Obtencion de acido citrico a partir de melaza

PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZAS POR FERMENTACION

RESUMEN DE LAS ETAPAS DEL PROCESO FERMENTACIÓN Tras el acondicionamiento y la esterilización del medio de cultivo dentro del equipo de fermentación, se introduce el starter o inóculo, el cual comenzará a crecer en un medio rico en nutrientes, aireado y agitado convenientemente, la aireación y agitación son esenciales para elcorrecto crecimiento del cultivo. A lo largo del ciclo fermentativo, de 144 horas de microorganismo crecerá hasta alcanzar la fase terminal de desarlugar en mayor medida la producción de ácido cítrico. Con el fin de maximizar la producción, se controla a lo largo del proceso una serie de factores como son temperatura, pH, grado de agitación, grado de aireación…etc, no controlar estosfactores da lugara una menor producción de ácido cítrico. SEPARACIÓN Una vez terminado el proceso fermentativo se separa el ácido cítrico del resto de componentes del caldo post-fermentativo. En primer lugar, se separa el micelio, compuesto por células muertas de Aspergilus niger, del resto del caldo mediante un proceso de filtración. En segundo lugar se realiza el llamado proceso cal-sulfúrico que consiste enmezclar el caldo post-fermentativo con una lechada de cal, lo cual ocasiona que se forme la sal de calcio del ácido cítrico, el citrato cálcico, que precipita y se separa mediante otra filtración. El citrato cálcico se descompone al mezclarlo con ácido sulfúrico, quedando ya el ácido cítrico libre y un residuo sólido de sulfato cálcico que se separa mediante filtración.

PURIFICACIÓN Tras elproceso cal-sulfúrico nos encontramos con el ácido cítrico ya separado de las impurezas del caldo post-fermentativo, pero se presenta en dilución con gran cantidad de agua. Para obtener el producto sólido de esta disolución se efectúa un proceso de evaporación y cristalización mediante el cual la disolución de ácido cítrico pasa a un evaporador de doble efecto que retirará el agua necesaria para queen el cristalizador la disolución llegue al punto de saturación y se formen los cristales de ácido cítrico. Los cristales formados en el proceso de cristalización aun contienen humedad, la cual ha de ser retirada antes de proceder al empaquetamiento del producto, ya que el consumidor demanda un producto seco, por lo tanto, para retirar esta humedad, se realiza una centrifugación y posteriormente unsecado del producto lo que retirará toda el agua sobrante quedando el ácido cítrico en forma granular listo para ser empaquetado para su transporte. PROCESO DETALLADO CULTIVO DEL MICROORGANISMO Para la producción del inóculo se utilizará el hongo Aspergillus niger ATTC 11414, que será encargado a la ATTC (American Type Culture Collection). El microorganismo llega conservado en un medio compuestopor melaza esterilizada con un contenido en sacarosa del 10% y un pH de 5,8. Este cultivo de origen se siembra y reproduce dos veces por semana con el fin de obtener un stock de microorganismo, este stock ha de conservarse en una cámara frigorífica a 5ºC. PRIMER INÓCULO Seguidamente se va a preparar el inóculo del primer pre-fermentador, para ello se utilizará un matraz obturado con algodón en elque se prepara un medio de cultivo con la siguiente composición:  50 g de glucosa.  2g de KH2PO4  1g de MgSO4.7H2O  8 g de pepsina.  2 g de extracto de levadura.  20 g de agar.  100 ml de agua destilada.

Tanto medio de cultivo como matraces han de ser esterilizados en autoclave a 121ºC durante 15 minutos. El matraz una vez preparado y con el microorganismo dentro se deja durante 18horas en un agitador para proporcionar una buena aireación. Tras este tiempo puede observarse el crecimiento del Aspergillus niger en gruesas y cortas hifas. PRE-FERMENTADOR #1 En esta fase un fermentador de 20 L de capacidad será inoculado con el contenido del matraz anterior. Antes de que comience esta etapa es necesario preparar previamente el pre-fermentador con el siguiente medio de cultivo:...