Gidroksypropyl metileuloza (HPMC)Suv-eriydigan polimer sanoat va tibbiy sohalarda qo'llaniladigan va giyohvand moddalar bilan nazorat qilinadigan bo'sh joy, oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash va qurilish materiallari kabi keng qamrovli qo'llanmalar mavjud. Uning fermentatsiya jarayonida kimyoviy reaktsiyalar asosan tanazzulga etilish va tsellyuloza va mikroorganizmlarning metabolik faoliyatiga bog'liq. Fermentatsiya jarayonida HPMCning kimyoviy reaktsiyasini yaxshiroq tushunish uchun biz avval uning asosiy tuzilishi va tsellyulozaning emirilish jarayonini tushunishimiz kerak.
1. Gidroksilli metilli vositaning asosiy tuzilishi va xususiyatlari
HPMC tabiiy tsellyuloza (tsellyuloza) kimyoviy modifikatsiyalanishi natijasida olingan hosila hisoblanadi. Uning molekulyar zanjirining asosi - glyukoza molekulalari (C6H12O6) glycosidik aloqalar bilan bog'liq. Tsellyulozning o'zi suvda eritib yuborish qiyin, ammo mez dilil (-cox3oh) guruhlari eriydigan polimerni shakllantirish uchun uning suv o'tkazuvchanligi juda yaxshilanishi mumkin. GPMC modifikatsiya jarayoni odatda ishqor sharoitida metil xlorid (Ch4CL) va propilen alkogol (C3H6O) bilan reaktsiyani o'z ichiga oladi va natijada mahsulot kuchli gidrofiliya va eriydiga ega.
2. Fermentatsiya paytida kimyoviy reaktsiyalar
HPMC fermentatsiya jarayoni odatda HPMC-dan uglerod manbai va ozuqa manbai sifatida foydalanadigan mikroorganizmlarning ta'siriga bog'liq. HPMC fermentatsiya jarayoni quyidagi asosiy bosqichlarni o'z ichiga oladi:
2.1. HPMC ning tanazzuli
Tsellyuloza o'zi ulangan glyukoza birliklaridan iborat bo'lib, fermentatsionizmlardan iborat bo'lib, fermentatsiya jarayoni davomida fermentatsiya jarayonida buziladi, avval ishlatiladigan shakar (masalan, glyukoza, ksiloza va boshqalar). Ushbu jarayon odatda bir nechta tsellyuloza fermentlari ta'sirini o'z ichiga oladi. Asosiy emirilish reaktsiyalari quyidagilardan iborat:
Tsellyuloza gidrolizi reaktsiyasi: tsellyuloza molekulalarida b tsellyuloza molekulalarida b tsellyuloza gidroazlari (masalan, ekiculecidlar, najas va boshqalar) ishlab chiqariladi. Ushbu shakarlar qo'shimcha metabolizatsiya qilinadi va mikroorganizmlar tomonidan ishlatiladi.
HPMC ning gidrolizi va tanazzuli: HPMC yoki HPMC molekulasidagi metroxypropilizning shtabliligi gidroliz bilan birga olib tashlanadi. Gidrolliz reaktsiyasining o'ziga xos mexanizmi hali to'liq tushunilmaydi, ammo fermentatsiya muhitida mikroorganizmlar (gidroksil esterasi kabi) fermentlar tomonidan chiqariladi. Ushbu jarayon HPMC Molekulyar zanjirlar sinishi va funktsional guruhlarni olib tashlashga olib keladi, natijada kichikroq shakar molekulalarini hosil qiladi.
2.2. Mikrob metabolik reaktsiyalar
HPMC kichik shakar molekulalariga yomonlashganda, mikroorganizmlar ushbu shakarni fermik reaktsiyalar orqali energiyaga aylantirishi mumkin. Xususan, mikroorganizmlar glyukozani etanol, sut kislotasi yoki boshqa metabolitlarga fermentatsiya yo'llari orqali parchalashadi. Turli xil joylar orqali turli mikroorganizmlar HPMC emirilish mahsulotlarini metabolizatsiya qilishlari mumkin. Umumiy metabolik yo'llar quyidagilardan iborat:
Glikoliz yo'l: glyukoza piruvvatga fermentlar, energiya (ATP) va metabolitlarga aylantiriladi (masalan, sut kislotasi, etanol va boshqalar).
Fermentatsiya mahsulotlarini ishlab chiqarish: Anaerob yoki gipoksik sharoitlarda mikroorganizmlar glyukoza yoki uning tanazzulli mahsulotlari hujayra kislotalariga, etanol, sut kislotasi, sirka kislotasi va boshqalarga, turli xil sanoat jarayonlarida keng qo'llaniladigan organik kislotalarga aylantiradi.
2.3. Redoks reaktsiya
HPMC fermentatsiya jarayonida ba'zi mikroorganizmlar oraliq mahsulotlarni qayta ishlov berish reaktsiyalari orqali o'zgartirishlari mumkin. Masalan, etanolning mahsulot ishlab chiqarish jarayoni xomiy reaktsiyalar, glyukoz piruvvat ishlab chiqarish uchun oksidlanadi, keyin piruvatni qisqartirish reaktsiyalari orqali etanolga aylantiriladi. Ushbu reaktsiyalar hujayralarning metabolik muvozanatini saqlash uchun zarurdir.
3. Fermentatsiya jarayonidagi nazorat omillari
GPMC fermentatsiya jarayonida ekologik omillar kimyoviy reaktsiyalarga muhim ta'sir ko'rsatadi. Masalan, pH, harorat, erigan kislorod miqdori, ozuqaviy manba kontsentratsiyasi va boshqa mikroorganizmlar va mahsulot turiga ta'sir qiladi. Ayniqsa haroratda mikrob fermentlarining faoliyati harorat va pH holatida farq qilishi mumkin, shuning uchun HPMCning tanazzulini va mikroorganizmlarning metabolik jarayonining silliq rivojlanishini ta'minlash zarur.
Fermentatsiya jarayoniHpmcKompleks kimyoviy reaktsiyalarni, shu jumladan tsellyulozning gidrolizi, HPMC, shakarning metrolizatsiyasi, shakarning metabolizmini va fermentatsiya mahsulotlarini ishlab chiqarishni o'z ichiga oladi. Ushbu reaktsiyalarni tushunish nafaqat HPMC fermentatsiya jarayonini optimallashtirishga yordam beradi, balki tegishli sanoat ishlab chiqarishni nazarda tutadi. Tadqiqotni chuqurlashtirish bilan kelajakda HPMCning tanazzulini yaxshilash va mahsulotning hosildorligini oshirish va biotransformatsiya, atrof-muhitni muhofaza qilish va boshqa sohalarda HPMC-ning qo'llanilishini targ'ib qilish bilan ishlab chiqilishi mumkin.
O'tish vaqti: fevral-17-2025