DE3115516C2 - Zitronensäureherstellung - Google Patents
ZitronensäureherstellungInfo
- Publication number
- DE3115516C2 DE3115516C2 DE3115516A DE3115516A DE3115516C2 DE 3115516 C2 DE3115516 C2 DE 3115516C2 DE 3115516 A DE3115516 A DE 3115516A DE 3115516 A DE3115516 A DE 3115516A DE 3115516 C2 DE3115516 C2 DE 3115516C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- conidia
- strain
- citric acid
- diameter
- production
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 90
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 claims abstract description 19
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000008272 agar Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims abstract description 13
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- XMHIUKTWLZUKEX-UHFFFAOYSA-N hexacosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O XMHIUKTWLZUKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 abstract description 26
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 abstract description 3
- 239000012225 czapek media Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 3
- NOWKCMXCCJGMRR-UHFFFAOYSA-N Aziridine Chemical compound C1CN1 NOWKCMXCCJGMRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 2
- ZRKWMRDKSOPRRS-UHFFFAOYSA-N N-Methyl-N-nitrosourea Chemical compound O=NN(C)C(N)=O ZRKWMRDKSOPRRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 10
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 8
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 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 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 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 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 235000011194 food seasoning agent Nutrition 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 235000013599 spices Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N3/00—Spore forming or isolating processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
- C12P7/44—Polycarboxylic acids
- C12P7/48—Tricarboxylic acids, e.g. citric acid
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Verfahren zur Herstellung des Inokulums für die Produktion von Zitronensäure durch Züchtung von Sporen des Schimmelpilzes auf einem Nährmedium, das die Kohlenstoff-, Stickstoffquellen und Mineralsalze enthält, sowie durch Abtrennung der Sporen vom Nährmedium. Als Schimmelpilz wird der Stamm Aspergillus niger R-3 verwendet, der durch die Stufenbearbeitung des Stammes Aspergillus niger EU-119 mit Äthylenimin, N-Nitrosometylharnstoff und Ultraviolettstrahlen selektioniert wird und folgende morphologische und Kultureigenschaften hat: die fünf Tage alte Kultur auf Czapek-Dox-Medium hat abgerundete Konidienköpfe von 200 bis 220 μm Durchmesser, die Sterigmen sind einschichtig, die Sterigmenlänge beträgt 9 bis 15 μm, die Bläschen sind von etwas ausgedehnter Form und haben Abmessungen von 34 37 bis 46 50 μm, die Konidien sind dunkelbraun, rund, von 5 bis 7 μm Durchmesser, die Konidienträger sind 1 bis 3 mm lang; die fünf Tage alte riesige Kolonie auf Czapek-Dox-Medium hat runde Form von 40 bis 45 mm Durchmesser, die sporenfreie Zone ist von 4 bis 8 mm, die fünf Tage alte Kolonie auf Würzeagar ist von 46 bis 48 mm Durchmesser, die sporen freie Zone ist von 6 bis 10 mm, die Konidienträger sind dicht angeordnet, das Kolonienzentrum ist gewölbt, mit selten stehenden dunkelbraunen Konidienträgern; der Stamm besitzt eine hohe Resistenz gegen antagonistische Bakterien, die im Gärungsprozeß bei der Herstellung von Zitronensäure vorkommen; die Ausbeute an Zitronensäure beträgt bis 100, .
Description
| Zucker (als Bierwürze) | b bis 8 |
| Harnstoff | 0,05 bis 0,1 |
| NaCI | Ibis 2 |
| CuSO4 · 5 H2O | 0,0001 |
| Agar | 2 bis 3 |
pH-Wert des Mediums wird bei 5 bis 6 cingchalicn.
Die Kultivierung wild bei einer Temperatur von 30° bis 32°C während 9 bis 10 Tilge in Entwicklungsschalen
von 10 bis 12 dm- Fläche durchgeführt. Reife Konidien werden vom Myzelium mit Hilfe von Pinsel oder
Vakuumeinrichtung abgetrennt. Die Ausbeute an Konidien je 1 dm' der sporcnbildcnden Fläche beträgt 1,0 bis
1.1g. Der Konidiengehalt betrügt 24 Mrd./g.
Der Stamm Aspergillus niger R-I weist folgende morphologische und Kulturcigenschaftcn auf: die Konidienköpfe
der 5 Tage alten Kultur auf Czapek-Dox-Mcdium sind rund und haben einen Durchmesser von 205 bis
215 μιη. die Bläschen sind ausgedehnt und von 27 μιη Durchmesser, die Stcrigmcn sind einschichtig, von 10 μπι
Länge, die Konidien sind rund, durchschnittlich von 7 μηι Durchmesser, die Länge der Konidienträger beträgt 3
ίο bis 4 mm, der Durchmesser 20 μηι. Die 5 Tage alte riesige Kolonie auf C/.apck-Dox-Medium ist rund, von 45 bis
50 mm Durchmesser, der Kolonienrand ist glatt, die sporenfreie Zone beträgt 6 mm, das Substratmyz.elium ist
radial-faltig, die Konidienträgei sind mittelmäßig dicht angeordnet, die Konidien sind dunkelbraun. Auf Würzeagar
weist die riesige Kolonie der 5 Tage allen Kultur einen Durchmesser von 90 mm auf. Im Kolonienzentrum
sind die Konidienträger licht und aufgewölbt angeordnet, ihr folgt der Streifen mit dichten Konidienträgern. In
Richtung nach Rändern sind die Konidienträger lichter angeordnet.
Beim Oberwellenverfahren der Kultivierung auf Melassemedicn sichert der Stamm Aspergillus niger R-I die
99 bis 100% Ausbeute an Zitronensäure, bezogen auf den Mclassezucker.
Der Nachteil der Verwendung des Stammes Aspergillus niger R-I bei der Produktion von Zitronensäure
besteht in einer niedrigen Ausbeute an Sporen (Konidien) je Einheit der sporcnbildenden Fläche bei der
?■:■ Inokulumvorbereitung und in einem niedrigen Gehalt an Sporen pro Gewichtseinheit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die mikrobiologische Zitronensaureherstellung einen Stamm
zu finden, bei dem die Ausbeute an Sporen (Konidii-n) je Einheit der sporenbildcnu'en ("lache höher als nach dem
genannten Stand der Technik ist.
Diese Aufgabe wird crfimlimgsgemäß gelöst.
b5 Der Stamm Aspcrgillus niger R 5( - C MIM l-'-l J2). di ι durch die Stufen bearbeitung des Stammes Aspergillus
niger EU-119 mit Äthylenimin, N-Nilrosomelhylh.ii nsmff und Uliraviolettstrahleii sclcklionicrt wurde, hat
folgende morphologische und Kulturcigenschal'icn: '>
I .ι;ν alle Kultur auf C/apck-Dox-Medium hat abgerundete
Konidienköpfe von 200 bis 220 μηι Durchmesser, ilie Sicrigmcn sind einschichtig, die Slcrigmcnlänge belragl
9 bis !"»μιτι. die Bläschen sind von etwas ausgcdcltnicr Form und haben Abmessungen von 34x37 bis
46 χ 50 μπι, die Konidien sind dunkelbraun, rund, von r) bis 7 μηι Durchmesser, die Konidienträger sind 1 bis
3 mm lang, die 5 Tage alte riesige Kolonie auf Czapek-Dox-Medium hat eine runde Form von 40 bis 45 mm
Durchmesser, die sporenfreie Zone ist von 4 bis 8 mm, die 5 Tage alte Kolonie auf Würzeagar ist von 46 bis
48 mm Durchmesser, die sporenfreie Zone ist von 6 bis 10 mm, die Konidienträger sind dicht angeordnet, das
Kolonienzentrum ist gewölbt mit selten stehenden dunkelbraunen Konidien trägern: der Stamm besitzt eine
hohe Resistenz gegen antagonistische Bakterien, die im Gärungsprozeß bei der Herstellung von Zitronensäure
vorkommen, die Ausbeute an Zitronensäure beträgt bis 100%, bezogen auf den Melassezucker; Oxalsäure bildet
sich nicht; auf Würzeagar-Medium ist die Ausbeute an Sporen (Konidien) von 1,3 bis 1,45 g je 1 dm2 der
sporenbildenden Fläche, die Konidienzahl beträgt 30 bis 35 MrdVg.
Der genannte Stamm Aspergillus niger FU-119 ist hinterlegt beim Institut mikrobiologii imeni Avgusta
Kirchenstejna akademii nauk SSSR, Riga, Kleisty. Der genannte Stamm Aspergillus niger R-3 ist hinterlegt beim
Vsesojuznyj naucnoissledovatel'skij institut genetiki i selekcii promyslennych mikroorganizmov, Moskva, Doroznajaulica,8, undhatdie NummerCMIM F-132.
Die morphologischen Eigenschaften des neuen Stammes wurden auf Medium nach Czapek-Dox bei einer
Temperatur von 32°C untersucht Die Kultureigenschaften dieses Stammes wurden auf Czapek-Dox-Medium,
Würzeagar und auf einem komplizierten, sporenbildenden Medium untersucht Biochemische Merkmale des
Stammes wurden auf Fermentationsmedium bestimmt, das bei der Produktion von Zitronensäure verwendet
wird. Die antagonistischen Eigenschaften wurden in bezug auf die fremden Mikroorganismen, die im FermentationsprozeB der Produktion von Zitronensäure vorkommen, untersucht
Medium nach Czapek-Dox. Die Konidienköpfe der 5 Tage alten Kultur sind abgerundet von 200 bis 220 μίτι
Durchmesser, die Sterigmcn sind einschichtig, die Sterigmenlänge beträgt 9 bis 15 μπι, die Bläschen sind etwas
ausgedehnter Form und haben Abmessungen von 34 χ 37 bis 46 χ 50 μιτ>, die Konidien sind dunkelbraun, rund,
von 5 bis 7 μιτι Durchmesser, die Konidienträger sind 1 bis 3 mm lang.
Die morphologischen Eigenschaften des Ausgangsstammes Aspergillus niger EU-119, Aspergillus niger R-I
und des neuen Stammes Aspergillus R-3 werden in der Tabelle 1 dargestellt.
| Nr. | Merkmal | Meß | Stamm EU-119 | Stamm R-I | Stamm R-3 |
| einheit | |||||
| 1. | Durchmesser der Konidienköpfe | μπι | 105 bis 115 | 205 bis 215 | 200 bis 220 |
| 2. | Bläschengröße | μπι | 34x35 | 27x30 | 34x37 |
| 46x50 | |||||
| 3. | Sterigmenlänge | ||||
| der 1. Größenordnung | μπι | 11 | 10 | 9 bis 15 | |
| der 2. Größenordnung | 7,5 | keine | keine | ||
| 4. | Konidiendurchmcsser | μιη | 3 bis 4 | 7 | 5 bis 7 |
| 5. | Konidienträgerlänge | mm | 0.7 bis 5 | 3 bis 4 | Ibis 3 |
| Kultureigenschaften |
Medium nach Czapek-Dox. Die in Petrischalcn bei einer Temperatur von 32°C gezüchtete riesige Kolonie ist
am 5. Tag rund, von 40 bis 45 mm Durchmesser. Die Konidienträger sind licht angeordnet und sind niedrig, die
Konidienköpfe sind klein, dunkelbraun. Die sporenfreie Zone beträgt 4 bis 8 mm.
Würzeagar
Die 5 Tage alten riesigen Kolonien sind rund, von 46 bis 48 mm Durchmesser. Die Konidienträger sind niedrig,
dicht, dunkelbraun, im Kolonienzentrum sind die Konidienträger gewölbt und licht angeordnet. Die sporenfreie
Zone ist von 6 bis 10 mm.
Komplizierte sporenbildende Medien (Zusammensetzung in Masseprozent)
Zucker (als Bierwürze) 7; Harnstoff 0,05; Natriumchlorid 2; Kupfersulfat 0,0001; Agar 2,4: Rest Wasser.
Während der ersten zwei Tage entwickeli sich das weiße wenigfaltige Myzelium. Am dritten Tag werden die
Konidienträger dicht, nicht hoch, mit großen dunkelbraunen bzw. schwarzen Konidienköpfen. Die Ausbeute an
Sporen beträgt 1,3 bis 1,45 g je 1 dm2 (der sporcnbildcnden Fläche). Der Gehalt an Sporen beträgt 30 bis 35 Mrd.
Das Verhalten in bezug auf Kohlenstoffquellen
Der Stamm assimiliert Saccharose. Glukose. Fruktose. Maltose. Pflanzenrohstoffhydroiysate. Äthanol. Die
Essigsäure wird nicht assimiliert.
Das Verhalten in bezug auf Stickstoffquellcn
Der Stamm nimmt Stickstoff organischer und mincraler Herkunft auf.
Antagonistische Eigenschaften
Antagonistische Eigenschaften
Der Stamm weist Resistenz gegen gas-, säure- und nilritbildendc Bakterien auf. die im Fermentationsprozeß
der Produktion von Zitronensäure vorkommen.
Biochemische Merkmale
Der Stamm vergärt Melasselösungcn gut. Die Ausbeute an Zitronensäure beträgt bis 100%. bezogen auf den
Melassezucker. Der Anteil der Zitronensäure in der Säurensumme beträgt 95 bis 99%.
Die vergleichende Charakteristik e'er Stämme Aspergillus nigcr ELJ-119. R-I und R-3 ist in der Tabelle 2
angeführt.
Der Stamm Ausbeute an Ausbeute ;in Sporen Gehalt an
Aspergillus Zitronensäure(%). jcldm-'dcr Sporen in
niger bezogen auf Mclasse/ucker sporenbildenden Fläche Ig, Mrd.
EU-119 70 bis 75 0.9 15 bis 20
R-I bis 100 1.0 bis 1.1 20 bis 24
R-3 bis 100 1.3 bis 1,45 30 bis 35
Das Verfahren zur Herstellung des Inokulums für die Produktion von Zitronensäure wird folgendermaßen
durchgeführt.
Zuerst wird das Nährmedium vorbereitet, das die Kohlenstoff-, Stickstoffquellen und Mineralsalze enthält. Als
Kohlenstoffquelle wird üblicherweise Bierwürze oder Malzextrakt verwendet, die 5 bis 9 Masseprozent Zucker
enthalten. Als Stickstoffquelle wird üblicherweise Harnstoff. Ammoniumnitrat oder Ammoniumchlorid verwendet.
Das Nährmedium hat folgende Bestandteile: in Masscpro/cnt:
Zucker (als Bicrwür/.eoder Malzexirakt) 5 bis 9
Harnstoff 0 bis 0,2
NaCl ObisJ
Agar 1.8 bis 3
CuSO4 ■ 5 H2O 0.0001
Wasser Rest.
Das NähiTnedium wird im beheizten Apparat mit Rühreinrichtung vorbereitet. Agar wird im voraus naß
gemacht, dann während 20 bis 30 Minuten unter Rühren und allmählicher Erwärmung auf 80° aufgeschmolzen.
5υ Dem aufgeschmolzenen Agar wird unter Rühren Bierwürze bzw. Malzextrakt zugegeben. Natriumchlorid,
Kupfersulfat und Harnstoff werden im Wasser unter Rühren gelost und in den Apparat eingeleitet. Man mischt
den Inhalt des Apparates durch und gibt Wasser bis zum erforderlichen Volumen zu.
Das vorbereitete Nährmedium wird ii: die Entwicklungsschalen eingegossen, mit Waite-Mull-Tuch zugedeckt
und im Autoklav bei einer Temperatur von 120° C innerhalb von 20 bis 30 Minuten sterilisiert. Die sterilisierten
Entwicklungsschalen stellt man in den Temperierschrank.
Das erstarrte Nährmedium wird mit Sporen der Ausgangskultur Aspergillus niger R-3 besät. Die Sporen
können rein oder mit Füllstoffen (Aktivkohle, Talkum, Kreide) in einem Verhältnis von I : 1 bis I : '.0 gemischt
sein. Das Aussäen wird mit Hilfe eines Gerätes vom Zerstäuber-Typ durchgeführt. Das Medium kann auch mit
Sporensuspension besät werden. Zum Aussäen werden 1 bis 2 mg Sporen pro 1 dm' Niihi fläche benutzt
Die Züchtung der Sporen im Temperierschrank dauert 8 bis 10 Tage.
Die Züchtung der Sporen im Temperierschrank dauert 8 bis 10 Tage.
Die Luftfeuchtigkeit im Temperierschrank wird durch allmähliche Herabsetzung der Feuchtigkeit von 90%
bis 40% geregelt, indem man Anfeuchlvorrichuing und Belüftung mil steriler Luft verwendet. Die Temperatur
wird durch allmähliche Herabsetzung \<>n 33- J4 Γ bis λ,-2γ>
( geregelt. Die Sporen werden unter sterilen Bedingungen von der My/eliumoberflächc mit HiIIe von l'inscln oder einer Vakuumeinrichumg in ein Gefäß
b") gesammelt.
Das Inokuiuin wird aufgewogen. Von je I dnv' cli-i ',porenbiklcnden Fläche werden 1.3 bis 1,45 g Sporen
gesammelt. Die Sporen/ahl wird in einer Rechenk.iii.iiier bestimmt. 1 g enthält JO bis 35 Mrd. Sporen. Die
SDoren werden mit Füllstoff (Aktivkohle. Talkum. Ku-ulr) in einem Verhältnis von 1 : I bis 1 : 2 ncmischi.
Das erhaltene Inokulum wird auf biochemische Akiiviiiit und Keimfähigkeit untersucht.
Die Aktivität der Säurebildung wird in Laborbedingungen durch Kultivierung von Sporen an Melassefermentationsmedien
(13 bis 15% Zuckergehalt), die in der Produktion von Zitronensäure Verwendung finden, bestimmt.
Die Kultivierung wird durch Oberflächenverfahren bei einer Schicht von 8 bis 12 cm und Temperatur von 30
bis 32°C 7 bis 8 Tage lang durchgeführt; pH des Mediums beträgt 6,7 bis 7,0. Die vergorene Melasselösung wird
mit Natronlauge titriert, wonach die Ausbeute an synthetisierten Säuren bestimmt wird. Den Gehalt an Zitronensäure
bestimmt man mittels Kalziumsalzmethode, spektrophotometrisch oder jodometrisch. Der Zitronensäureanteil
beträgt 95 bis 99% der Säuresumme. Die Ausbeute an Zitronensäure liegt bei 95 bis 100%, bezogen
auf Melassezucker. Der Gehalt an Oxalsäure beträgt 0 bis 1% der Summe synthetisierter Säuren. Die Keimfähigkeit
der Sporen wird auf dem Objektträger im »hängenden Tropfen« der Melasse- bzw. Würzelösung
bestimmt. Die Keimfähigkeit von Sporen liegt bei 95 bis 98%. .:
Das Inokulum wird bei relativer Feuchtigkeit nicht über 70% gelagert. Die Lagerungstemperatur ist von 20 ;.
bis 25°C. Die Lebensdauer der Sporen beträgt 6 Monate vom Herstellungstag an. \
Für die Vorbereitung des Inokulums wird der Stamm Aspergillus niger R-3 verwendet. Das Nährmedium ;:
enthält folgende Bestandteile (in Masseprozcnt):
Zucker (als Bierwürze) 7 20 :
Harnstoff 0,05
NaCI 2 I:
CuSO4 · 5 H2O 0,0001 £
Agar 2,4 I
Wasser Rest 25 I
Das Nährmedium wird im Kochkessel (500 I) mit mechanischem Rührer, der mit Wasserdampf beheizt wird, f,
vorbereitet. 11,26 kg Agar werden mit 2201 Wasser versetzt und bei Raumtemperatur 24 Stunden gelagert. '"
Dann wird der Rührer eingeschaltet und der Inhalt allmählich auf 8O0C während 20 bis 30 Minuten erwärmt.
Dem geschmolzenen Agar werden 214 1 Bierwürze (Zuckergehalt 16%) zugegeben und durchgemischt. In 101
Wasser löst man 9,8 kg NaCl, 0,25 kg Harnstoff und 0,49 g CuSO4 · 5 H2O; die erhaltene Lösung gießt man in
den Kessel ein. Der Kesselinhalt wird gemischt und bis zu einem Volumen von 490 1 mit Wasser gefüllt.
Das erhaltene Nährmedium wird mit Hilfe einer Dosiereinrichtung in die Entwicklungsschalen eingegossen
(die Zahl der Entwicklungsschalen beträgt 350). Jede Entwicklungsschale hat eine Fläche von 11 dm2. Die
aufgefüllten, mit Watte-Mull-Tuch zugedeckten Entwicklungsschalen werden im Autoklav bei 120°C während
30 Minuten sterilisiert.
Die sterilisierten Entwicklungsschalen stellt man in den Temperierschrank. Das erstarrte Nährmedium besät
man mit Sporen des Stammes Aspergillus niger R-3, die mit Aktivkohle in einem Verhältnis von 1 :1 gemischt
sind. Das Aussäen wird mit Hilfe eines Gerätes vom Zerstäuber-Typ durchgeführt. Zum Säen werden 1 mg
Sporen pro 1 dm2 Nährmedium benutzt.
Die Züchtung der Sporen dauert 9,5 Tage unter Temperatur- und Feuchtigkeilsregelung. Die Luftfeuchtigkeit
im Temperierschrank wird die ersten 4 Tage der Pilzentwicklung allmählich von 80 bis 60%, weitere 4,5 Tage
von 60 bis 40% herabgesetzt, indem man Anfeuchtvorrichtung und Belüftung mit steriler Luft verwendet. Die
Temperatur wird automatisch geregelt: die ersten 4 Tage wird sie bei 32± 1 °C, weitere 4,5Tage bei 30± I0C und
am letzten Tag bei 20 bis 25° C eingehalten.
Die Sporen werden von der Myzeliumoberfläche mit Hilfe einer Vakuumeinrichtung in 2 Aluminiumkolben
von je 201 Inhalt gesammelt und aufgewogen. Von der sporenbildenden Fläche von 3850 dm2 hat man 5582 g
Sporen gesammelt, was 1,45 g von je 1 dm- beträgt. Die Sporenzahl wurde in Rechenkammer bestimmt, 1 g
enthielt 35 Mrd. Sporen. Den gesammelten Sporen werden 5582 g Aktivkohle zugegeben und die Mischung wird
sorgfältig gerührt.
Das erhaltene Inokulum wird auf biochemische Aktivität und Keimfähigkeit untersucht.
Die biochemische Aktivität des Inokulums wurde durch Titration der vergorenen Melasselösung mit NaOH
bestimmt. Die Ausbeute an Zitronensäure betrug 99%, bezogen auf den Melassezucker. Die Oxalsäure wurde
nicht nachgewiesen. · J=
Die Keimfähigkeit wurde im »hängenden Tropfen« der Melasselösung auf dem Objektträger bestimmt. 55 ϊ
Die Keimfähigkeit ist 98%. f j
Die Vorbereitung und das Aussäen des Nährmediums mit Sporen des Stammes Aspergillus niger R-3 werden |
analog dem Beispiel 1 durchgeführt. 60 ψ
Die Züchtung der Sporen wird im Temperierschrank bei konstanter Temperatur von 31 ±1°C 8 Tage lang ''
durchgeführt. Die Feuchtigkeit wird nicht geregelt. Während des letzten Tages werden die Entwicklungsschalen
bei einer Temperatur von 20 bis 25°C eingehalten. Die Sporensammlung und die Inokulumherstellung werden
wie im Beispiel 1 durchgeführt. Von je 1 dm- der sporenbildenden Fläche wurden 135 g Sporen, von der ganzen
sporenbildenden Fläche 5197,5 g gesammelt.
Die Zahl der Sporen in 1 g beträgt 30 Mrd.
Biochemische Aktivität beträgt 96,4% der Zitronensäure, bezogen auf Melassezucker.
Die Keimfähigkeit ist 97,5%.
Die Züchtung der Sporen von Aspergillus nigcr R-3 wird auf dem Nähniiediuni folgender Zusammensetzung
durchgeführt (in Masseprozent):
| Zucker (ab | , Malzextrakt) | 8 |
| Harnstoff | 0.1 | |
| NaCI | 1 | |
| CuSO4■ 5 | H.O | 0,0001 |
| Agar | 2 | |
| Wasser | Rest |
Das Medium wird in einem Volumen und nach einem Verfahren, die im Beispiel I beschrieben sind, vorbereitet.
15 Die Temperatur und Feuchtigkeit werden wie im Beispiel 1 geregelt. Von einer sporenbiidenden Fläche von 3850 um- wurden 5005 g Sporen, d. h. 1.30 g/dmn gesammelt.
Die biochemische Aktivität des Inokulums betrug 95,2% der Zitronensäure, bezogen auf den Melassezucker.
Die Keimfähigkeit ist 97%.
Das erfindungsgemäßc Verfahren erlaubt es. eine hohe Ausbeute an Sporen zu erhalten, die um 30% das
20 gegenwärtige Niveau übersteigt.
Die Qualität des Inokulums sichert zugleich eine hohe Ausbeute an Zitronensäure, und zwar bis 100%,
bezogen auf Melassez.ucker.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung des Stammes Aspergillus niger CMIM F-132 zur mikrobiologischen Ziironensäureherstellung.Die Erfindung betrifft die Verwendung des Stammes Aspergillus r-iger CMIM F-132 zur mikrobiologischen Ziitronensäureherstellung.Es ist ein Verfahren zur Herstellung von Zitronensäure bekannt (R. Ja. Karklin, A. K. Probok »Biosynthese organischer Säuren« [»Biosintez organicheskikh kislot«], Riga. 1972), das die Herstellung von Inokulum des Stammes Aspergillus niger EU-119, die Fermentation in Betriebsbedingungen durch die Kultivierung von Sporen (Konidien) des genannten Stammes auf melasscenthaltendem Nährmedium sowie die Isolierung von Zitronensäure aus der Fermentationsflüssigkeit beinhaltet. Der Stamm Aspergillus niger EU-119 (SU-ES 1 70 898) weist folgende morphologische und Kultureigcnschafien auf: die Koidienköpfe einer 5 Tage alten Kultur auf Medium nach Czapek-Dox sind rund oder sternförmig und haben einen Durchmesser von 85 bis 190 μπι, die Sterigmen sind zweischichtig, die Länge der Slcrigmcn erster Größenordnung beträgt 11 μηι, zweiter Größenordnung 7,5 μΐη, die Konidien sind rund, von 3.4 μπι Durchmesser, die Konidienträger sind 0,7 bis 5 mm lang. Auf Medium nach Czapek-Dox ist die 5 Tage alte riesige Kolonie rund, von 40 mm Durchmesser, das Substratmyzelium ist radialfaltig, Luftmyzelium ist hoch, die Konidien sind dunkelbraun, die sporenfreie Zone ist von 7 mm. Auf Würzeagar ist die 5 Tage alte riesige Kolonie rund, flockig, von 73 mm Durchmesser, die sporenfreie Zone beträgt 11 mm. Der Stamm Aspergillus niger EU-119 bildet auf Melasscmedium 70 bis 75% Zitronensäure, bezogen auf Melassczucker.Auf Würzeagarmedium beträgt die Ausbeute an Sporen (Konidien) 0,9 g/dm2.
Der Koni^iengehalt beträgt 15 bis 20 Mrd./g.Die Verwendung des Stammes Aspergillus niger RU-119 bei der Produktion von Zitronensäure in der Stufe der Inokulumbereitung führt zur niedrigen Ausbeute an Sporen mit niedrigen Wcr'cn biochemischer Aktivität.
Unter den in der Literatur beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Inokulum für die Produktion von Zitronensäure liegt das Verfahren, welches im SU-ES 5b8 677 beschrieben worden ist, der Erfindung am nächsten. Nach dem genannten Verfahren wird das Inokulum des Stammes Aspergillus niger R-I durch die Inokulation einer reinen Siammkultur auf Würzeagarnährmedium folgender Zusammensetzung (in Masseprozent) vorbereitet.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU802932440A SU939549A1 (ru) | 1980-04-19 | 1980-04-19 | Способ получени посевного материала дл производства лимонной кислоты |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3115516A1 DE3115516A1 (de) | 1982-02-11 |
| DE3115516C2 true DE3115516C2 (de) | 1984-11-22 |
Family
ID=20898832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3115516A Expired DE3115516C2 (de) | 1980-04-19 | 1981-04-16 | Zitronensäureherstellung |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4380583A (de) |
| JP (1) | JPS56169591A (de) |
| BG (1) | BG35408A1 (de) |
| CS (1) | CS236912B1 (de) |
| DD (1) | DD160883A3 (de) |
| DE (1) | DE3115516C2 (de) |
| FR (1) | FR2486097A1 (de) |
| GB (1) | GB2076018B (de) |
| IN (1) | IN156090B (de) |
| IT (1) | IT1168084B (de) |
| LV (1) | LV5294A3 (de) |
| RO (1) | RO82619B (de) |
| SU (1) | SU939549A1 (de) |
| YU (1) | YU44323B (de) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4767705A (en) * | 1984-11-19 | 1988-08-30 | Cornell Research Foundation, Inc. | Apple pomace as substrate for microbial production of citric acid |
| FR2583059B1 (fr) * | 1985-06-06 | 1987-10-09 | Orstom | Procede de production de spores de champignons filamenteux et dispositif utilise |
| IN164190B (de) * | 1985-06-13 | 1989-01-28 | Ex Z Biokhim Preparatov | |
| US20030148354A1 (en) * | 1996-10-02 | 2003-08-07 | Saftest, Inc. | Devices and methods for isolating and detecting specific substances in complex matrices |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3000791A (en) * | 1958-03-25 | 1961-09-19 | Miles Lab | Spore cultivation |
| US3083144A (en) * | 1960-04-04 | 1963-03-26 | Miles Lab | Method of producing citric acid by fermentation |
| GB1398591A (en) * | 1972-02-10 | 1975-06-25 | Ici Ltd | Process for growing a fungus |
| SU568677A1 (ru) | 1975-05-04 | 1977-08-15 | Экспериментальный Завод Биохимических Препаратов Ан Латвийской Сср | Штамм -продуцент лимонной кислоты |
-
1980
- 1980-04-19 SU SU802932440A patent/SU939549A1/ru active
-
1981
- 1981-03-27 CS CS812349A patent/CS236912B1/cs unknown
- 1981-03-30 BG BG8151454A patent/BG35408A1/xx unknown
- 1981-04-08 US US06/252,040 patent/US4380583A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-04-10 DD DD81229159A patent/DD160883A3/de not_active IP Right Cessation
- 1981-04-15 GB GB8111899A patent/GB2076018B/en not_active Expired
- 1981-04-16 YU YU1000/81A patent/YU44323B/xx unknown
- 1981-04-16 DE DE3115516A patent/DE3115516C2/de not_active Expired
- 1981-04-17 IT IT8121281A patent/IT1168084B/it active
- 1981-04-17 FR FR8107829A patent/FR2486097A1/fr active Granted
- 1981-04-17 JP JP5836481A patent/JPS56169591A/ja active Pending
- 1981-04-18 RO RO104066A patent/RO82619B/ro unknown
- 1981-05-15 IN IN515/CAL/81A patent/IN156090B/en unknown
-
1992
- 1992-12-29 LV LV920537A patent/LV5294A3/xx unknown
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| NICHTS-ERMITTELT |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| YU100081A (en) | 1983-04-30 |
| LV5294A3 (lv) | 1993-10-10 |
| RO82619A (ro) | 1984-01-14 |
| DD160883A3 (de) | 1984-06-13 |
| DE3115516A1 (de) | 1982-02-11 |
| YU44323B (en) | 1990-06-30 |
| IT1168084B (it) | 1987-05-20 |
| SU939549A1 (ru) | 1982-06-30 |
| FR2486097A1 (fr) | 1982-01-08 |
| GB2076018B (en) | 1984-09-19 |
| FR2486097B1 (de) | 1983-12-02 |
| GB2076018A (en) | 1981-11-25 |
| IN156090B (de) | 1985-05-11 |
| RO82619B (ro) | 1984-01-30 |
| JPS56169591A (en) | 1981-12-26 |
| BG35408A1 (en) | 1984-04-15 |
| CS236912B1 (en) | 1985-05-15 |
| CS234981A1 (en) | 1984-06-18 |
| US4380583A (en) | 1983-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2953253C1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Cellulase | |
| DE3784611T2 (de) | Aureobasidium sp. Mikroorganismen und deren Verwendung beim Verfahren zur Herstellung von erythritol. | |
| DE3108386A1 (de) | Kontinuierliches verfahren zur herstellung von aethanol mittels zellen-recycling | |
| DE3752041T2 (de) | Nützliche, direkt wirkende Bodenbakterien | |
| EP0024048A2 (de) | Zweiseitig beschichtbares Membranfilter zum Einsatz im mikrobiologischen Screening | |
| DE3115516C2 (de) | Zitronensäureherstellung | |
| DE69102640T2 (de) | Verfahren zur herstellung von einer proteinhaltigen zusammensetzung. | |
| EP0129668A2 (de) | Vermehrungsverfahren für pflanzliche Zellverbände | |
| DE2633451A1 (de) | Verfahren zur herstellung von bakterienzellmasse | |
| DE3444184A1 (de) | Antibiotikum em 5487 | |
| DE3104151C2 (de) | ||
| DE3786795T2 (de) | Antibiotikum yi-hu3 und herstellungsverfahren. | |
| DE948734C (de) | Verfahren zur Biosynthese von Vitaminen der B-Gruppe | |
| CH629531A5 (en) | Process for the preparation of the antibiotic A-30912 mixture and of factors A, B, C, D, E, F and G in this antibiotic mixture | |
| DE372762C (de) | Verfahren zur Herstellung von Aceton und Butylalkohol durch Vergaerung von Kohlenhydraten | |
| DE2038693B2 (de) | Verfahren zum Züchten von Hefe | |
| AT228392B (de) | Verfahren zur Herstellung eines neuen Antibiotikums | |
| DE2924344C2 (de) | Verfahren zur Erzeugung sporenloser Stämme von Basidiomyceten | |
| DE3006989C2 (de) | ||
| CH664758A5 (de) | Verfahren zur herstellung von clavin-mutterkornalkaloiden. | |
| DE916573C (de) | Verfahren zur Herstellung von Streptomycin | |
| DE1642633C (de) | Verfahren zur Herstellung von Backhefe und ihre Verwendung zur Herstellung von Backwaren | |
| DE3930338A1 (de) | Verfahren zur herstellung von sorbinsaeure | |
| AT204178B (de) | Verfahren zur biosynthetischen Erzeugung von Vitaminen der B12-Gruppe | |
| DE3151176A1 (de) | Verfahren zur herstellung von futterhefe und/oder aethylalkohol |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OR8 | Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8105 | Search report available | ||
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS |
|
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: C12P 7/48 |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |