PL159303B1 - Sposób wytwarzania kwasu mlekowego PL - Google Patents

Sposób wytwarzania kwasu mlekowego PL

Info

Publication number
PL159303B1
PL159303B1 PL27686488A PL27686488A PL159303B1 PL 159303 B1 PL159303 B1 PL 159303B1 PL 27686488 A PL27686488 A PL 27686488A PL 27686488 A PL27686488 A PL 27686488A PL 159303 B1 PL159303 B1 PL 159303B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
ipf
iii
hours
lactic acid
bacteria
Prior art date
Application number
PL27686488A
Other languages
English (en)
Other versions
PL276864A1 (en
Inventor
Maria Brzozowska
Olga Ilnickaolejniczak
Barbara Ciecierska
Wladyslaw Napierala
Marian Siminski
Original Assignee
Inst Biotechnologii Przemyslu
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Biotechnologii Przemyslu filed Critical Inst Biotechnologii Przemyslu
Priority to PL27686488A priority Critical patent/PL159303B1/pl
Publication of PL276864A1 publication Critical patent/PL276864A1/xx
Publication of PL159303B1 publication Critical patent/PL159303B1/pl

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Abstract

1. Sposób wytwarzania kwasu mlekowego przez fermentacje cukrów za pomoca namnaza- nej w laboratorium czystej kultury bakterii Lactobacillus delbrüeckii, znamienny tym, ze prowa- dzi sie proces namnazania szczepów IPF III Ld/1, lub IPF III Ld/2, lub IPF III Ld/1 0, lub IPF III Ld/1 1, lub IPF III Ld/1 2 w czterech stadiach trwajacych po 18-24 godziny, w temperaturze 48-50°C, na podlozu wzbogaconym w jalowe substancje wzrostowe takie jak ekstrakty lub wyciagi z kielków lub zarodków zbozowych i/lub autolizat drozdzowy, po czym prowadzi sie w trzech stadiach po okolo 18 godzin proces namnazania produkcyjnego bakterii, a nastepnie proces fermentacji w czasie do 144 godzin z wydajnoscia okolo 98-99%. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kwasu mlekowego przez fermentację cukrów za pomocą czystej kultury bakterii Lactobacillus delbrueckii.
Kwas mlekowy wytwarza się przy użyciu czystej kultury bakterii mlekowych Lactobacillus delbrueckii, którą wyprowadza się w laboratorium, następnie w aparatach Lindnera, po czym w kadziach fermentacyjnych prowadzi się właściwy proces fermentacji. Podłoże w kadzi fermentacyjnej składa się z sacharozy z dodatkiem kiełków lub zarodków zbożowych jako substancji wzrostowych i z węglanu wapnia, którą wiąże wytwarzający się kwas do mleczanu wapnia. Fermentację prowadzi się w temperaturze 50°C stosując mechaniczne mieszanie. Czas fermentacji, przy jednakowo prowadzonym procesie technologicznym, może być różny w zależności od zastosowania szczepu i trwa od 72 do 188 godzin i dłużej. Powstający w tym procesie mleczan wapnia poddaje się obróbce chemicznej, rozkładając stiechiometryczną ilością kwasu siarkowego, a uwolniony kwas mlekowy zagęszcza się w wyparce uzyskując 50% kwas mlekowy.
Kiełki i zarodki zbożowe można sterylizować chemicznie lub termicznie.
Sterylizacja chemiczna, najlepiej 6-10% roztworu kwasu mlekowego nie zapewnia destrukcji obcej mikroflory w 100%, jednak przy stosowaniu inokulum bezwzględnie czystego mikrobiologicznie i cechującego się wysoką aktywnością biochemiczną, wystarcza dla prowadzenia prawidłowego procesu fermentacji.
Jałowienie termiczne, jak wykazały badania Pena, Petersona i Johnsona (Ind. Eng. Chem. 1940, 32, 109), jest nie wskazane, ponieważ substancje wzrostowe, będące składnikami kiełków słodowych, rozkładają się. w temperaturze 65°C w ciągu 10 minut. Według Ziobrowskiego i Zmaczyńskiego (Przemysł Fermentacyjny 1960.3.99) zastosowanie do zacierów cukrowych zarodków pszennych podgrzanych uprzednio w ciągu 80 minut do temperatury 70°C powoduje zatrzymanie rozwoju bakterii Lactobacillus delbrueckii po pierwszych oznakach zafermentowania. Poza tym pasteryzacja także nie daje gwarancji zniszczenia wszystkich drobnoustrojów znajdujących się na kiełkach względnie . zarodkach.
Dla uzyskania wysokich wydajności kwasu mlekowego, poza prawidłowo prowadzonym procesem technologicznym i odpowiednią kulturą bakterii, bardzo istotny jest również sam proces propagacji bakterii. Propagacja powinna przebiegać szybko, a namnożone bakterie stosowane jako materiał szczepienny winny być wolne od zakażeń.
Obecnie przy krajowej produkcji kwasu mlekowego wyprowadzenie czystej kultury w laboratorium trwa od 4 do 6 tygodni, czasem dłużej, głównie dlatego, że podłoża stosowane do namnażania bakterii są sterylizowane termicznie łącznie z kiełkami lub zarodkami zbożowymi. Tak wyprowadzona kultura jest mało aktywna biochemicznie, w wyniku czego nie zawsze jest w stanie opanować dostatecznie szybko środowisko hodowlane w aparatach Lindnera, co z kolei prowadzi do ujawniania się infekcji w kadziach fermentacyjnych. Zakażenia obcymi drobnoustrojami obni159 303 3 żają wydajność i jakość kwasu mlekowego - produkty metabolizmu obcej mikroflory mogą nadać mu nieprzyjemny zapach i smak.
Celem wynalazku jest intensyfikacja procesu produkcji kwasu mlekowego poprzez opracowanie sposobu propagacji produkcyjnej kultury bakterii mlekowych.
Istota wynalazku polega na tym, iż prowadzi się proces namnażania szczepów IPF Ld/i lub IPF Ld/2 lub IPF Ldl/10 lub IPF Ld/n lub IPF Ld/12 czystej kultury bakterii Lactobacillus delbrueckii w czterech stadiach trwających po 18-24 godzin, w temperaturze 48-50°C, na podłożu wzbogaconym w jałowe substancje wzrostowe takie jak ekstrakty lub wyciągi z kiełków lub zarodków zbożowych i/lub autolizat drożdżowy, po czym prowadzi się w trzech stadiach po około 18 godzin proces namnażania produkcyjnego bakterii, a następnie proces fermentacji w czasie do 144 godzin z wydajnością około 98-99%.
Korzystne jest poddawanie procesowi namnażania bakterii ożywionych po przechowywaniu w stanie zliofilizowanym. Szczepy Lactobacillus delbrueckii stosowane do wytwarzania kwasu mlekowego według wynalazku należą do grupy homofermentatywnych pałeczek bakterii kwasu mlekowego. Wytwarzają D(-) kwas mlekowy. Są względnymi beztlenowcami. Nie wytwarzają katalazy i spor. Pod względem długości są zróżnicowane; krótkie pojawiają się jako ziarniako-pałeczki; mogą występować w łańcuszkach. Wykazują zapotrzebowanie na składniki odżywcze takie jak witaminy, peptydy i kwasy tłuszczowe. Optymalna temperatura wzrostu bakterii wynosi około 45°C przy wydajności kwasu mlekowego od 83%-99% po pięciu dobach fermentacji. Do biosyntezy kwasu mlekowego najczęściej są stosowane podłoża fermentacyjne z sacharozą.
Szczepy produkcyjne IpF Ld/1, IPF Ld/2, IpF Ld/10, IPF Ld/11, IPF Ld/12 bakterii Lactobacillus delbrueckii przechowywane w Kolekcji Instytutu Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego cechuje wysoka aktywność biochemiczna.
Poniżej przedstawiono krótką charakterystykę szczepów:
Tabela
Symbol szczepu Wymiany komórek Wydajność w % kwasu mlekowego Czas fermentacji
w μ w przeliczeniu na sacharozę w dobach
IIILd/i 6- 9 98 3-4
IIILd/z 8-12 99 4
IIILd/,0 8-10 98 3-4
IIILd/ii 9-13 99 4-5
IIILd/,2 1(0-14 99 3-4
Wynalazek jest bliżej określony w poniższych przykładach.
Przykład I. Przygotowano autolizat drożdżowy w następujący sposób: 1 kg drożdży piekarskich rozprowadzono w 1 litrze wody wodociągowej o temperaturze 60°C, uzyskaną zawiesinę podgrzewano do temperatury 100°C i po ostudzeniu oddzielono komórki drożdżowe przez wirowanie. Autolizat drożdżowy rozlano do kolb i wyjałowiono w aparacie Kocha w temperaturze 100°C przez 30 minut w ciągu 3 kolejnych dni. Przygotowano dwa podłoża do hodowli bakterii: Podłoże pierwsze stanowiła brzeczka jęczmienna l l°Blg niechmielona, do której bezpośrednio przed posiewem dodano 10% autolizatu drożdżowego i niewielką ilość CaCC3 wysterylizowanego w ciągu co najmniej 3 godzin w temperaturze 170°C. Podłoże drugie stanowił 10% roztwór sacharozy z dodatkiem 10% zarodków żytnich lub kiełków słodowych wysterylizowanych razem przez 45 minut w temperaturze 121°C. Bezpośrednio przed posiewem dodano 5% autolizatu drożdżowego i 60% CaCCb w przeliczeniu na sacharozę, uprzednio wysterylizowanego w suszarce. 1 ml płynnej hodowli bakterii mlekowych szczepu IPF III Ld/2 lub IPF III Ld/12 na podłożu brzeczki jęczmiennej 1 l°Blg niechmielonej, ożywionych po przechowywaniu w stanie zliofilizowanym, przeniesiono do 10 ml świeżego podłoża pierwszego (I stadium). Po 18-24 godzinach inkubacji i wyraźnych oznakach dobrego rozwoju bakterii, całość hodowli przeniesiono do 100 ml tego samego podłoża i inkubowano przez 18-24 godzin (II stadium). W III stadium bakterie hodowano w 1 litrze drugiego podłoża, a w IV stadium w 6 litr^ach drugiego podłoża. Całą hodowlę prowadzono w temperaturze 48-50°C często mieszając. Szybki rozwój bakterii objawiał się tak zwanym jedwabistym zmętnieniem oraz wydzielaniem się pęcherzyków CO2. Powierzchnia płynu pokryta była niewielką ilością piany; wyczuwalny był silny zapach dwutlenku węgla bez domieszek ostrego
159 303 zapachu kwasów lotnych, alkoholu i estrów. W 1 ml dobrze rozwijającej się hodowli ilość bakterii była większa mż 7 · 109. Ostatme IV stadium MowH stanowito mokutam dla pierwszego aparatu Lindnera. Dalszy proces namnażania bakterii prowadzono w trzech kolejnych propagatorach typu Lindner. W propagatorze o pojemności 50 litrów podłoże hodowlane zawierało 5 kg cukru, 2 kg zarodków i 3 kg kredy. Hodowla w temperaturze 50°C trwała 18 godzin, po czym przeniesiono ją do propagatora o pojemności 350 litrów. Podłoże stanowiło 25 kg cukru, 10 kg zarodków, 15 kg kredy. Proces prowadzono przez 18 godzin w temperaturze 50°C, po czym przeniesiono do propagatora o pojemności 2500 litrów, do którego dodano 150 kg cukru, 150 kg zarodków i 100 kg kredy. Po 18 godzinach hodowli w temperaturze 50°C ilość bakterii w lml wynosiła 2· 10 . Hodowla z trzeciego propagatora stanowiła inokulum dla fermentacji prowadzonej w kadzi o pojemności 20000 litrów. Proces fermentacji na podłożu z dodatkiem cukru, zarodków zbożowych i kredy, prowadzony w temperaturze 50°C trwał 4 dni. Po czym prowadzono rozszczepianie mleczanu wapnia, filtrację i zagęszczanie kwasu mlekowego.
W wyniku procesu uzyskano 4300 kg 50% kwasu mlekowego spożywczego o następujących parametrach: wygląd zewnętrzny - ciecz przezroczysta, bez osadu i bez zawiesin; barwa - bezbarwny; zapach - słaby, swoisty, przypominający zapach kwaśnej serwatki; smak 1% roztworu -tagodme kwaśny; gęstość - 1,12 g/cm3; kwasowość ogótaa - 5°%; kwasowość wotaa - 46%; bezwodnik kwasu mlekowego - 4,5%; kwas mrówkowy - 0,08%; kwasy tłuszczowe - brak; kwas siarkowy wolny - niewykrywalny; kwas cyjanowodorowy - niewykrywalny; kwas żelazocyjanowodorowy - niewykrywalny.
Uzyskany spożywczy kwas mlekowy był bardzo dobrej jakości zgodnie z Polską Normą PN-76 nr A-86060.
Przykład II. Przygotowano wyciąg z kiełków słodowych -100 g kiełków słodowych zalano 900 ml wody destylowanej i zostawiono na noc w chłodni. Na drugi dzień ogrzewano w łaźni wodnej w temperaturze 50°C w ciągu 1 godziny, po czym oddzielono kiełki, a wyciąg przesączono przez filtr Seitz'a. Na podłożach i w warunkach hodowli analogicznych jak w przykładzie I hodowano szczep IPF III Ld/n, z tym, że jako stymulator wzrostu zastosowano wyciąg z kiełków słodowych dodawany do I i II stadium w ilości 10% obj., zaś do III i IV stadium - 5% obj. Uzyskano 4260 kg 50% kwasu mlekowego bardzo dobrej jakości.
Przykład III. Przygotowano ekstrakt alkoholowy z zarodków zbożowych - 50 g zarodków żytnich zalano 150 ml wody destylowanej, po 3 godzinach dodano 200 ml alkoholu etylowego 96% i wymieszano, po upływie 24 godzin przesączono przez bibułę filtracyjną. Ekstrakt ten dodano do podłoża w takiej ilości, by stężenie alkoholu w podłożu wynosiło około 5%. Proces hodowli i produkcji kwasu mlekowego prowadzono dalej analogicznie jak w przykładzie I. Uzyskano 4350 kg 50% spożywczego kwasu mlekowego bardzo dobrej jakości.
Zakład Wydawnictw UPRP. Nakład 90 egz.
Cena 10000 zł

Claims (2)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania kwasu mlekowego przez fermentację cukrów za pomocą namnażanej w laboratorium czystej kultury bakterii Lactobacillus delbrueckii, znamienny tym, że prowadzi się proces namnażania szczepów IPFIII Ld/i, lub IPF III Ld/2, lub IPF III Ld/io,lubIPFIII Ld/u,lub IPF III Ld/12 w czterech stadiach trwających po 18-24 godziny, w temperaturze 48-50°C, na podłożu wzbogaconym w jałowe substancje wzrostowe takie jak ekstrakty lub wyciągi z kiełków lub zarodków zbożowych i/lub autolizat drożdżowy, po czym prowadzi się w trzech stadiach po około 18 godzin proces namnażania produkcyjnego bakterii, a następnie proces fermentacji w czasie do 144 godzin z wydajnością około 98-99%.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że procesowi namnażania poddaje się bakterie ożywione po przechowywaniu w stanie zliofilizowanym.
PL27686488A 1988-12-30 1988-12-30 Sposób wytwarzania kwasu mlekowego PL PL159303B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL27686488A PL159303B1 (pl) 1988-12-30 1988-12-30 Sposób wytwarzania kwasu mlekowego PL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL27686488A PL159303B1 (pl) 1988-12-30 1988-12-30 Sposób wytwarzania kwasu mlekowego PL

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL276864A1 PL276864A1 (en) 1990-07-09
PL159303B1 true PL159303B1 (pl) 1992-12-31

Family

ID=20045859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL27686488A PL159303B1 (pl) 1988-12-30 1988-12-30 Sposób wytwarzania kwasu mlekowego PL

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL159303B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL276864A1 (en) 1990-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5700684A (en) Process for preparing a biomass, use of the biomass so prepared, and panification ferment
CN107488640B (zh) 一种耐氧化低温葡萄糖氧化酶及其生产方法与应用
JPS6037979A (ja) 無毒性菌類菌糸体及びその製法
Liu et al. Commensalistic interaction between Lactobacillus acidophilus and Propionibacterium shermanii
US20050037480A1 (en) Method for culturing organic blue-green algae
KR101182145B1 (ko) 옥수수 유래의 액상포도당을 이용한 발효시간, 발효수율 및 관능성이 향상된 식초 및 식초음료 제조방법
US3868307A (en) Production of distillers yeast
RU2250265C2 (ru) Способ производства кормопродукта
CN107929122B (zh) 一种丝瓜酵素混合液及其制备方法
PL159303B1 (pl) Sposób wytwarzania kwasu mlekowego PL
CN85104280A (zh) 一种利用微生物连续酿造水果醋的方法
US3980520A (en) Process for the production of l-malic acid by microbiological fermentation and means suitable for carrying out the same
US1818781A (en) Method of carrying out biochemical processes
RU2175014C2 (ru) Способ получения молочной кислоты
Wongso Optimisation of industrial whey ethanol fermentation process: a thesis presented in partial fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in Biotechnology at Massey University
RU2811442C1 (ru) Штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae уз-55 для производства спирта
KR900004641B1 (ko) 쌀을 이용한 유산균음료의 제조방법
RU2830602C1 (ru) Штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae уз-15 вкпм у-5163 для производства сидра
JPH01108988A (ja) 焦性ぶどう酸の製法
RU1805860C (ru) Закваска дл квашени плодов и способ квашени
KR100530875B1 (ko) 홍차버섯 종균을 이용한 유기산의 생산방법
SU1310425A1 (ru) Способ получени селективной питательной среды без аденина или урацила,или лейцина
CN120753978A (zh) 一种基于葡糖氧化酶的精华原液及其制备方法
RU2113478C1 (ru) Способ получения супероксиддисмутазы
Babich et al. Innovative technologies of bioconvertion of renewable raw materials in etanol