CS202709B1 - Způsob výroby kyseliny citrónové submersním fermentačním způsobem zkvašováním cukerných roztoků plísní Aspergillus niger - Google Patents
Způsob výroby kyseliny citrónové submersním fermentačním způsobem zkvašováním cukerných roztoků plísní Aspergillus niger Download PDFInfo
- Publication number
- CS202709B1 CS202709B1 CS911677A CS911677A CS202709B1 CS 202709 B1 CS202709 B1 CS 202709B1 CS 911677 A CS911677 A CS 911677A CS 911677 A CS911677 A CS 911677A CS 202709 B1 CS202709 B1 CS 202709B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- fermentation
- aspergillus niger
- production
- submere
- sugar solutions
- Prior art date
Links
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims description 30
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 title claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 title description 5
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 3
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 3
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 3
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 3
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu výroby kyseliny citrónové submersním fermentačním způsobem zkvašováním cukerných roztoků plísní Aspergillus niger.
Pro submersní způsob výroby kyseliny citrónové nelze použít produkční kmeny Aspergillus niger vhodné při výrobě způsobem povrchovým a je nutno vyšlechtit a aplikovat kmeny nové - nově vyšlechtěné mutanty plísně Aspergillus niger. Nevyřešenou otázkou ovšem stále zůstává přísná specificita v citlivosti jednotlivých mutant k základním podmínkám fermentace, bez jejiohž znalostí nelze pak dosáhnout ekonomické výroby.
Tato skutečnost vylučuje aplikovat stejnou technologii při použití různých produkčních kmenů. Tak např. autoři S. M. Martin a W. K. Warers (Ing.Eng.Chem. 44, 2229/1952),
D. S. Clark (Can. J. Microbiol. 8, 133/1962) nebo patent USA ě. 3, 105015 používají plísně rostoucí ve formě pelet. V poslední době si stále více autorů všímá vztahu mezi morfologií plísně A. niger a produkcí kyseliny citrónové. A. Cimerman a sp. (Abst.V.Int. Eerm.’Sym., Berlin 1976, 405) se snaží o snížení velikosti pelet přidáním různých přirozených polymerů a tím o zvýšení tvorby citrónové kyseliny. V další práci (4th PEMS Symposium, Vienna, 1977) pak sleduje morfologii plísně až do konečné tvorby pelet, tj. do 74 h, a bere ji jako indikátor produkce citrónové kyseliny.
Nevýhody růstu v peletách spočívají v tom, že proces je náročnější na čas (o 2 až 3
202 709 dny), je dosahována nižší výtěžnost (o 20 až 30 %), je vysoká spotřeba Og (poměr kapaliny ku Og je cca 2:1).
Tyto nevýhody odstraňuje způsob výroby kyseliny citrónová podle vynálezu, jehož podstatou je, že se kultivuje mutanta plísně Aspergillus niger 3 39 uložená ve sbíroe mikroorganismů CCP č. 1600, jejíž inokultm se neohá růst ve formě pelet a poté se přenese do vlastního fermentačního tanku, kde se neohá růst difusně po celou dobu fermentace při počátečním pH=5 a při teplotě 28 až 32 °C na kultivační půdě, která obsahuje cukrový substrát s výhodou saoharosou v koncentraci 10 % až 20 % váhových.
Protože při difusním způsobu fermentace dochází k bezprostřednímu styku media se všemi vlákny produkční plísně je fermentační proces podstatně uryohlen, je dosahováno vyšší výtěžnosti a je snížena spotřeba substrátu pro vlastní růst produkčního mikroorganismu. Prooes nevyžaduje vyeokou aeraci (poměr kyseliny ku Og je oba 5:1) a tím doohází ke značnému snížení vlastních nákladů na energii a výrobu.
Dif usní způsob fermentace je unožněn vlastnostmi nového vysokoproddcčního mikroorganismu kmene Aspergillus niger, mutanta S 59. Další velkou výhodou uvedeného kmene ja, že během prooesu se vytváří minimální množství vedlejších kyselin (pouze ve stopáoh).
Dále je uveden příklad kyseliny citrónové ipodle vynálezu*
Příklad
Příprava inokula: Použijeme spor plísně Aspergillus niger mutanty S 59 rostoueíoh v Erlenmayerových baňkách v objemu 100 ml obsahujících 15 ni nabobtnalýoh a povážených pšeničných zrn. Obsahem 1 baňky očkujeme 24 1 média následujícího složení: 14 % sacharózy, 0,25 % MH4NO3, 0,025 % MgSO^ . 7 HgO, 0,01 % KHgPO^, 0,01 % rozpustného škrobu, 0,0001 % ZnS04 . 7HgO, 0,0002 % CuSO4 . 5HgO, 0,00065 % PeCly Otáčky míchadla 400 otáček/min, množství vháněného vzduchu 6 1/min, teplota 28 až 30 °C, doba kultivaoe 35 až 40 hodin. Vyrostlé inokulum je v peletách. Příprava fermentačního média: Připravíme sterilní fermentační médium o složeni: 15 % saoharozy, 0,08 % HH4C1, 0,1 močoviny,
0,05 % MgS04 . 7H20, 0,016 % KHgPO^ 0,007 % KOI, 0,002 % MnS04 . 7HgO, 0,001 %
MnS04 . 7HgO, 0,001 % PeS04 . 7HgO a očkujeme při teplotě média 30 až 35 °C 3 až 5 % inokula.
Vlastní fermentace: Nerezový fermentor s centrálně umístěným mechanickým míchadlem (6ti lopatková turbina s dělicím kotoučem) obsahuje 152 1 produkčního fermentačního média. Obrátky míohadla během prvýoh 48 hodin fermentace 300 otáček/min, dále až do konce fermentace 400 otáček/min. Množství vháněného vzduchu 12: 1/min, teplota 30 °C, doba fermentace 168 h. Růst mycelia je difusní umožňujíoí dosažení výtěžnosti 70 až 75 % na vnesený cukr. Vedlejší kyseliny jsou tvořeny pouze ve stopách.
V tabulce 1 je porovnán povrohový způsob fermentace a stávající submersní způsob fermentace se submersní fermentaci dle vynálezu pokud jde o náklady, dobu fermentace, výtěžnost, spotřebu a^ektrické energie atd. pro výrobní jednotku a objemem výroby cca 72 t/den.
202 709
Tabulka 1
| Povrchová fermentace V | Submersní fermentace dle stávajícího stavu techniky | Submersní fermentace dle vynálezu | |
| Doba fermentace | 9 dnů | 7 dnů | 4 dny |
| Výtěžnost | 70 % | 70 % | 80 % |
| Náklady: | |||
| 1) Investiční náklady | |||
| budovy | 57,0 | 25,6 | 25,6 |
| zařízení | 26,62 | 38,27 | 38,27 |
| celkem | 83,62 | 63,87 | 63,87 |
| 2) výrobní náklady | |||
| suroviny | 10,76 | 12,70 | 12,70 |
| elektr. energie | 0,90 | 10,40 | 3,20 |
| mzdy | 12,87 | 7,90 | 7,90 |
| celkem | 24,53 | 31,00 | 23,80 |
| 3) roční náklady | |||
| odpisy zařízení | 1,78 | 2,55 | 1,70 |
| odpisy budov | 1,90 | 0,85 | 0,60 |
| výrobní náklady | 24,53 | 31,00 | 24,00 |
| celkem | 28,21 | 34,40 | 26,30 |
Například roční náklady poklesnou u eubmersní fermentace ze 34,40 na 26,3 cenových jednotek ve srovnání s 28,21 cenových jednotek při povrchové výrobě stejně kapacity. Mimoto způsob podle vynálezu je z hlediska cukerného zdroje flexibilní a lze proto použit nejrůznějěí cukerné substráty.
V tabulce uvedené údaje jsou převzaty z časopisu Process Biochemietry, November 1977/ /Sohierholt J.» Fermentation Prooesae for the Produotion of Citrio Acid/.
Claims (1)
- PŘEDMĚT VYNÁLEZUZpůsob výroby kyseliny citrónová submersním fermentačním způsobem zkvašováním cukerných roztoků plísně Aspergillus niger, vyznačený tím, že se kultivuje mutanta plísně Aspergillus niger S 59 uložená ve sbírce mikroorganismů CCF S. 1600, jejíž inokulum se nechá růst ve formě pelet a po té se přenese do vlastního fermentačního tanku, kde se nechá růst difusně po celou dobu fermentace při počátečním pH»5 a při teplotě 28 až 32 °C na kultivační půdě, která obeahuje cukrový substrát s výhodou sacharózou v koncentraci 10 % až 20 % hmotnostních.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS911677A CS202709B1 (cs) | 1977-12-30 | 1977-12-30 | Způsob výroby kyseliny citrónové submersním fermentačním způsobem zkvašováním cukerných roztoků plísní Aspergillus niger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS911677A CS202709B1 (cs) | 1977-12-30 | 1977-12-30 | Způsob výroby kyseliny citrónové submersním fermentačním způsobem zkvašováním cukerných roztoků plísní Aspergillus niger |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS202709B1 true CS202709B1 (cs) | 1981-01-30 |
Family
ID=5442478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS911677A CS202709B1 (cs) | 1977-12-30 | 1977-12-30 | Způsob výroby kyseliny citrónové submersním fermentačním způsobem zkvašováním cukerných roztoků plísní Aspergillus niger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS202709B1 (cs) |
-
1977
- 1977-12-30 CS CS911677A patent/CS202709B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chao et al. | Bacterial cellulose production by Acetobacter xylinum in a 50‐L internal‐loop airlift reactor | |
| Raimbault et al. | Culture method to study fungal growth in solid fermentation | |
| Smart et al. | Effect of aeration on large-scale cultures of plant cells | |
| Verschuren et al. | Location and limitation of cellulose production by Acetobacter xylinum established from oxygen profiles | |
| JPS60500891A (ja) | セルラ−ゼを大量生成する微生物 | |
| Ho et al. | Cell damage and oxygen mass transfer during cultivation of Nicotiana tabacum in a stirred‐tank bioreactor | |
| Dodge et al. | Growth of hybridoma cells under different agitation conditions | |
| König et al. | Process engineering investigations of penicillin production | |
| Wilson | Continuous culture of plant cells using the chemostat principle | |
| Zhong et al. | Rheological characteristics of cell suspension and cell culture of Perilla frutescens | |
| EP0752470A2 (de) | Verfahren zur Massenkultivierung von Ciliaten | |
| Burkholder et al. | Growth of Phycomyces blakesleeanus in relation to varied environmental conditions | |
| Roukas | Production of citric acid from beet molasses by immobilized cells of Aspergillus niger | |
| CS202709B1 (cs) | Způsob výroby kyseliny citrónové submersním fermentačním způsobem zkvašováním cukerných roztoků plísní Aspergillus niger | |
| EP0792935A1 (en) | Process for procucing bacterial cellulose | |
| RU2090610C1 (ru) | Штамм дрожжей candida famata - продуцент кормовой биомассы | |
| Brown | The submerged culture of filamentous fungi. | |
| Lee et al. | Effects of mixing conditions on the production of microbial cellulose by Acetobacter xylinum | |
| CS209714B1 (cs) | Způsob výroby kyseliny citrónové submersním fermentačnim způsobem zkvašováním cukerných roztoků plísni Aspergillus niger | |
| KR100398088B1 (ko) | ｐＨ조절하에서 교반 및 통기 영향에 의한 영지의액체배양을 이용한 세포외 다당의 대량 생산방법 | |
| Kostka et al. | Oxygen requirements of Aspergillus awamori fungi in the process of glucoamylase biosynthesis | |
| JPH01243997A (ja) | 微生物セルロースの産生方法 | |
| JPH01273599A (ja) | 微生物セルロースの製造方法 | |
| Pareilleux | The large-scale cultivation of plant cells | |
| Dalton | Chlorophyll production in fed-batch cultures of Ocimum basilicum (sweet basil) |