Cichosz, Przem. Chem. 2007, 85, nr 11, M. Mattey, J. Linden, Citric acid biotechnology, (red. B. Kristianen), Taylor and Francis Ltd., London A.A. Guilherme, G.A.S. Pinto, S. Rodrigues, Food Bioprocess Technol. 2008, 1, W. Leśniak, W. Podgórski, J. Pietkiewicz, M. Kutermankiewicz, M. Kamiński, Oczyszczanie kwasu metodą bezcytrynianową. Stan i perspektywy produkcji kwasu cytrynowego w Polsce, Wyd. AE, Wrocław J. Harasym, Badania nad wydzieleniem kwasu cytrynowego z płynów pofermentacyjnych, Praca doktorska, Uniwersytet Przyrodniczy, Wrocław T.V. Finogenova, I.G. Morgunov, S.V. Kamzolova, O.G. Chenyavskaya, App. Biochem. Micro. 2005, 41, nr 5, M. Pazouki, P.A. Felse, J. Sinha, T. Panda, Bioproc. Eng. 2000, 22, M. Wojtatowicz, Studia nad biosyntezą kwasów cytrynowych przez szczep drożdży Y. Lipolytica A-101 i jego mutanty, Wyd. AR we Wrocławiu, Wrocław M. Robak, Studia nad wykorzystaniem octanu i wydzieleniem cytrynianu przez drożdże Yarrowia lipolytica, Wyd. AR we Wrocławiu, Wrocław J.A. Barnett, R.W. Payne, D. Yarrow, Yeast: characteristics and identification, Cambridge University press, Cambridge M. Sinigaglia, R. Lanciotti, M.E. Guerzoni, Can. J. Microbiol. 1994, 40, M. Wojtatowicz, W. Rymowicz, Przem. Ferment. Owoc. Warzyw. 1991, 11, C. Rodrigez, A.C. Paris, Food Technol. Biotechnol. 2000, 38, nr 1, S.A. Ismail, T. Dea, H. Abd el-rahman, M.A. Yassien, L.R. Beuchat, Int. J. Food Microbiol. 2001, 64, nr 1 2, T. Deak, Acta Biol. Hung. 2001, 52, nr 2 3, C. Andrighetto, E. Psomas, N. Tzanetakis, G. Suzzi, A. Lombardi, Lett. Appl. Microbiol. 2000, 30, C.A. Hurtado, R.A. Rachubiński, J. Bacteriol. 1999, 181, nr 10, A. Crolla, K.J. Kennedy, J. Chem. Technol. Biotechnol. 2004, 79, T.E. Arzumanov, N.V. Shishkanova, T.V. Finogenova, Syst. Appl. Microbiol. 2000, 53, T. Venter, J.L.F., Kock, P.J. Botes, M.S. Smit, A. Hugo, M. Joseph, Syst. Appl. Microbiol. 2004, 27, M. Robak, E. Patrzek, Zesz. Nauk. AR we Wrocławiu. Technologia Żywności, 1995, VIII, 273, M. Robak, Zesz. Nauk. AR we Wrocławiu. Technologia Żywności, 1999, XIII, 364, S. Anastassiadis, A. Aivasidis, C. Wandrey, Syst. Appl. Microbiol. 2002, 60, M. Robak, Zesz. Nauk. AR we Wrocławiu. Technologia Żywności, 1996, X, 305, M. Robak, Zesz. Nauk. AR we Wrocławiu. Technologia Żywności, 1997, XI, 319, S. Papanikolaou, L. Muniglia, I. Chevalot, G. Aggelis, I. Marc, J. Appl. Microbiol. 2002, 92, S. Antonucci, M. Bravi, R. Bubbico, A.D. Michele, N. Verdone, Enzyme Microb. Tech. 2001, 28, S. Papanikolaou, Curr. Microbiol. 2006, 52, S.D. Wentworth, D.G. Cooper, J. Ferm. Bioeng. 1996, 81, nr 5, S.V. Kamzolova, N.V. Shishkanova, I.G. Morgunov, T.V. Finogenova, FEMS Yeast Res. 2003, 3, T.E. Arzumanov, I.A. Sidorov, N.V. Shishkanova, T.V. Finogenova, Enzyme Microb. Tech. 2000, 26, T.V. Finogenova, Syst. Appl. Microbiol. 2002, 59, D. Tisnadjaja, N.M. Gutierrez, I.S. Maddox, Enzyme Microb. Tech. 1996, 19, W. Rymowicz, Optymalizacja procesu biosyntezy kwasu cytrynowego z glukozy przez wolne i immobilizowane komórki drożdży Yarrowia lipolytica w systemach ciągłych, Rozprawa habilitacyjna, Akademia Rolnicza, Wrocław T. Venter, J.L.F. Kock, P.J. Botes, M.S. Smit, A. Hugo, M. Joseph, Syst. Appl. Microbiol. 2004, 27, A. Crolla, K.J. Kennedy, J. Biotechnol. 2001, 89, A. Crolla, K.J. Kennedy, J. Biotechnol. 2004, 110, S. Papanikolaou, M. Galiotou-Panayotou, S. Fakas, M. Komaitis, G. Aggelis, Bioresource Technol. 2008, 99, S.B. Imandi, V.V.R. Bandaru, S.R. Somalanka, S.R. Bandażu, H.R. Garapti, Bioresource Technol. 2008, 99, B. Igliński, W. Kujawski, R. Buczkowski, A. Iglińska, Ekologia i Technika 2005, 4, W.E. Levinson, C.P. Kurtzman, T.M. Kuo, Enzyme Microb. Tech. 2007, 41, W. Rymowicz, A. Rywińska, W. Gładkowski, Chem. Pap. 2008, 62, nr 3, S. Anastassiadis, Kontinuierliche Fermentation von Glucon- and Citronensäure mit hefeähnlichen Pilzen and Hefen, Praca doktorska, Westfälische Wilhelms-Universität Münster (Niemcy) V. Bizek, J. Horáèek, M. Koušová, Chem. Eng. Sci. 1993, 48, A. Heyberger, J. Procházka, E. Volaufova, Chem. Eng. Sci. 1998, 53, G. Mauer, Fluid Phase Equilibr. 2006, 241, D. Dinculescu, A. Guzun-Stoica, T. Dobre, O. Floarea, Bioproc. Eng. 2000, 22, A.M. Baniel, A.M. Eyal, Pat. USA (1994). 50. G. Mauer, M. Pazouki, T. Panda, Bioproc. Eng. 1998, 19, A.B. Chanin, Chlebopek. Kondit. Prom. 1977, 8, V.V. Sergievskii, Kim. Kim. Tekhnol. 1989, 32, U. Bauer, R. Marr, W. Rueckl, M. Siebenhofer, Chem. Biochem. Eng. 1988, 2, A.S. Kertes, C.J. King, Biotechnol. Bioeng., 1986, 28 (2), G. Malmary, J. Albert, A.M.H. Putranto, J. Moliner, Braz. J. Chem. Eng. 2001, 18, nr 4, S. Kulprathipanja, Pat. USA (1988). 57. S. Kulprathipanja, Pat. USA (1989). 58. S. Kulprathipanja, Pat. USA (1989). 59. R. Edlauer, A.E. Kirkovits, R. Westermayer, O. Stojan, Pat. europ (1990). 60. W. Leśniak, M. Kutermankiewicz, Podstawy produkcji kwasu cytrynowego, Stowarzyszenie Techników Cukierników, Wyd. Interpress, Warszawa F.H. Verhoff, Pat. USA (1999). 62. A. Schäfer, M.M. Hossain, Bioproc. Eng. 1996, 16, nr 1, R-S. Juang, L-J. Chen, J. Membrane Sci. 1997, 123, V. Visacky, Proc. of Internat. Conf. Advances in Citric Amid Technol., Bratislava (Słowacja), 1996, J. Bohdziewicz, M. Bodzek, Process Biochem. 1994, 29, J.-H. Choi, K. Fukushi, K. Yamamoto, Sep. Purif. Technol. 2008, 59, N.M. Kocherginsky, Q. Yang, L. Seelam, Sep. Purif. Technol. 2007, 53, B. Yordanov, L. Boyadzhiev, J. Membrane Sci. 2004, 238, B. Igliński, R. Buczkowski, Przem. Chem. 2008, 87, nr 1, /2(2009)