১.হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (HPMC)এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ সেলুলোজ ইথার, যা নির্মাণ, ওষুধ, খাদ্য, প্রসাধনী এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। HPMC-এর ভালো ঘনত্ব, ফিল্ম-গঠন, ইমালসিফাইং, সাসপেনশন এবং জল ধরে রাখার বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তাই এটি অনেক শিল্পে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। HPMC-এর উৎপাদন মূলত রাসায়নিক পরিবর্তন প্রক্রিয়ার উপর নির্ভর করে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, জৈবপ্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে সাথে, মাইক্রোবিয়াল গাঁজন-ভিত্তিক উৎপাদন পদ্ধতিগুলিও মনোযোগ আকর্ষণ করতে শুরু করেছে।
2. HPMC এর গাঁজন উৎপাদন নীতি
ঐতিহ্যবাহী HPMC উৎপাদন প্রক্রিয়ায় কাঁচামাল হিসেবে প্রাকৃতিক সেলুলোজ ব্যবহার করা হয় এবং ক্ষারীকরণ, ইথারিফিকেশন এবং পরিশোধনের মতো রাসায়নিক পদ্ধতি ব্যবহার করে উৎপাদিত হয়। তবে, এই প্রক্রিয়ায় প্রচুর পরিমাণে জৈব দ্রাবক এবং রাসায়নিক বিকারক জড়িত থাকে, যা পরিবেশের উপর বিরাট প্রভাব ফেলে। অতএব, সেলুলোজ সংশ্লেষিত করতে এবং এটিকে আরও ইথারিফাই করার জন্য মাইক্রোবিয়াল গাঁজন ব্যবহার একটি পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ এবং টেকসই উৎপাদন পদ্ধতিতে পরিণত হয়েছে।
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে সেলুলোজ (BC) এর মাইক্রোবায়াল সংশ্লেষণ একটি আলোচিত বিষয়। কোমাগাটাইব্যাক্টর (যেমন কোমাগাটাইব্যাক্টর জাইলিনাস) এবং গ্লুকোনাসিটোব্যাক্টর সহ ব্যাকটেরিয়াগুলি সরাসরি গাঁজন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে উচ্চ-বিশুদ্ধতা সেলুলোজ সংশ্লেষণ করতে পারে। এই ব্যাকটেরিয়াগুলি গ্লুকোজ, গ্লিসারল বা অন্যান্য কার্বন উৎসকে সাবস্ট্রেট হিসাবে ব্যবহার করে, উপযুক্ত পরিস্থিতিতে গাঁজন করে এবং সেলুলোজ ন্যানোফাইবার নিঃসরণ করে। হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল এবং মিথাইলেশন পরিবর্তনের পরে ফলস্বরূপ ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজকে HPMC তে রূপান্তরিত করা যেতে পারে।
3. উৎপাদন প্রক্রিয়া
৩.১ ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজের গাঁজন প্রক্রিয়া
ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজের ফলন এবং গুণমান উন্নত করার জন্য গাঁজন প্রক্রিয়ার অপ্টিমাইজেশন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। প্রধান পদক্ষেপগুলি নিম্নরূপ:
স্ট্রেন স্ক্রিনিং এবং চাষ: গৃহপালিতকরণ এবং অপ্টিমাইজেশনের জন্য উচ্চ-ফলনশীল সেলুলোজ স্ট্রেন, যেমন কোমাগাটাইব্যাক্টর জাইলিনাস, নির্বাচন করুন।
গাঁজন মাধ্যম: ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি এবং সেলুলোজ সংশ্লেষণকে উৎসাহিত করার জন্য কার্বন উৎস (গ্লুকোজ, সুক্রোজ, জাইলোস), নাইট্রোজেন উৎস (খামির নির্যাস, পেপটোন), অজৈব লবণ (ফসফেট, ম্যাগনেসিয়াম লবণ ইত্যাদি) এবং নিয়ন্ত্রক (অ্যাসিটিক অ্যাসিড, সাইট্রিক অ্যাসিড) সরবরাহ করুন।
গাঁজন অবস্থা নিয়ন্ত্রণ: তাপমাত্রা (২৮-৩০℃), pH (৪.৫-৬.০), দ্রবীভূত অক্সিজেন স্তর (আলোড়ন বা স্থির কালচার) ইত্যাদি সহ।
সংগ্রহ এবং পরিশোধন: গাঁজন করার পর, ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ ফিল্টারিং, ধোয়া, শুকানো এবং অন্যান্য ধাপের মাধ্যমে সংগ্রহ করা হয় এবং অবশিষ্ট ব্যাকটেরিয়া এবং অন্যান্য অমেধ্য অপসারণ করা হয়।
৩.২ সেলুলোজের হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলেশন পরিবর্তন
প্রাপ্ত ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজকে HPMC-এর বৈশিষ্ট্য দেওয়ার জন্য রাসায়নিকভাবে পরিবর্তন করতে হবে। প্রধান পদক্ষেপগুলি নিম্নরূপ:
ক্ষারীকরণ চিকিৎসা: সেলুলোজ শৃঙ্খল প্রসারিত করতে এবং পরবর্তী ইথারিফিকেশনের প্রতিক্রিয়া কার্যকলাপ উন্নত করতে উপযুক্ত পরিমাণে NaOH দ্রবণে ভিজিয়ে রাখুন।
ইথারিফিকেশন বিক্রিয়া: নির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং অনুঘটক অবস্থার অধীনে, সেলুলোজ হাইড্রোক্সিল গ্রুপ প্রতিস্থাপনের জন্য প্রোপিলিন অক্সাইড (হাইড্রোক্সিপ্রোপাইলেশন) এবং মিথাইল ক্লোরাইড (মিথাইলেশন) যোগ করুন যাতে HPMC তৈরি হয়।
নিরপেক্ষকরণ এবং পরিশোধন: বিক্রিয়ার পরে অ্যাসিড দিয়ে নিরপেক্ষ করে অপ্রতিক্রিয়াশীল রাসায়নিক বিকারক অপসারণ করা হয় এবং ধোয়া, ফিল্টারিং এবং শুকানোর মাধ্যমে চূড়ান্ত পণ্য পাওয়া যায়।
ক্রাশিং এবং গ্রেডিং: HPMC কে স্পেসিফিকেশন পূরণকারী কণাগুলিতে গুঁড়ো করুন এবং বিভিন্ন সান্দ্রতা গ্রেড অনুসারে স্ক্রিন এবং প্যাকেজ করুন।
৪. মূল প্রযুক্তি এবং অপ্টিমাইজেশন কৌশল
স্ট্রেন উন্নতি: মাইক্রোবায়াল স্ট্রেনের জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের মাধ্যমে সেলুলোজ ফলন এবং গুণমান উন্নত করা।
গাঁজন প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশন: সেলুলোজ উৎপাদন দক্ষতা উন্নত করতে গতিশীল নিয়ন্ত্রণের জন্য বায়োরিঅ্যাক্টর ব্যবহার করুন।
সবুজ ইথারিফিকেশন প্রক্রিয়া: জৈব দ্রাবকের ব্যবহার কমানো এবং পরিবেশ বান্ধব ইথারিফিকেশন প্রযুক্তি বিকাশ করা, যেমন এনজাইম অনুঘটক পরিবর্তন।
পণ্যের মান নিয়ন্ত্রণ: HPMC-এর প্রতিস্থাপন ডিগ্রি, দ্রাব্যতা, সান্দ্রতা এবং অন্যান্য সূচক বিশ্লেষণ করে নিশ্চিত করুন যে এটি প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
গাঁজন-ভিত্তিকএইচপিএমসিউৎপাদন পদ্ধতির সুবিধা হলো নবায়নযোগ্য, পরিবেশবান্ধব এবং দক্ষ, যা সবুজ রসায়ন এবং টেকসই উন্নয়নের প্রবণতার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। জৈবপ্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে সাথে, এই প্রযুক্তি ধীরে ধীরে ঐতিহ্যবাহী রাসায়নিক পদ্ধতিগুলিকে প্রতিস্থাপন করবে এবং নির্মাণ, খাদ্য, ওষুধ ইত্যাদি ক্ষেত্রে HPMC-এর বিস্তৃত প্রয়োগকে উৎসাহিত করবে বলে আশা করা হচ্ছে।
পোস্টের সময়: এপ্রিল-১১-২০২৫