CS276815B6

CS276815B6 - Sposob produkcie kyseliny kójovej submerznou fermentáciou

Info

Publication number: CS276815B6
Application number: CS902455A
Authority: CS
Inventors: Peter Ing Michalik; Robert Ing Horenitzky
Original assignee: Peter Ing Michalik; Robert Ing Horenitzky
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1992-08-12
Also published as: CS245590A3

Abstract

Spósob výroby kyseliny kójovej submerznou fermentáciou rieši reguláciu hladiny rozpuštěného kyslíka v médiu. Podstata riešenia spočívá v udržovaní konštantnej hladiny rozpustného kyslíka v médiu na hodnotě 20 až 60 % nasýtenia, s výhodou 35 až 40 % nasýtenia, v rozmedzí 20 až 60 hodiny produkčněj fermentácie.

Description

Vynález se týká spósobu výroby kyseliny kójovej submerznou fermentáciou.

Kyselinu kójovú produkuje v malých množstvách viacero druhov mikroskopických vláknitých húb,. najma rodov Aspergillus a Penicillium a baktérií rodu Gluconobacter. Výrobu vo váčších množstvách, ktorá je ekonomicky zaujímavá pre přípravu medziproduktu pre rožne priemyselné odvetvia, rieši niekolko postupov, zaoberajúcich sa přípravou vysokoprodukčných mutantov autorské osvedčenia (č.251 532, 251 533) i použitím vhodného technologického postupu (252 880, 252 881). Výroba kyseliny kójovej podlá týchto postupov upřednostňuje submerzný sposob fermentácie, a to z híadiska výtažnosti i možnosti riadenia celého procesu. V sterilných fermentoroch je vsádka premiešovaná mechanicky pomocou rotujúcich miešadiel a prevzdušňovaná dispergovaným sterilným vzduchom, pričom dochádza k intenzívněj látkovéj výměně. ·

Je snaha optimakizovat proces v smere maximálnej konverzie uhlíkatého substrátu na kyselinu kójovú v čo najkratšon čase.

Nevýhodou doterajších postupov je nízká a pomalá konverzia glycidického zdroja na produkt. Neoptimalizovaný režim aerácie vo vztahu k produkci! má negativny dopad na celková ekonomiku procesu.

Tieto nevýhody odstraňuje sposob vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že udržiavaním hladiny rozpuštěného kyslíka vo fermentačnom médiu medzi 20 až 60 h kultivácie na hodnotě 20 až 40% nasýtenia je možné celý proces urýchlit a zvýšil: produkciu kyseliny kójovej. Produkčný mikroorganizmus rastie v submerznej kultuře, pričom v exponenciálněj fáze rastu klesne hladina pO₂ na 5 až 15 % nasýtenia, čo može spósobit spomalenie rastu, no najma zníženie aktivity komplexu enzýmov, syntetizujúcich kyselinu kójovú. Výhodou postupu podlá uvedeného vynálezu je skutečnost, že jednoduchou reguláciou procesného parametra (pO₂) sa potláča aktivita enzýmov konkurenčněj metabolickej drány - glykolýzy. Dochádza k stimulácii biosyntézy kyseliny kójovej; skorší štart produkcie i jej vyššia rýchlost oproti neregulovanému· procesu zvyšuje ekonomiku technologie.

Možnosti využitia uvedeného vynálezu popisujú následujúce příklady: .

Příklad 1

K príprave inokula sa použije kmeň Aspergillus tamarii CCM 781 udržiavaný na sladinovom agare. Sporami, v koncentrácii 7.10' spor na liter, sa zaočkujú 3 1 inokulačného média tohto zloženia: 14 % glukózy, 0,25 % NH₄NO₃ 0,025 % MgSO₄ 7 H₂0, 0,1 % škrobu, 0,1 % KH₂PO₄, 0,0001 % ZnSÓ_4>7 H₂O, 0,0002 % CuSO₄ 5 H₂O, 0,00065 % FeClo, pH média 5,5,. ' *

Otáčky miešadla 300 až 500 ot/min, množstvo ‘privádzaného vzduchu 1,5 1 za minútu, teplota 29 až 31 °C, doba kultivácie 40 h. Takto připravené vegetativně inokulum sa použije v množstve 5 až 10 % objemových k zaočkovaniu 12 1 sterilného fermentačného t

CS 276815 B6 2

A ’ média následovaného zloženia: 10 % glukózy, 0,1 % NH₄C1, 0,05 % MgSO_4>7 H₂O, 0,016 % KH₂PO₄ 0,007 % KC1, 0,002 % MnSO₄,7 H₂0, 0,001*% ZnSO₄.7 H₂O, 0,0005 %'FeSO₄. V 20tej hodině kultivácie sa přidá 0,1 % močoviny,. *

Vlastná fermentácia prebieha v 20 1 sklenom fermentore pri teplote 30 °C. Kultúra sa premiešova a prevzdušňuje: rýchlosi: miešadla 500 ot/min, aerácia 12 1 za minútu. Maximum produkcie sa dosiahlo za 168, kedy koncentrácia dosiahla 28 g kyseliny kójovej na liter.

Příklad 2 , Příprava inokula a fermentačného média ako v příklade 1. Pri kultivácii sa postupuje rovnako ako v příklade 1, s tým rozdielom, že hladina rozpuštěného kyslíka po prirodzenom poklese na 35 % nasýtenia je automaticky udržiavaná na tejto hodnotě reguláciou otáčok miešadla v rozmedzí 350 až 800 ot/min. a následné zvyšováním stupňa aerácie z 2 na 12 1 za minútu. Maximálna koncentrácia kyseliny kójovej v médiu dosiahla 36 g. 1 ^-1 za 139 hodin kultivácie.

Příklad 3

Zloženie inokulačného a fermentačného média ako v příklade 1. Kultivácia inokula prebieha v 20 1 sklenom fermentore s 12 1 média za rovnakých podmienok ako v příklade 1. Produkčná fermentácia prebieha v 80 1 fermentore so 70 1 média ako v příklade 1, s tým rozdielom, že hladina rozpuštěného kyslíka je udržiavaná na konštentnej hodnotě 40 % nasýtenia. Za 129 hodin dosiahlo maximum produkcie 46 g kyseliny kójovej na liter média. Nárast produkcie je 15 % oproti kontrolnému experimentu pri skrátení procesu o 35 hodin.

Claims

PAT E N TOVÉ NÁROKY

Sposob výroby kyseliny kójovej submerznou fermentáciou, vyznačujúci sa tým, že hladina rozpuštěného kyslíka je medzi 20. a 60. hodinou kultivácie udržiavaná na konštantnej hladině 40 % nasýtenia.

Konec dokumentu