HU183596B - Process for preparing xanthane gum by means of a xanthomonas pruni strain or of variants thereof - Google Patents
Process for preparing xanthane gum by means of a xanthomonas pruni strain or of variants thereof Download PDFInfo
- Publication number
- HU183596B HU183596B HU281781A HU281781A HU183596B HU 183596 B HU183596 B HU 183596B HU 281781 A HU281781 A HU 281781A HU 281781 A HU281781 A HU 281781A HU 183596 B HU183596 B HU 183596B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- xanthan gum
- strain
- xanthomonas
- process according
- fermentation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Új eljárás xanthan gumi ipari előállítására szénforrásként szacharózt és/vagy glükózt és/vagy hidrolizált keményítőt és/vagy fruktózt, organikus nitrogénforrásként kukoricalekvárt és/vagy szójakivonatot és/vagy állati eredetű fehérjét tartalmazó folyadék táptalajon süllyesztett-levegőztetett körülmények között 25—30 °C hőmérsékleten pH 6,5-7,5 értéken, oly módon, hogy a fermentációhoz Xanthomonas pruni (OKI 00191) törzset használunk és a tenyésztés során képződött xanthan gumit önmagában ismert módon szerves oldószeres kicsapással a fermentlétől elkülönítjük, szárítjuk, majd porítjuk. A xanthan gumit a mezőgazdaságban és az iparban széles körben alkalmazzák sűrítő és/vagy stabilizáló adalékként.A new process for the industrial production of xanthan rubber as a carbon source in sucked-aerated conditions at 25-30 ° C in sucrose and / or glucose and / or hydrolysed starch and / or fructose, organic nitrogen source in maize corn and / or soy extract and / or animal protein containing fluid. 6.5-7.5 using Xanthomonas pruni (OKI 00191) for fermentation, and the xanthan gum formed during culture is isolated from the fermentation broth by means of organic solvent precipitation in a manner known per se, dried and then pulverized. Xanthan rubber is widely used in agriculture and industry as a thickener and / or stabilizer.
Description
Találmányunk tárgya új eljárás xanthan gumi ipari előállítására oly módon, hogy az általunk izolált és az Országos Közegészségügyi Intézetben 00191 szám alatt letétbe helyezett Xanthomonas pruni törzset, illetve annak leszármazottak szénforrásként szacharózt és/vagy glükózt és/vagy hidrolizált keményítőt és/vagy fruktózt, organikus nitrogénforrást, így célszerűen kukoricalekvárt és/vagy szójakivonatot és/vagy állati eredetű fehérjét valamint ásványi sókat tartalmazó folyadék táptalajon süllyesztett, levegőztetett körülmények között tenyésztjük, miközben hőfokát 25—30 °C-on tartjuk, a pH-t sav, illetve lúg adagolással 6,5—7,5 értéken tartjuk, majd a tenyésztés során képződött xanthan gumit önmagában ismert módon, előnyösen izo-propil-alkoholos kicsapással a fermentlétől elkülönítjük, szárítjuk, majd porítjuk.The present invention relates to a novel process for the industrial production of xanthan gum, wherein the strain Xanthomonas pruni isolated by us and deposited with the National Institute of Public Health and its derivatives are sucrose and / or glucose and / or hydrolyzed starch and / or fructose as carbon sources. , preferably cultivated on a liquid medium containing corn jam and / or soy extract and / or animal protein and mineral salts under immersed aeration, maintaining the temperature at 25-30 ° C, pH 6.5 by addition of acid or base It is maintained at -7.5, and the xanthan gum formed during culturing is isolated from the fermentation broth in a manner known per se, preferably by isopropyl alcohol precipitation, and then powdered.
A xanthan gumi egy nagy molekulasúlyú, kolloid sajátságokkal rendelkező heteropoliszacharid. Oldata már 1%-os koncentrációban is magas, 1500—2000 mPas viszkozitással rendelkezik. (A mérés körülményei: RHEOTEST—2 rotációs viszkoziméterrel, 9,00 sec-1 nyírófeszültségre beállított értéknél, 25 °C-on.) Ipari alkalmazásánál ezt a magas viszkozitást használják ki, szuszpenziók, emulziók stabilizálása céljából. (3 507 664; 3 573 972; 3 784201; 3 821 008 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások.Xanthan gum is a high molecular weight heteropolysaccharide with colloidal properties. Its solution is already high at 1% concentration and has a viscosity of 1500-2000 mPas. (Measurement conditions: RHEOTEST-2 rotary viscometer, set at 9.00 sec -1 shear stress at 25 ° C.) This high viscosity is used in industrial applications to stabilize suspensions, emulsions. U.S. Patent Nos. 3,507,664; 3,573,972; 3,784,201; 3,821,008.
A xanthan gumi ipari előállítása mikroorganizmusok, elsősorban Xanthomonas fajok segítségével történik. Különösen előnyösen használhatók a Xanthomonas campestris (3455786; 3485 719 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások, valamint a Xanthomonas vesicatoria (166072 számú magyar szabadalmi leírás) törzsek.The industrial production of xanthan gum is done using microorganisms, primarily Xanthomonas species. Particularly preferred are strains of Xanthomonas campestris (US Patent 3455786; 3485719) and Xanthomonas vesicatoria (Hungarian Patent Application No. 166072).
A xanthan gumi előállítására vonatkozó különböző eljárásokban más-más tényezők érvényesültek, mint haladást jelentő szempontok. Ilyenek például a képződött xanthan gumi mennyisége és minősége, a minimálisan szükséges fermentációs idő, az egységnyi xanthan gumi előállításához felhasznált cukor mennyisége (a konverziós fok), a poliszacharid kinyerésének legkevesebb oldószert igénylő, így leggazdaságosabb módja, stb.In different processes for the production of xanthan rubber, different factors prevailed as aspects of progress. These include, for example, the amount and quality of the xanthan gum formed, the minimum fermentation time required, the amount of sugar used to produce the unit amount of xanthan gum (degree of conversion), the most solvent-efficient, and thus most economical, method of recovering the polysaccharide.
Az irodalmi adatok alapján a fermentlében a legmagasabb elérhető xanthan gumi koncentráció 3,6 súly/tf% (166072 számú magyar szabadalom). A maximális hozamot: 2,5—3,0%-ot biztosító fermentációknál a tenyészidó általában 48—96 óra (3485 719; 3455 786 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások; Magyar Kémikusok Lapja 1980. 35/9. 468—74).According to literature data, the highest available concentration of xanthan gum in fermentation broth is 3.6% w / v (Hungarian Patent No. 166072). For fermentations with a maximum yield of 2.5% to 3.0%, the growing time is usually 48 to 96 hours (3485719; U.S. Patent 3455786; Journal of Hungarian Chemists 35/98, 468-74, 1980).
A xanthan gumit a mezőgazdaságban és az iparban széles körben alkalmazzák sűrítő és/vagy stabilizáló adalékként.Xanthan rubber is widely used in agriculture and industry as a thickener and / or stabilizer.
Gazdaságossági szempontból igen fontos, hogy 1 kg xanthan gumi képződéséhez mennyi cukrot használ fel a mikroorganizmus, azaz mekkora a konverziós fok. Ez egyrészt a termelő törzstől [pl. egy Pseudomonas esetében a bevitt cukornak mindössze csak 30%-a alakult át poliszachariddá (2378092 számú francia szabadalom)], másrészt a táptalaj összetételétől és a tenyésztési feltételektől függ.From the economical point of view, it is very important how much sugar is used by the microorganism to produce 1 kg of xanthan gum, i.e. the degree of conversion. This is on the one hand from the producing strain [e.g. in the case of a Pseudomonas, only 30% of the sugar ingested was converted to polysaccharide (French Patent No. 2378092)] and, on the other hand, depends on the composition of the medium and the culture conditions.
Viszonylag egyszerűen lehet magas konverziós fokot elérni, ha nem tartjuk szem előtt egyúttal a magas xanthan gumi termelés elérését is. Mind a konverziós fok, mind a xanthan gumi termelés nagymértékben függ a táptalaj cukortartalmától, a függőség azonban ellentétes irányú. Jól mutatják ezt a 4071406 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban szereplő adatok:It is relatively easy to achieve a high degree of conversion without also considering high xanthan rubber production. Both conversion rate and xanthan gum production are highly dependent on the sugar content of the medium, but the opposite is true. This is well illustrated in U.S. Patent No. 4,071,406:
____
A legmagasabb konverziós fok és egyúttal a legtöbb xanthan gumi mennyiség elérését a 166 072 számú ma20 gyár szabadalmi leírás szerinti eljárás teszi lehetővé Xanthomonas vesicatoria törzzsel, amennyiben 3,6 súly/térfogat % xanthan gumi termelést biztosít 72%-os konverziós fokkal a fermentációs táptalajban glükóz szénforrást alkalmazva; szacharóz használata25 kor a termelés alacsonyabb.Xanthomonas vesicatoria strain provides the highest degree of conversion and at the same time the highest amount of xanthan gum by providing the process with Xanthomonas vesicatoria strain, providing 3.6% w / v xanthan gum production with 72% conversion rate in the fermentation broth glucose using a carbon source; with the use of sucrose at 25, production is lower.
A xanthan gumi termelés gazdaságossága tekintetében igen nagy fontosságú a magas konverziós fok elérése és a felhasználásra kerülő szénforrás minősége.Achieving a high degree of conversion and the quality of the carbon source to be utilized is very important for the profitability of xanthan rubber production.
Ebből a szempontból jelentős az a felismerésünk, hogy az általunk izolált, 00191 deponálási számú Xanthomonas pruni törzs felhasználásával 83,75%-os konverziós fok biztosítható úgy, hogy közben a legmagasabb elérhető xanthan gumi tartalom a fermentlében 3,3—3,4 súly/térfogat% között van.From this point of view, it is significant to realize that our isolated strain Xanthomonas pruni with accession no. volume%.
35 További előnye még az általunk izolált Xanthomonas pruni törzs használatának, hogy a magas konverziós fok és magas xanthan gumi tartalom a szacharóz szénforrás használata esetén is elérhető. A Xanthomonas vesicatoria törzs esetében a szacharóz szénfor40 rás alacsony termelési eredményt adott.3 5 also has the advantage of using our newly isolated Xanthomonas pruni strains that have a high conversion efficiency and high content of xanthan gum is available for the carbon source is sucrose. Xanthomonas vesicatoria strain for a given carbon source is sucrose 40 Rás low production results.
A xanthan gumi minták molekulasúly-összetételét vizsgálva megállapítottuk, hogy a 00191 deponálási számú Xanthomonas pruni törzs által termelt xanthan gumi mennyiségének mintegy 20%-a az 5 millió fölöt45 ti molekulasúly-tartományba esik, szemben a Xanthomonas vesicatoria törzsből előállított xanthan gumi mintákkal, melyeknél a termék mennyiségének csak 8%-a esik az 5 milliós molekulasúly fölötti tartományba.Examining the molecular weight composition of xanthan rubber samples, it was found that about 20% of the amount of xanthan rubber produced by Xanthomonas pruni strain number 00191 is in the 5 million or more molecular weight range, compared to xanthan rubber samples from the Xanthomonas vesicatoria strain. only 8% of the product is in the molecular weight range above 5 million.
A nagyobb molekulasúly nagyobb viszkozitást jelent, ez pedig gazdaságosabb és szélesebb körű ipari felhasználhatóságot biztosít termékünk számára.Higher molecular weight means higher viscosity, which results in more economical and wider industrial usability of our product.
A törzs jellemzése: A törzset 1977-ben izoláltuk piaci gyümölcshulladékról. A törzs szilárd komplex 55 táptalajokon a Xanthomonasokra jellemző növekedést mutatja. A baktérium teste rövid, egyenes pálcika alakú, mozgását poláris csillangó biztosítja. Gramnegatív, spórát nem képez. Komplex táptalajokon, amennyiben a táptalaj szénhidrátot is tartalmaz, 30 60 órás inkubálás után jelentős mennyiségű xanthan gumit termel. A zselatint folyósítja. A xilózt, mannózt, arabinózt, maltózt, raffinózt, mannitot nem hasznosítja. A glükózt, szacharózt, fruktózt xanthan gumivá polimerizálja és erjeszti. A környezeti feltételektől függően a glükózt és szacharózt általában 80—85%Characterization of the strain: The strain was isolated in 1977 from market fruit waste. The strain shows growth characteristic of Xanthomonas on solid complex 55 media. The body of the bacterium is short, straight rod-shaped, and its movement is provided by a polar butterfly. Gram-negative, no spore formation. In complex media, where the medium contains carbohydrates, after 30 to 60 hours incubation, a significant amount of xanthan gum is produced. Dispenses gelatin. It does not utilize xylose, mannose, arabinose, maltose, raffinose, mannitol. Glucose, sucrose, fructose is polymerized and fermented into xanthan gum. Depending on the environmental conditions, glucose and sucrose are generally 80-85%
-2183596 hatásfokkal alakítja xanthan gumivá. A nitrátot nem redukálja. A törzsnek különleges jellemzőtulajdonsága az, hogy süllyesztett kultúrában képes a szacharózt is magas hatásfokkal hasznosítani.-2183596 turns xanthan rubber with efficiency. It does not reduce nitrate. A particular property of the strain is its ability to utilize sucrose in high-pressure culture in submerged culture.
Eljárásunk kivitelezését az alábbiakban szemléltetjük:The implementation of our procedure is illustrated below:
700 liter hasznos térfogatú kísérleti üzemi fermentorban 2,1 kW/m3 energiafelvételű keverőt alkalmazva a 00191 szám alatt letétbe helyezett Xanthomonas pruni törzset 24 órán át tenyésztettük 25 °C-on a következő összetételű vizes táptalajon:700 L working volume fermentor pilot plant using 2.1 kW / m 3 mixer-power deposited under number 00191 Xanthomonas pruni strains were grown at 25 ° C for 24 hours, the following aqueous medium:
a xanthan gumitól viszkózus előfermentációs tenyészetet állítottunk elő.a viscous pre-fermentation culture was prepared from xanthan gum.
A fenti módon előállított előfermentációból 70 liter tenyészettel oltottuk be a főfermentációt, melyet 700 liter hasznos térfogatú fermentorban 2,5 kW/m3 energiafelvételű keverőt alkalmazva 1 :1 arányú levegőztetés mellett 6,5—7,5 közötti pH érték tartásával 28 °C-on 50 órán át tenyésztettünk.From the pre-fermentation obtained above, the main fermentation was inoculated with 70 liters of culture and used in a 700 liters fermentor using a 2.5 kW / m 3 energy mixer with a 1: 1 aeration and a pH of 6.5 to 7.5 at 28 ° C. at 50 hours.
A vizes táptalaj összetétele a következő volt:The composition of the aqueous medium was as follows:
ammónium-klorid 0,1 % dikálium-hidrogén-foszfát 0,5 % magnézium-szulfát 7 H2O 0,05% napraforgóolaj 0,1 %ammonium chloride, 0.1% dipotassium hydrogenphosphate 0.5% magnesium sulfate 7 H 2 O 0.05% Sunflower oil 0.1%
Kísérleteinkben az alaptáptalajt különböző minőségű és mennyiségű szén-, illetve nitrogénforrással egészítettük ki az 1. és 2. számú táblázatokban szereplő adatok szerint. Ezekben a táblázatokban közöljük a termelésre vonatkozó adatokat is, melyeket úgy kaptunk, hogy a táblázatban leírt táptalajösszetételek szerint elkészített fermentlevelek 1 — 1 literét másfélszeres térfogatarányú izopropil-alkohol alkalmazásával kicsaptuk, szárítottuk, majd porítottuk.In our experiments, the basic medium was supplemented with carbon and nitrogen sources of various qualities and amounts as shown in Tables 1 and 2. These tables also report the production data obtained by precipitating, drying and powdering 1 to 1 liter of fermentation leaves prepared according to the media compositions described in the tables using 1.5 times the volume of isopropyl alcohol.
1. táblázat (nitrogénforrásként 1,6% kukoricalekvárt alkalmazva)Table 1 (using 1.6% corn jam as nitrogen source)
2. táblázat (szénforrásként 4% szacharózt alkalmazva) termelődött nitrogenforrás konverzió xanthan gumiTable 2 Conversion of nitrogen source (using 4% sucrose as carbon source) to xanthan gum
Szabadalmi igénypontokPatent claims
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU281781A HU183596B (en) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | Process for preparing xanthane gum by means of a xanthomonas pruni strain or of variants thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU281781A HU183596B (en) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | Process for preparing xanthane gum by means of a xanthomonas pruni strain or of variants thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU183596B true HU183596B (en) | 1984-05-28 |
Family
ID=10961235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU281781A HU183596B (en) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | Process for preparing xanthane gum by means of a xanthomonas pruni strain or of variants thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HU183596B (en) |
-
1981
- 1981-09-30 HU HU281781A patent/HU183596B/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Cadmus et al. | Synthetic media for production of quality xanthan gum in 20 liter fermentors | |
US5175278A (en) | Heteropolysaccharide S-657 | |
AU663034B2 (en) | High-glyceryl, low-acetyl gellan gum for non-brittle gels | |
EP0077680B1 (en) | Heteropolysaccharide s-194, a process for producing it, and compositions containing it | |
US4529797A (en) | Heteropolysaccharide S-198 | |
JPH0239523B2 (en) | ||
Lobas et al. | The production of gellan exopolysaccharide with Sphingomonas paucimobilis E2 (DSM 6314) | |
US4400467A (en) | Process of using xanthomonas campestris NRRL B-12075 and NRRL B-12074 for making heteropolysaccharide | |
EP0209277B1 (en) | Heteropolysaccharide and its production and use | |
US4154654A (en) | Method for preparing polysaccharides | |
DE3784742T2 (en) | ACID RESISTANT HETEROPOLYSACCHARID S-421. | |
DE60006552T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING EXOPOLYSACCHARIDE | |
CA2079018C (en) | Polysaccharide, its applications, its production by fermentation and the pseudomonas strain which produces it | |
EP0066961B1 (en) | Production of xanthan having a low pyruvate content | |
JPS62186797A (en) | Biosynthesis of novel heteropolysaccharides | |
US5130249A (en) | Galactomannan polysaccharide producing organism | |
EP0365390A1 (en) | Process for the production of polysaccharides by fermentation of a carbon source using microorganisms | |
US4245046A (en) | Process for the fermentative production of xanthan gum with organic acids | |
HU183596B (en) | Process for preparing xanthane gum by means of a xanthomonas pruni strain or of variants thereof | |
HU196220B (en) | Process for preparing novel antrocycline derivatives | |
US5536651A (en) | Mutant strain of Xanthomonas campestris, process of obtaining xanthan, and non-viscous xanthan | |
JP3057221B2 (en) | Novel polysaccharide having unique viscosity characteristics and method for producing the same | |
IE902681A1 (en) | Heteropolysaccharide 105-4 | |
SU1311256A1 (en) | Consortium of candida tropicalis yeast and acinetobacter species bacteria as producer of exopolysaccharide | |
JPS6283897A (en) | Production of novel heteropolysaccharides |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HU90 | Patent valid on 900628 | ||
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |