CS206815B1 - Způsob výroby aminokyseliny - Google Patents
Způsob výroby aminokyseliny Download PDFInfo
- Publication number
- CS206815B1 CS206815B1 CS275579A CS275579A CS206815B1 CS 206815 B1 CS206815 B1 CS 206815B1 CS 275579 A CS275579 A CS 275579A CS 275579 A CS275579 A CS 275579A CS 206815 B1 CS206815 B1 CS 206815B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- weight
- monosaccharides
- mixture
- hexose
- amino acid
- Prior art date
Links
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 title claims description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 claims description 53
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 27
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 27
- -1 pentose monosaccharides Chemical class 0.000 claims description 27
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 20
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 20
- 150000002402 hexoses Chemical class 0.000 claims description 20
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 16
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 14
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 13
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- YOSOKWRRCVPEJS-UHFFFAOYSA-N 1-(furan-2-yl)ethane-1,2-diol Chemical compound OCC(O)C1=CC=CO1 YOSOKWRRCVPEJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 25
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 25
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 17
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 16
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 15
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 14
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 10
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 8
- 229960002989 glutamic acid Drugs 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 235000019766 L-Lysine Nutrition 0.000 description 7
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 7
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 7
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 7
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 6
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 5
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 5
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 5
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 5
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 5
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 5
- 241000186146 Brevibacterium Species 0.000 description 4
- 241000186226 Corynebacterium glutamicum Species 0.000 description 4
- UKAUYVFTDYCKQA-VKHMYHEASA-N L-homoserine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCO UKAUYVFTDYCKQA-VKHMYHEASA-N 0.000 description 4
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000187561 Rhodococcus erythropolis Species 0.000 description 4
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 4
- 235000012343 cottonseed oil Nutrition 0.000 description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 4
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- UKAUYVFTDYCKQA-UHFFFAOYSA-N -2-Amino-4-hydroxybutanoic acid Natural products OC(=O)C(N)CCO UKAUYVFTDYCKQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 3
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 3
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 3
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 3
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 229940061634 magnesium sulfate heptahydrate Drugs 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 150000002972 pentoses Chemical class 0.000 description 3
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 3
- 241000894007 species Species 0.000 description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 3
- WPLOVIFNBMNBPD-ATHMIXSHSA-N subtilin Chemical compound CC1SCC(NC2=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C(C)CC)C(=O)NC(=C)C(=O)NC(CCCCN)C(O)=O)CSC(C)C2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C1NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C1NC(=O)C(=C/C)/NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)CNC(=O)C(NC(=O)C(NC(=O)C2NC(=O)CNC(=O)C3CCCN3C(=O)C(NC(=O)C3NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(=C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(CCCCN)NC(=O)C(N)CC=4C5=CC=CC=C5NC=4)CSC3)C(C)SC2)C(C)C)C(C)SC1)CC1=CC=CC=C1 WPLOVIFNBMNBPD-ATHMIXSHSA-N 0.000 description 3
- 229960004295 valine Drugs 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 2
- QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N D-alpha-Ala Natural products CC([NH3+])C([O-])=O QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N L-Alanine Natural products C[C@@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N 0.000 description 2
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-N L-arginine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCCN=C(N)N ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 2
- 229930064664 L-arginine Natural products 0.000 description 2
- 235000014852 L-arginine Nutrition 0.000 description 2
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- 239000004395 L-leucine Substances 0.000 description 2
- 235000019454 L-leucine Nutrition 0.000 description 2
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 2
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000319304 [Brevibacterium] flavum Species 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 229960003767 alanine Drugs 0.000 description 2
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 2
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 2
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229960003136 leucine Drugs 0.000 description 2
- 235000018977 lysine Nutrition 0.000 description 2
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 2
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- 235000020238 sunflower seed Nutrition 0.000 description 2
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 2
- CDVZCUKHEYPEQS-FOASUZNUSA-N (2s,3r,4r)-2,3,4,5-tetrahydroxypentanal;(2r,3s,4r)-2,3,4,5-tetrahydroxypentanal Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O CDVZCUKHEYPEQS-FOASUZNUSA-N 0.000 description 1
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DSMRYCOTKWYTRF-UHFFFAOYSA-N 3-methylfuran-2-carbaldehyde Chemical compound CC=1C=COC=1C=O DSMRYCOTKWYTRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000186216 Corynebacterium Species 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N D-OH-Asp Natural products OC(=O)C(N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010058643 Fungal Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N L-Aspartic acid Natural products OC(=O)[C@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000192041 Micrococcus Species 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 description 1
- 229960005261 aspartic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 239000007952 growth promoter Substances 0.000 description 1
- 239000003630 growth substance Substances 0.000 description 1
- 239000000413 hydrolysate Substances 0.000 description 1
- 239000012499 inoculation medium Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 238000004525 petroleum distillation Methods 0.000 description 1
- 239000008104 plant cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000013630 prepared media Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 235000020374 simple syrup Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 1
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
Vynález se vztahuje k mikrobiologickému průmyslu a zvláště ke způsobu výroby aminokyseliny, která nachází použití v lékařství, při výrobě syntetických vláken, v potravinářském průmyslu a chovu zvířat.
Je znám způsob výroby aminokyselin submerní fermentací určitých mikroorganismů, které produkují aminokyseliny, na živném prostředí, které jako zdroj uhlíku obsahuje uhlovodíky a jejich deriváty, například n-parafiny s 11 až 18 atomy uhlíku, cyklohexan, benzen z ropy, ethylalkohol a methylalkohol, kyselinu octovou, uhlohydráty, například melasu, produkty hydrolýzy škrobů, brambor nebo obilniny, hexózové hydrolyzáty selektivních druhů z rostlinných surovin.
Zjpůsob výroby aminokyselin v uhlovodíkovém prostředí je znám. Způsob se provádí kultivací směsi mikroorganismů Micrococcus glutamicus v přítomnosti Arthrobacter paraffineus nebo Brevibacterium ketoglutamicum, které mohou asimilovat uhlovodíky a produkovat kyselinu L-glutaminovou, L-lysin, L-valin a L-homoserin (francouzský patent č. 1 577 264).
J e znám způsob výroby aminokyseliny kultivací Pseudomonas, Corynebacterium nebo
Sacchromyces v živném prostředí, které obsahuje nenasycené uhlovodíky jako zdroj , uhlíku, minerální soli a stimulátory růstu. Fermentací se z 15 litrů živného prostředí dostane 3,5 g L-asparaginu (japonský patent č. 50-11472).
Je znám způsob výroby L-lysinu kultivací kmene Brevibacterium ketoglutamicum 2473-Np-107 (ATCC 21297) a Arthrobacter paraffineus 2411-Np-82 (ATCC 21298) v živném prostředí, které jako zdroj uhlíku obsahuje n-parafiny s 10 až 50 atomy uhlíku, aromatické uhlovodíky, frakce z destilace ropy nebo surovou ropu. V prostředí, které obsahuje 5% hmotnostních n-parafinu s 12 až 17 atomy uhlíku, se nahromadí 3,2 mg/ml lysinu (sovětské autorské osvědčení č. 415 890).
Je znám rovněž způsob výroby aminokyselin, jako L-lysinu, kyseliny L-asparaginové, L-alaninu, L-valinu, L-leucinu a L-argininu, fermenltací v kulturním prostředí, které jako zdroj uhlíku obsahuje methanol. Koncentrace metanolu v prostředí činí pod 3 % objemová. Jako zdroj dusíku se použijí amoniové soli, amoniak, močovina, pepton nebo kvasnicový extrakt. Do prostředí se přidají minerální
Ž složky a jako producent se použije 'kmen Protaminophagus ATCC 21 927. Výtěžek konečných produktů je tento:
L-iysin 0,21 g/1, kyselina L-asparaginová 0,14 g/1, L-alanin 0,48 g/1, L-valin 0,6 g/1, L-leucin 0,72 g/1, L-arginin 0,49 g/1 (americký patent č. 3907641).
Je znám také způsob výroby kyseliny L-glutaminové mikrobiologickou syntézou, za použití nečištěné látky obsahující uhlohydrát, jako je produkt hydrolýzy. škrobů, brambor nebo obiloviny, nečištěného cukerného sirupu, melasy z řepy cukrovky a cukrové třtiny, jako zdroje uhlíku. Způsob čištění uvedených zdrojů uhlíku od přebytečného biotinu mikrobiologickým postupem předpokládá sterilizaci materiálu obsahujícího uhlohydrát po jeho vyčištění fermentací, kultivaci producentu kyseliny glutaminové a oddělení konečného produktu. Maximální výtěžek kyseliny glutaminové činí 39,2 g/1 při obsahu 10% uihlohydrátů v živném prostředí. Jako producent se používají tyto mikroorganismy: Micrococous glutamicus, Bacillus subtilis,, Brevibacterium lactofermentum a podobně (americký patent č. 3451891).
Je znám způsob výroby L-lysinu v živném prostředí, které jako zdroj uhlíku obsahuje hydrolyzát polysacharidů. Tento použitý hydrolyzát není konkretizován, ale je známo, že polysacharidy jsou obsaženy v buněčné bláně jak rostlinných materiálů, tak také živých organismů, například kvasnic a hub (sovětské autorské osvědčení č. 171 727).
Je znám způsob výroby L-lysinu, který předpokládá použít hexózové hydrolyzáty z cupaniny z bavlnífcových semen nebo celloligninu z jehličnatých druhů dříví. Postup se provádí pomocí producentů, bakterií Micrococcus nebo Brevibacterium. Výtěžek lysinu je 25 g/1 při použití 12 % hmotnostních (přepočteno na cukr) hydrolyzátů z cupaniny z bavlníkových semen (sovětské autorské osvědčení č. 262 053).
Hydrolyzát z cupaniny z bavlnífcových semen a hexózové hydrolyzáty z celloligninu z jehličnatého dříví obsahují monosacharidy se šesti atomy. Nepřítomnost pentózových monosaoharidů negativně ovlivňuje postup mikrobiologické syntézy.
Uvedené způsoby nebyly realizovány ve velkém technickém rozsahu, protože se cupanina z bavlníkovýoh semen po bezvýznamné úpravě používá na výkrm dobytka a hexózové hydrolyzáty celloligninu z jehličnatého dříví se bez dodatečného zpracování nemohou použít, protože hydrolyzáty rostlinných surovin vedle monosacharidů obsahují příměsi, které zabraňují růstu mikroorganismů.
Jmenované způsoby mají řadu nedostatků a sice:
— nízké výtěžky konečných produktů, pokud se jako zdroj uhlíkaté živiny použijí uhlovodíky z ropy, — použití cenných surovin, jako melasy, škrobu a jiných, které se používají jako krmivo pro dobytek, — komplikovaný postup mikrobiologického čištění surového uhlohydrátu. od biotinu v případě použití kyseliny L-glutaminové.
Účelem tohoto vynálezu je vyvarovat se uvedených nedostatků.
V souladu s cílem byl stanoven úkol vyvinout způsob výroby aminokyseliny volbou vhodného živného prostředí pro produkční mikroorganismy, které umožňuje intenzifikovat postup a zlepšit jakost konečného produktu a zvýšit jeho výtěžek.
Tento úkol je vyřešen tím, že se podle vynálezu při způsobu výroby aminokyseliny submersní fermentací mikroorganismů produkujících aminokyselinu v živném prostředí, které obsahuje zdroj uhlíku, dusíku a minerální soli, jako zdroj uhlíku použije směs hexózových a pentózových monosacharidů, získaných perkolační hydrolýzou rostlinných surovin obsahujících celulózu, vyčištěná od furfurolu a Obsahující 1 až 3 % hmot. hydroxymethylfurfurolu a lignohuminových látek, vztaženo na hmotnost monosacharidů, při hmotnostním poměru hexózových a pentózových monosacharidů 52 až 98 :48 až 2.
Přednost použití směsi monosacharidů, získaných perkolační hydrolýzou rostlinných surovin obsahujících celulózu, spočívá v tom, že přítomnost pentózových monosacharidů stimuluje růlst mikroorganismů a jejich produkční schopnost.
Odstranění furfurolu, hydroxymethylfurfurolu a ligninhuminových látek způsobuje intenzifikaci postupu mikrobiologické syntézy aminokyseliny.
Aby se umožnilo pokud možno co nejúplnější odstranění shora uvedených příměsí, čištěni udané směsi hexózových a pentózových monosacharidů se účelně provádí filtrací při hodnotě pH 3,3 až 3,7, vakuovým odpařením při teplotě 60 až 80 °C na obsah monosacharidů 6 až 11 % hmotnostních, oxidací plynem obsahujícím kyslík v přítomnosti adsorpčního činidla nebo alkalie a sterilací.
Pro zvýšení výtěžku konečného produktu a zlepšení jeho jakosti se s výhodou používá směs hexózových a pentózových monosacharidů z perkolační hydrolýzy listnatého a jehličnatého dříví, přičemž poměr hexózových monosacharidů k pentózovým monosacharidům, vyjádřený jako hmotnostní %, činí 79 až 96,4 : 21 až 3,6.
Způsob výroby aminokyseliny podle vynálezu se provádí jak je uvedeno dále.
Při způsobu výroby aminokyselin se předpokládá, že se jako zdroj uhlíku použije čistá směs hexózových a pentózových monosacharidů z perkolační hydrolýzy rostlinných surovin obsahujících celulózu,
V SSSR se zpracovává rostlinná surovina perkolační metodou hydrolýzy zředěnou kyselinou sírovou. Perkolační metoda hydrolýzy umožňuje zpracovat všechny druhy rostlinných surovin obsahujících celulózu, jako zemědělských odpadů (rýžová a bavlněná pouzdra, kukuřiční palice, slupky ze slunečnicových semen), odpadů při zpracování dřeva a z pil (krajinky, kraje, třísky) a dřeva nezávisle na jeho druhu.
Při dvojstupňové hydrolýze, například listnatého dříví, se postup provádí v prvním stupni za vzniku hlavně pentózových monosacbaridů pro následující výrobu furfurolu. V druhém stupni postupu se dostane roztok směsi monosacharidů, který odpovídá výhodnému poměru pro mikrobiologickou syntézu aminokyseliny a sice obsahuje 90 až 95 % hexózových monosacharidů a 5 až 10 % pentózových monosacharidů.
Při zpracování jehličnatého dříví hydrolyzát z prvního stupně obsahuje směs hexó3 zovýóh monosacharidů (70 až 80 %) a pentózových monosacharidů (20 až 30 %). Uvedená směs monosacharidů se používá pro výrobu kvasinkové bílkoviny. Hydrolyzát z druhého stupně hydrolýzy jehličnatého dříví obsahuje 95 až 98 % hexózových monosacharidů a 2 až 5 % pentózových monosacharidů.
Technické hydrolyzáty perkolační hydrolýzy rostlinné suroviny obsahující celulózu obsahují směs hexózových a pentózových monosadharidů v množství 2 až 3 % hmotnostní. Změnou podmínek perkolační hydrolýzy a suroviny se získá roztok směsi monosacharidů, . která je uvedena v tabulce.
Tabulka
Složení monosacharidů z hydrolyzátů, získaných perkolační hydrolýzou rostlihnýoh surovin obsahujících celulózu
| Typ hydrolyzátů | Rostlinná surovina obsahující celulózu | Relativní obsah monosacharidů, % | ||||
| glukóza | mannóza | galaktóza | xylóza | arabinóza | ||
| Jednostupňová | Jehličnaté dříví | 70,94 | 17,41 | 2,59 | 7,34 | 1,72 |
| perkolační | Listnaté dříví | 61,93 | 2,78 | 1,61 | 32,36 | 1,31 |
| hydrolýza | Směs listnatého | |||||
| a jehličnatého dříví Slupky ze sluneční- | 66,57 | 10,17 . | 2,03 | 19,77 | 1,45 | |
| cových semen | 55,15 | 3,11 | 1,94 | 32,62 | 5,44 | |
| Kukuřičné palice | 49,49 | — | 2,72 | 43,43 | 4,79 1,30 | |
| Bavlněná pouzdra | 61,22 | 1,46 | 1,30 | 36,42 | ||
| Druhý stupeň | Jehličnaté dříví | 92,66 | 5,06 | 2,08 | ||
| dvojstupňové | Listnaté dříví | 92,87 | 1,84 | — | 5,29 | — |
| perkolační | Směs jehličnatého | |||||
| hydrolýzyx) | a listnatého dříví Směs slupek ze slunečnicových semen | 92,75 | 3,62 | 3,62 | ||
| a kukuřičných palic | 90,30 | 1,95 | 7,77 | |||
| Druhý stupeň dvojstupňové perkolační hydrolýzy*) | Bavlněná pouzdra | 92,82 | 2,39 | — | 4,79 |
x> Hydrolyzát z prvního stupně hydrolýzy se použije pro výrobu furfurolu nebo xylitu nebo krmných kvasnic
Hydrolyzáty z rostlinné suroviny obsahují vedle cukru příměsi, které představují komplikovanou směs sloučenin, odlišujících se množstvím a vlastnostmi. Příměsi přítomné v hydrolyzátech se mohou rozdělit do dvou skupin, na těkavé a netěkavé složky. Těkavé inhibující příměsi činí 1 až 3 % hmotnostní směsi monosacharidů a netěkavé jsou obsaženy v množství 5 až 6 % hmotnostních, vztaženo na směs monosacharidů.
Furfurol, přítomný v hydrolyzátů rostlinné suroviny Obsahující celulózu v množství 0,03 až 0,07 % hmotnostních, otravuje fermentační systém mikroorganismů. Přítomnost hydroxymethylfurfurolu v prostředí hydrolýzy prodlužuje růst mikroorganismů a brání jejich produkční schopnosti. Lignohuminové látky a barviva, které jsou obsaženy v hydrolyzátu, se zachycují na buněčných blánách mikroorganismů a ztěžují pronikání živin do buňky.
Protože se perkolační hydrolýza rostlinných surovin obsahujících celulózu provádí v přítomnosti kyseliny sírové jako katalyzátoru postupu, získaný roztok směsi monosacharidů se především neutralizuje.
Kyselý hydrolyzát se neutralizuje vápeným mlékem nebo čpavkovou vodou, s výhodou na hodnotu pH 3,3. až 3,7 a odfiltruje se od suspendovaných látek.
Filtrát se odpaří ve vakuu při teplotě 60 až 80 °C ha obsah monosacharidů 6 až 11 % hmotnostních, který je pro mikrobiologickou syntézu aminokyseliny optimální.
Dodržování uvedených parametrů odpařovacího procesu umožňuje nejen snížit rozpad cuíkru, ale také dosáhnout úplného odstranění těkavých inhibujícíah příměsí, furfurolu a methylfurfurolu.
Netěkavé organické příměsi hydrolyzátu, jako hydroxymethylřurfurol, lignohuminové látky a barviva, se oxidují.
Oxidace odpařeného filtrátu směsi monosachiaridů se provádí plyneim obsahujícím kyslík v přítomnosti adsorpčního prostředku, například aktivního uhlí, nebo alkalie. Provzdušňování se účelně provádí 60 minut při teplotě 45 °C.
Vedle oxidace netěkavýoh příměsí se při provzdušňování uspíší kongulace lignohuminových látek, které jsou v hydrolyzátu v koloiidním stavu.
Zmíněné operace umožňují, aby byl snížen obsah hydroxymetylfurřurolu a lignohuminových látek na 1 až 3 %, vztaženo na hmotnost monosacharidů v roztoku.
Navržené čištění intenzifikuje postup mikrobiologické syntézy aminokyseliny odstraněním těkavých a netěkavých inhibujících příměsí z hydrolyzátu.
Do vyčištěného roztoku směsi monosacharidů se přidá zdroj dusíku a minerální soli a rotztok se steriluje.
Živné prostředí získané tímto způsobem se naočkuje 24 hodinovou kulturou mikroorganismu producentu a provádí se fermentace za aerobních podmínek.
Po skončení fermentace se konečný produkt ve formě aminokyseliny oddělí o sobě známým způsobem.
Způsob podle vynálezu umožňuje postup intenszifikovat, zlepšit jakost aminokyseliny a zvýšit její výtěžek použitím směsi hexózových a pentózových monosacharidů jako zdroje uhlíku, přičemž tyto monosacharidy se získají perkolační hydrolýzou rostlinně suroviny obsahující celulózu, která je k dispozici v neohraničeném. množství.
Další výhoda tohoto vynálezu spočívá v dostupnosti a nízké ceně zdroje uhlíku, protože směs monosacharidů, získaná perkolační hydrolýzou suroviny, obsahující celulózu, například dříví, je o 30 % levnější než nejvíce rozšířený zdroj uhlíku k výrobě aminokyselin, melasa.
Kromě toho je možné při použití směsi monosacharidů, jako zdroje uhlíku, zkrátit technologickou operaci proti známým způsobům (americký patent č. 3 451 891), kdy je zapotřebí komplikovaného mikrobiologidkého čištění zdroje uhlíku, melasy, od přebytečného biotinu.
Dodatková výhoda způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že roztok směsi monosacharidů, použitý jako zdroj uhlíku, obsahuje v dostatečně čistém a optimálním množství také růstové látky pro mikroorganismy, protože materiály obsahující celulózu mají přírodní rostlinný základ.
Výhoda způsobu podle vynálezu spočívá také v tom, že je možné použít také nové zdroje uhlíku k syntéze aminokyseliny, například L-lysinu, pro získání nehygroskopického produktu, který se při deíšim skladování nespéká.
Pro lepší porozumění způsobu výroby aminokyseliny podle vynálezu jsou uvedeny následující příklady.
Příklad 1 ‘
Hydrolyzát, získaný dvojstupňovou perkolační hydrolýzou směsi jehličnatého a listnatého dříví, který obsahuje 2,51 % hmotnostních hexózových a 0,09 % hmotnostního pentózových monosacharidů, se neutralizuje na hodnotu pH 3,3, filtruje a filtrát se odpařuje ve vakuu při teplotě 60 °C až do dosažení koncentrace monosacharidů 6,0 % hmotnostních. Odpařený roztok směsi monosacharidů se oxiduje vzdušným kyslíkem 60 minut při teplotě 45 °C v přítomnosti aktivního Uhlí a filtruje.
Čištěním hydrolyzátu se zcela odstraní furfurol, co se potvrdí plynovou chromatografickou analýzou. Obsah hydroxymethylfurfurolu a lignohuminovýeh látek po čištění činí 2,5 %, vztaženo ná hmotnost monosacharidů. Jejich Obsah se stanoví spektrofotometrickou metodou u hydrolyzátu před čištěním a po něm.
K vyčištěnému roztoku monosacharidů, vztaženo na množství 1000 ml, se přidá 15 g síranu amonného (NH4)2SO4, 0,5 g středního fosforečnanu draselného K2HPO4, 0,5 g kyselého fosforečnanu draselného KH2PO4, 0,2 g heptahydrátu síranu hořečnatého MgSO4.7 H2O, 2,5 g kukuřičného extraktu a 0,4 g homoserinu a hodnota pH prostředí se upraví alkálií na 7,0. Prostředí se nalije, vždy v množství 50 ml, do třepací baňky o objemu 750 ml. Do každé baňky se vnese 0,5 g křídy a steriluje za přetlaku 80 kPa během 30 minut. Potom se vnese vždy 2,5 ml 24 hodinové kultury Brevibacterium 22. Tato kultura se připraví na očkovacím prostředí tohoto složení: ' glukóza 2,0 % hmotnostní, kukuřičný extrakt 2,0 % hmotnostní, chlorid sodný NaCl 0,3 % hmotnostního, pH prostředí 7,0. Očkovací prostředí se sterilizuje, očkuje na šikmý agar s 24 hodinovou kulturou a kultivuje 24 hodiny při teplotě 28 až 32 °C na třepačce.
Jako producent L-lysinu se používá kmen Brevibacterium 22, který je deficitní na homoserin.
Fermentace se provádí při teplotě 28 až 30 °C na třepačce s počtem otáček 200 za minutu po dobu 60 hodin. Koncentrace L-lysinu činí 18 mg/ml a výtěžek aminokyseliny 30 %, vztaženo na směs monosacharidů v živném prostředí. Kulturní kapalina se oddělí od bakteriální biomasy, okyselí na hodnotu pH 4 až 5 a stabilizuje kyselým pyrosiřičitanem sodným v množství 0,2 % hmotnostního. Stabilní kapalina se vede ionoměničovými kolonami naplněnými ionexem. Získaný eluát se odpaří na obsah L-lysinu 40 % hmotnostních, potom se roztok okyselí na hodnotu pH asi 5,0, ochladí na teplotu 12 až 14°C a krystaluje.
s
Příklad 2
Hydroíyzát, získaný dvojstupňovou peťkolační hydrolýzou jehličnatého dříví, který obsahuje 2,73 % hmotnostních hexózových a 0,07 % hmotnostního pentózových monosacharidů, se neutralizuje na hodnotu pH 3,5, filtruje a filtrát se odpařuje ve vakuu při teplotě 70 °C až se dosáhne koncentrace monosacharidů 11 % hmotnostních. Odpařený roztok směsi monosacharidů se oxiduje vzdušným kyslíkem v přítomnosti aktivního uhlí 30 minut při teplotě 45 ’C. Roztok se potom filtruje. Po vyčištění se získá roztok směsi monosacharidů, který neobsahuje furfurol, jak se stanoví chromatografickou metodou nsa fázovém rozhraní plyn — kapalina. Množství hydroxymethylfiurfurolu a lignohuminových látek ve vyčištěném roztoku činí 1 % hmotnostní, vztaženo na hmotnost monosacharidů. Jejich obsah se stanoví epektrofotometrickou metodou před a po vyčištění. K vyčištěnému roztoku směsi monosacharidů, použitému v množství 9,6 litrů, se přidá 225 g síranu amonného (NH^aSOí 7,5 g středního fosforečnanu draselného K2HPO$, 7,5 g akyselého fosforečnanu draselného ΚΉ2ΡΟ4, 3 g heptahýdrátu síranu horečnatého MgSÓ4. 7H2O, 600 g kukuřičného extraktu a 50 g živných kvasinek a doplní se vodou na 15 litrů. Prostředí se vnese do enzymatického aparátu o objemu 30 litrů a steriluje při tlaku 100 kPa po dobu 30 minut. Po sterilaci se hodnota pH upraví na 7,0 čpavkovou vodou. Potom se vnese 750 ml 24 hodinové kultury Brevibacterium 22, která'se získala obdobně jako v příkladu 1. Fermentace se provádí při teplotě 28 až 30 °C za proťukávání vzduchem v množství 1 m3/m3 prostředí za míchání při počtu otáček 400 až 500 za minutu. Během fermentace se udržuje hodnota pH prostředí čpavkovou vodou nebo kyselinou sírovou. Fermentace trvá 60 hodin. Koncentrace L-lysinu činí
22,4 g gramů na litr a výtěžek aminokyseliny 32 % hmotnostních, vztaženo na směs monosacharidů.
Po fermentací se kulturní kapalina okyselí na hodnotu pH 4 až 5 a stabilizuje kyselým pyrosiřičitanem sodným v množství 0,2 % hmotnostního. Stabilizovaná kulturní kapalina se suší v rozstřikovací sušárně. Hotový produkt není hydroskopický a při delším skladování se nespéká a netvoří hrudky. Příklad 3
Hydroíyzát, získaný při dvojstupňové perkolační hydrolýze listnatého dříví, který obsahuje směs 2,26 % hmotnostních hexózových a 0,14 % hmotnostního pentózových monosacharidů, se neutralizuje na hodnotu pH 3,7, filtruje a filtrát odpařuje ve vakuu při teplotě 80 °C až do dosažení koncentrace monosacharidů 9 % hmotnostních. Odpařený roztok směsi monosacharidů se oxiduje vzdušným kyslíkem po dobu 60 minut při teplotě 45 °C v přítomnosti aktivního uhlí a filtruje.
Čištěním hydrolyzátů Se kvantitativně odstraní furfurol, 00 se stanoví chromatografickou metodou na fázovém rozhraní plyn— kapalina. Množství hydroxymethylfiurfurolu a lignohuminových látek ve vyčištěném roztoku činí 1,8 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost monosacharidů. Jejich obsah se stanoví spektrofotometrickou metodou z roztoku před a po vyčištění.
K vyčištěnému roztoku monosacharidů, použitému v množství 660 ml, se přidá zdroj dusíku, minerální soli a růstové látky, analogicky jako v příkladu 1 a živné prostředí se doplní na objem 1 litru. Fermentace se provádí v třepací baňce, obdobně jako v příkladu 1. Koncentrace L-lysinu činí 21,1 mg/ ml a výtěžek aminokyseliny 28 % hmotnostních, vztaženo na směs monosacharidů.
Příklad 4
Hydroíyzát, získaný jednostupňovou hydrolýzou jéhličnatého dříví, který obsahuje 2,55 % hmotnostních hexózových a 0,25 % hmotnostního pentózových monosacharidů, se neutralizuje na hodnotu pH 3,4, filtruje a filtrát odpaří ve vakuu při teplotě 75 °C až do dosažení koncentrace monosacharidů 10 % hmotnostních. Odpařený roztok se oxiduje vzdušným kyslíkem po dobu 60 minut při teplotě 45 °C v přítomnosti hydroxidu draselného. Vzniklá sraženina se odfiltruje. Naprostá nepřítomnost furfurolu ve vyčištěném roztoku monosacharidů se kontroluje chromatografickou metodou na fázovém rozhraní plyn—kapalina. Množství hydroxymethylfurfurolu a lignohuminových látek ve vyčištěném roztoku činí 1,8 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost monosacharidů. Jejich obsah se stanoví spektrafotometrickou metodou.
Do čistého roztoku monosacharidů, v množství 860 ml, se vnese 25 g síranu amonného (NH^SOé, 0,5 g středního fosforečnanu draselného Κ2ΗΡΌ4, 0,5 g kyselého fosforečnanu draselného Κ2ΗΡΟ4 a 0,4 g heptahydrátu síranu hořečnatého MgSO4.7H2O a doplní vodou na objem 1 litru. Hodnota pH se potom upraví čpavkovou vodou na 7,0. Prostředí se nalije, vždy v množství 50 ml, do třepací baňky o objemu 750 ml. Do každé baňky se vnese 1 g křídy a steriluje za přetlaku 80 kiPa během 30 minut. Potom se vnese vždy 2,5 ml 24 hodinové kultury Brevibacterium flavum ATCC 14 067.
Prostředí pro očkovací materiál má toto složení:
glukóza 2,0 % hmotnostní, kukuřičný extrakt 2,0 % hmotnostní, chlorid sodný NaCl 0,3 % hmotnostního, pH prostředí 7,0 až 7,2. Prostředí se steriluje při přetlaku 80 kPa po dobu 40 minut. Očkovací materiál se kultivuje v třepací baňce při teplotě 28 až 30 °C po dobu 24 hodin. Jako producent se použije mikroorganismus Brevibacterium flavum ATCC 14 067.
Hlavní fermentace se provádí na třepačce při teplotě 28 až 30 ŮC při počtu otáček míchaidla 140 za minutu po dobu 72 hodin. Koncentrace kyseliny L-glutaminové činí 42 mg/ ml a výtěžek aminokyseliny 49 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost monosacharidů.
Příklad 5
Hydrolyzát, získaný dvojstupňovou perkolační hydrolýzou listnatého dříví, který obsahuje 2,23 % hmotnostních hexózových a 0,17% hmotnostního pentózových monosacharidů, se neutralizuje na hodnotu pH 3,6, filtruje a filtrát se odpařuje ve vakuu při teplotě 72 °C. až se dosáhne koncentrace monosaoharidů 10% hmotnostních. Odpařený roztok směsi monosaoharidů se oxiduje vzdušným kyslíkem v přítomnosti aktivního uhlí 30 minut při teplotě 45 °C a filtruje.
Čistý roztok neobsahuje furfurol, jak se stanoví chromatografickou metodou na fázovém rozhraní plyn—kapalina. Množství hydroxymethylfurfurolu a lignohuminových látek ve vyčištěném roztoku směsi monosacharidů; činí 2,2 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost monosacharidů. Jejich obsah se stanoví spektrofotometriokou metodou u roztoku před a po vyčištění.
K vyčištěnému roztoku směsi monosacharidů použitému v množství 15 litrů, se přidá 450 g síranu amonného (NH4)2SO4, 7,5 g středního fosforečnanu draselného K2HPO4, 7,5 g •kyselého fosforečnanu draselného KH2PO4 a 6 g heptahydrátu síranu hořečnatého MgSO4.7H2O.
Prostředí se vnese do enzymatického aparátu o objemu 30 litrů a steriluje za přetlaku 100 kPa po dobu 30 minut. Potom se vnese 750 ml 24 hodinové kultury Brevibactetium flavum ATCC 14 067.
Očkovací materiál se připraví obdobně jako v příkladu 4.
Hlavní fermentace se provádí při teplotě 30 až 32 °C při počtu otáček míchadla 200 za minutu, za použití vzduchů v množství 1 m1 * 3/ m3 prostředí při trvání fermentace 56 hodin. Během fermentace se udržuje hodnota pH prostředí čpavkovou vodou. Koncentrace kyseliny L-glutaminové v kulturní kapalině činí 49,2 gramů na litr, výtěžek aminokyseliny
49,2 % hmotnostních, vztaženo na směs monosacharidů.
Příklad 6
Hydrolyzát, získaný jednostupňovou hydrolýzou směsi jehličnatého a listnatého dříví, který obsahuje 2,06 % hmotnostních hexózovýah a 0,54 % hmotnostního pentózových monosacharidů se neutralizuje na hodnotu pH 3,5, filtruje a filtrát se odpařuje ve vakuu při teplotě 65 °C až do dosažení koncentrace monosacharidů 9,55 % hmotnostních. Odpařená směs monosacharidů se oxiduje vzdušným-kyslíkem 30 minut při teplotě 45 °C v přítomnosti hydroxidu sodného. Vzniklá sraženina se odfiltruje. Po vyčištění se získá roztok směsi monosacharidů neobsahující furfurol, jak se stanoví plynovou chromatografickou analýzou. Množství hydroxymethýlfůrfurolu a lignohuminových látek ve vyčištěném roztoku činí 3,0 % hmotnostní, vztaženo na hmotnost monosacharidů. Jejich obsah se stanoví spektrofotometrickou analýzou před a po vyčištění. K vyčištěnému roztoku směsi monosacharidů, použitému v množství 12 litrů se přidá 450 g síranu amonného (NH4)2SO4, 7,5 g středního fosforečnanu draselného K2HPO, 7,5 g kyselého fosforečnanu draselného KH2PO4 a 6 g heptahydrátu síranu hořečnatého MgSO4.7H2O a doplní vodou na 15 litrů. Připravené prostředí se vnese do enzymatického aparátu o objemu 30 litrů a steriluje za přetlaku 100 kPa po dobu 30 minut. Potom se vnese 750 ml 24 hodinové kultury Micrococcus glutamicus.
Očkovací materiál se připraví analogicky jako v příkladu 4. Jako producent se použije mikroorganismus Micrococcus glutamicus.
Hlavní fermentace se provádí při teplotě 28 až 30 °C při počtu otáček míchadla 200 za minutu, za použití vzduchu v množství 0,8 m3/ m3 prostředí při trvání fermentace 60 hodin, přičemž během fermentace se udržuje hodnota pH prostředí čpavkovou vodou. Koncentrace kyseliny L-glutaminové v kulturní kapalině činí 32,5 gramů na litr, výtěžek aminokyseliny 32,5 % hmotnostních, vztaženo na směs monosacharidů.
Claims (2)
1. Způsob výroby aminokyseliny submersní
..fermentací mikroorganismů, které ji produkují, v živném prostředí obsahujícím zdroj uhlíku, zdroj dusíku a minerální soli, vyznačující se tím, že se jako zdroje uhlíku použije směsi hexózových a pentózových monosacharidů, získané perkolační hydrolýzou rostlinných surovin obsahujících celulózu, zbavené furfurolu a obsahující 1 až 3 % hmotnostní hydroxymethylfurfurolu a lignohuminových látek, vztaženo na hmotnost monosacharidů, při hmotnostním poměru hexózových a pentózových monosacharidů 52 až 98 :48 až 2.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije směsi hexózových a pentózových monosacharidů z perkolační hydřolýzy jehličnatého nebo listnatého dříví, přičemž poměr hexózových monosacharidů k pentózovým monosacharidům, vyjádřený jako hmotnostní %, činí 79 až 96,4 :21 až 3,6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS275579A CS206815B1 (cs) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | Způsob výroby aminokyseliny |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS275579A CS206815B1 (cs) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | Způsob výroby aminokyseliny |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS206815B1 true CS206815B1 (cs) | 1981-07-31 |
Family
ID=5365522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS275579A CS206815B1 (cs) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | Způsob výroby aminokyseliny |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS206815B1 (cs) |
-
1979
- 1979-04-20 CS CS275579A patent/CS206815B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1278454C (fr) | Compositions pour alimentation animale a base de lysine et leur preparation | |
| FR2644178A1 (fr) | Micro-organisme de l'espece bacillus coagulans et procede utilisant ce micro-organisme pour produire de l'acide l(+)lactique optiquement pur | |
| EP0287152B1 (en) | Method for preparation or extracting amino acids from manure | |
| CA2075177C (fr) | Procede de production de sophorosides par fermentation avec alimentation continue en esters d'acides gras ou en huiles | |
| JPH0441982B2 (cs) | ||
| DE3247703C2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von L-Threonin | |
| US4904587A (en) | Production of D-ribose | |
| FR2546907A1 (fr) | Procede de production de la riboflavine | |
| US4286060A (en) | Process for production of an amino acid | |
| CS206815B1 (cs) | Způsob výroby aminokyseliny | |
| SU1601115A1 (ru) | Способ получени кормовой белковой биомассы | |
| JPS59198987A (ja) | セルロ−ス系材料の有効利用方法 | |
| FI95145B (fi) | Menetelmä bakteeriperäisen selluloosan tuottamiseksi kasviperäisestä hiilihydraattipitoisesta materiaalista käyttäen submerssiviljelyä bioreaktorissa | |
| SE433856B (sv) | Forfarande for framstellning av aminosyror genom submers jesning av mikroorganismer i ett neringsmedium innehallande ett cellulosahydrolysat | |
| SU1752760A1 (ru) | Способ получени белковой биомассы | |
| FR2459288A1 (fr) | Procede de preparation de la mildiomycine par un micro-organisme du genre streptoverticillium, dans une culture contenant un compose n-methyle | |
| SU1665693A1 (ru) | Способ получени кормового концентрата L-лизина | |
| SU1143777A1 (ru) | Способ получени посевной культуры дрожжей | |
| SU1325072A1 (ru) | Штамм микромицета ТRIсноDеRма наRZIаNUм ВКПМ F-319-продуцент кормового белка | |
| SU575037A3 (ru) | Способ получени зеаксантина | |
| RU2093042C1 (ru) | Способ получения кормовой добавки | |
| RU2048518C1 (ru) | Способ твердофазной ферментации травяного жома люцерны | |
| SU255162A1 (ru) | Микробиологический способ получения глутаминовой кислоты | |
| RU2092557C1 (ru) | Способ получения посевного материала для производства лимонной кислоты | |
| SU975800A1 (ru) | Способ получени аминокислот |