RU2585521C1 - Method and process line for production of nisin - Google Patents

Method and process line for production of nisin Download PDF

Info

Publication number
RU2585521C1
RU2585521C1 RU2015108020/10A RU2015108020A RU2585521C1 RU 2585521 C1 RU2585521 C1 RU 2585521C1 RU 2015108020/10 A RU2015108020/10 A RU 2015108020/10A RU 2015108020 A RU2015108020 A RU 2015108020A RU 2585521 C1 RU2585521 C1 RU 2585521C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nisin
fermenter
unit
extraction
production
Prior art date
Application number
RU2015108020/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Маргарита Анатольевна Иванова
Владимир Николаевич Давыдов
Владимир Андреевич Нестеров
Владимир Александрович Кондратюк
Original Assignee
Маргарита Анатольевна Иванова
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 Маргарита Анатольевна Иванова filed Critical Маргарита Анатольевна Иванова
Priority to RU2015108020/10A priority Critical patent/RU2585521C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2585521C1 publication Critical patent/RU2585521C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P1/00Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes
    • C12P1/04Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes by using bacteria

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Dairy Products (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: group of inventions relates to production of nisin. Disclosed is method and process line for microbiological production of nisin. Method involves culturing of nisin producer in fermenter using nisin producer strain Lactococcus (Streptococcus) lactis, followed by extraction of nisin. Components of nutrient medium represented by brine after drying of dairy milk whey, milk whey, rinsings obtained after process equipment washing at dairy factories, as well as megaterin. Culturing is carried out using automatic pH-stating and thermal regulation, nisin extraction is carried out by acidification with subsequent nisin extraction by centrifugation. Process line contains fermenter with spherical bottom and cover. Fermenter is equipped with bubbler, jacket, mixer and automatic pH-stating and temperature controlling system. Inputs of fermenter are aligned with nutrient medium and seed material feed systems, and output by culture fluid is interconnected through extraction, centrifugation, ultrafiltration and nano filtration units with nisin preparation drying unit.
EFFECT: simultaneously with production of nisin inventions provide recycling of previously not used milk production wastes.
17 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к производству целевого продукта с использованием микробиологических процессов, и может быть использовано при производстве пищевой добавки низина, применяемого в качестве консерванта при изготовлении плавленых и твердых сыров, томатопродуктов, овощных, суповых и грибных консервов, а также молочных продуктов.The invention relates to the field of biotechnology, and in particular to the production of the target product using microbiological processes, and can be used in the manufacture of a nisin food additive used as a preservative in the manufacture of processed and hard cheeses, tomato products, canned vegetables, soups and mushrooms, as well as milk products.

Известен (RU, патент 2374320, опубл. 10.07.2009) способ получения антибиотического комплекса LGS, характеризующийся тем, что проводят культивирование штамма Lactococcus lactis subsp. lactis 284 - Коллекция микроорганизмов Московского государственного Университета им. М.В. Ломоносова продуцента низиноподобного целевого продукта в ферментационной среде, содержащей источник углерода, калий фосфорнокислый, магний сернокислый, хлористый натрий, изолейцин и дрожжевой автолизат в количестве, обеспечивающем биосинтез с последующим высушиванием культуральной жидкости, содержащей целевой продукт, и при необходимости разделение его на антибиотики LGS-B и LGS-H, в состав которого входит низиноподобный продукт.Known (RU, patent 2374320, publ. 10.07.2009) a method for producing an antibiotic complex LGS, characterized in that the cultivation of a strain of Lactococcus lactis subsp. lactis 284 - Collection of microorganisms of Moscow State University. M.V. Lomonosov producer of the nizin-like target product in a fermentation medium containing a carbon source, potassium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, isoleucine and yeast autolysate in an amount that ensures biosynthesis, followed by drying of the culture fluid containing the target product, and, if necessary, separating it into LGS- antibiotics B and LGS-H, which includes a nizin-like product.

Недостатком известного способа следует признать невозможность получения чистого низина.The disadvantage of this method should be recognized as the impossibility of obtaining pure nisin.

Известен (RU, патент 2151796, опубл. 27.06.2000) способ получения низина. Согласно известному способу штамм Lactococcus lactis ВКПМ-В-7699 выращивали на питательной среде. В качестве питательной среды использовали гидролизованное молоко и молочную сыворотку. Приготовленное сухое обезжиренное молоко разводили водой до содержания сухих веществ 30 г/л, добавляли 20 г/л молочной сыворотки, кипятили, охлаждали до 45-50°C, доводили до pH 7,2-7,5 единиц, вносили мегатерии, растворенный в небольшом количестве теплой дистиллированной воды из расчета 0,5 г/л среды. Гидролиз проводили при температуре 50°C в течение 3 ч. По окончании гидролиза pH среды доводили до 7,0 единиц и стерилизовали 20 мин при 0,8 атм. Питательная среда может быть использована для качалочных колб и ферментеров различного объема. Регулирование pH среды в колбах и ферментерах производили добавкой 10% раствора гидроксида натрия. Активность образования низина штаммом Lactococcus lactis ВКПМ-В-7699 в периодическом режиме в колбах составила 10350 МЕ/мл.Known (RU, patent 2151796, publ. 27.06.2000) a method for producing nisin. According to a known method, the strain of Lactococcus lactis VKPM-B-7699 was grown on a nutrient medium. Hydrolyzed milk and whey were used as a nutrient medium. The prepared skimmed milk powder was diluted with water to a solids content of 30 g / l, 20 g / l of whey was added, boiled, cooled to 45-50 ° C, adjusted to a pH of 7.2-7.5 units, and megateria dissolved in a small amount of warm distilled water at the rate of 0.5 g / l of medium. The hydrolysis was carried out at a temperature of 50 ° C for 3 h. At the end of the hydrolysis, the pH of the medium was adjusted to 7.0 units and sterilized for 20 min at 0.8 atm. The nutrient medium can be used for rocking flasks and fermenters of various volumes. The pH of the medium in the flasks and fermenters was adjusted by adding 10% sodium hydroxide solution. The activity of the formation of nisin by the strain of Lactococcus lactis VKPM-B-7699 in a periodic mode in flasks was 10350 IU / ml.

Известный способ малопригоден для промышленной реализации.The known method is unsuitable for industrial implementation.

Известен (SU, авт. св. 707320, опубл. 30.11.1981) способ производства низина. Согласно известному способу проводят выращивание продуцента низина на основе питательной среды, в состав которой входят молочная сыворотка и экстракт кормовых дрожжей, с последующей экстракцией низина из микробных клеток, отделение экстракта, его концентрирование, высаливание, фильтрацию и высушивание, причем очищенную культуральную жидкость концентрируют с сорбиталем С-20, фильтрацию осуществляют через фильтр - перлит, полученную пасту низин-перлит растворяют в соляной кислоте с последующей повторной фильтрацией, полученный концентрат высушивают путем напыления его на казеинат натрия.There is a known (SU, ed. St. 707320, publ. 30.11.1981) method for the production of lowlands. According to a known method, a nisin producer is grown on the basis of a nutrient medium comprising whey and fodder yeast extract, followed by extraction of nisin from microbial cells, separation of the extract, its concentration, salting out, filtering and drying, and the purified culture liquid is concentrated with sorbital C-20, filtration is carried out through a perlite filter, the resulting nisin-perlite paste is dissolved in hydrochloric acid, followed by repeated filtration, the obtained concentrate atm dried by spraying it on sodium caseinate.

Недостатком известного способа следует признать его сложность, а также низкий выход готового продукта.The disadvantage of this method should recognize its complexity, as well as the low yield of the finished product.

Известный источник информации принят в качестве ближайшего аналога по объекту способ. Технологическая линия, применяемая при реализации данного способа, не раскрыта.A well-known source of information adopted as the closest analogue to the object method. The processing line used in the implementation of this method is not disclosed.

Техническая задача, решаемая посредством разработанного технического решения, состоит в обеспечении возможности промышленного получения низина с использованием отходов молочного производства.The technical problem solved by the developed technical solution is to provide the possibility of industrial production of nisin using waste from dairy production.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного технического решения, состоит в разработке промышленного способа получения низина с одновременной утилизацией ранее не использованных отходов промышленного производства.The technical result achieved by the implementation of the developed technical solution consists in developing an industrial method for producing nisin with the simultaneous utilization of previously unused industrial waste.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ производства низина. Согласно разработанному способу проводят культивирование продуцента низина в ферментере с использованием штамма-продуцента низина Lactococcus (Streptococcus) lactis с последующей экстракцией низина, причем в качестве компонентов питательной среды используют рассол после сушки молочной сыворотки, молочную сыворотку и ополоски, получаемые после мойки технологического оборудования на молочных предприятиях, а также, по меньшей мере, частично гидролизованные отходы зернохранилища, и мегатерии, культивирование проводят с использованием автоматического pH-статирования и термостатирования, экстракцию низина проводят подкислением с последующим выделением низина центрифугированием.To achieve the specified technical result, it is proposed to use the developed method for the production of nisin. According to the developed method, the cultivation of the nisin producer in the fermenter is carried out using the producer strain of nisin Lactococcus (Streptococcus) lactis, followed by extraction of nisin, and brine after drying whey, milk whey and rinses obtained after washing technological equipment with milk are used as components of the nutrient medium enterprises, as well as at least partially hydrolyzed waste from the granary and megateria, cultivation is carried out using an automatic about pH-stating and temperature control, extraction of nisin is carried out by acidification, followed by isolation of nisin by centrifugation.

При реализации способа предпочтительно используют штамм Lactococcus lactis subsp. Lactis гибридный штамм F-116, коллекция Московского государственного университета им. В.М. Ломоносова, хотя возможно использование и других штаммов, в том числе и других культур, - продуцентов низина.When implementing the method, a strain of Lactococcus lactis subsp is preferably used. Lactis hybrid strain F-116, a collection of Moscow State University. V.M. Lomonosov, although it is possible to use other strains, including other cultures - producers of nisin.

Рассол после сушки молочной сыворотки, используемый при реализации разработанного способа, обычно содержит до 9,0 г/дм3 минеральных солей. Состав указанного рассола достаточно известен (http://www.molz.ru/produkty-iz-molochnoi-syvorotki?page=11).After drying whey, the brine used in the implementation of the developed method usually contains up to 9.0 g / dm 3 of mineral salts. The composition of the specified brine is well known (http://www.molz.ru/produkty-iz-molochnoi-syvorotki?page=11).

Используемая при реализации способа молочная сыворотка предпочтительно содержит не свыше 1,4% белка. Используемые ополоски, получаемые после мойки технологического оборудования на молочных предприятиях, предпочтительно содержат не свыше 0,2% белка. Состав их известен (http://www.molz.ru/tekhnologicheskie-tsikly-molochnogo-zavoda?page=6).The whey used in the implementation of the method preferably contains not more than 1.4% protein. Used rinses obtained after washing technological equipment in dairy enterprises preferably contain not more than 0.2% protein. Their composition is known (http://www.molz.ru/tekhnologicheskie-tsikly-molochnogo-zavoda?page=6).

Общее содержание молочного белка в питательной среде преимущественно составляет не свыше 1,6%.The total content of milk protein in the nutrient medium is preferably not more than 1.6%.

В процессе проведения подготовительных операций могут использовать питательную среду с содержанием, по меньшей мере, частично гидролизованных отходов зернохранилища, содержание питательных веществ в которых соответствует их количеству в 0,05 кг сухого дрожжевого экстракта.During the preparatory operations, a nutrient medium can be used with at least partially hydrolyzed granary waste, the content of nutrients in which corresponds to their amount in 0.05 kg of dry yeast extract.

Обычно используют питательную среду, содержащую 0,07-0,15% мегатерина.Usually use a nutrient medium containing 0.07-0.15% megaterina.

В предпочтительном варианте реализации разработанного способа низин экстрагируют действием на культуральную жидкость раствором ортофосфорной кислоты при pH 2,4÷2,6 при перемешивании и последующем нагреве до 100°C, а ферментацию проводят, поддерживая в ферментере температуру 28±1°C и pH 6,8 при перемешивании со скоростью 180 об/мин.In a preferred embodiment of the developed method, nisin is extracted by exposing the culture fluid to a solution of phosphoric acid at a pH of 2.4 ÷ 2.6 with stirring and subsequent heating to 100 ° C, and the fermentation is carried out while maintaining a temperature of 28 ± 1 ° C and pH 6 in the fermenter , 8 with stirring at a speed of 180 rpm

Также указанный технический результат достигается при использовании технологической линии производства низина. Разработанная технологическая линия содержит ферментер со сферическим днищем и крышкой, снабженный барботером, рубашкой, мешалкой и системой автоматического pH-статирования и термостатирования, входы которого совмещены с системами подачи питательной среды и засевного материала, а выход по культуральной жидкости сообщен через блоки экстракции, центрифугирования, ультрафильтрации и нанофильтрации с блоком сушки препарата низин.Also, the specified technical result is achieved when using the technological line for the production of nisin. The developed production line contains a fermenter with a spherical bottom and a lid equipped with a bubbler, a shirt, a stirrer and an automatic pH-stat and temperature control system, the inputs of which are combined with the feed medium and seed material supply systems, and the output through the culture fluid is communicated through extraction, centrifugation, ultrafiltration and nanofiltration with the drying unit of the drug nisin.

Указанный ферментер может дополнительно содержать средство взятия пробы культуральной жидкости.The specified fermenter may further comprise a means of sampling the culture fluid.

В предпочтительном варианте реализации технологическая линия может дополнительно содержать участок подготовки питательной среды, а также участок подготовки засевного материала.In a preferred embodiment, the processing line may further comprise a nutrient preparation section as well as a seed preparation section.

В предпочтительном варианте реализации разработанной технологической линии блок экстракции выполнен в виде термостатируемой емкости, снабженной мешалкой, блок сепарации выполнен в виде бактофуги, при этом линия может дополнительно содержать блок очистки низина, включающий установленные последовательно узел ультрафильтрации и узел нанофильтрации, подключенный к выходу по фугату блока сепарации.In a preferred embodiment of the developed production line, the extraction unit is made in the form of a thermostatically controlled vessel equipped with a stirrer, the separation unit is made in the form of a bactofuge, and the line may further comprise a lowland cleaning unit, including an ultrafiltration unit and a nanofiltration unit connected in series to the unit output line separation.

Также в предпочтительном варианте реализации для промышленного использованя образующихся отходов производства линия может дополнительно содержать блок получения органо-минеральной добавки, подключенный к выходу по осадку блока сепарации, а также блок получения раствора молочной кислоты, подключенный пермеату к узлу нанофильтрации.Also in a preferred embodiment for the industrial use of the generated production waste, the line may further comprise an organo-mineral additive production unit connected to the sludge outlet of the separation unit, as well as a lactic acid solution production unit connected to the permeate to the nanofiltration unit.

Разработанная технологическая линия для производства низина приведена на блок-схеме, при этом использованы следующие обозначения: блок 1 подготовки растворов соляной кислоты и гидроксида натрия, блок 2 гидролиза молочных продуктов, блок 3 введения культуры микроорганизмов, блок 4 приготовления маточных колб, блок 5 приготовления посевной питательной среды, блок 6 приготовления инокулянта, блок 7 приготовления посевного материала, блок 8 приготовления стерильной питательной среды, ферментер 9, блок 10 экстракции, центрифуга 11, блок 12 ультрафильтрации, блок 13 нанофильтрации, блок 14 сушки препарата низина, блок 15 упаривания пермеата, блок 16 нейтрализации и сушки твердой фазы центрифугирования, блок 17 осаждения лактата, блок 18 упаривания маточника лактата, блок 19 получения раствора молочной кислоты.The developed technological line for the production of nisin is shown in the block diagram, with the following notation used: block 1 for preparing solutions of hydrochloric acid and sodium hydroxide, block 2 for hydrolysis of dairy products, block 3 for introducing a culture of microorganisms, block 4 for preparing uterine flasks, block 5 for sowing preparation nutrient medium, inoculant preparation unit 6, seed preparation unit 7, sterile nutrient preparation unit 8, fermenter 9, extraction unit 10, centrifuge 11, ultrafine unit 12 ltratsii, nanofiltration unit 13, drying unit 14 nisin preparation unit 15 evaporating the permeate unit 16 neutralizing and drying the solid phase centrifugation, lactate deposition unit 17, the unit 18 evaporating the mother liquor lactate unit 19 produce lactic acid.

Процесс получения препарата низина состоит из следующих основных этапов:The process of obtaining the drug nisin consists of the following main steps:

- подготовка оборудования, получение стерильных растворов и сред;- preparation of equipment, obtaining sterile solutions and media;

- выращивание посевного материала;- growing seed;

- культивирование продуцента низина в ферментере с автоматическим pH-статированием и термостатированием;- cultivation of the producer of nisin in a fermenter with automatic pH-statirovanie and thermostating;

- экстракция низина;- extraction of nisin;

- отделение экстракта от клеток продуцента;- separation of the extract from the producer cells;

- утилизация отходов производства низина.- recycling of lowland production waste.

Разработанное техническое решение может быть реализовано следующим образом.The developed technical solution can be implemented as follows.

При подготовке стерильного воздуха исходный воздух подают централизованно из заводского воздушного коллектора, и в цехе проходит через теплообменник для подогрева воздуха, маслоотделитель и через систему удаления механических частиц поступает на места потребления. Фильтры и воздушный коллектор предварительно стерилизуют острым паром согласно инструкции.When preparing sterile air, the source air is supplied centrally from the factory air manifold, and in the workshop passes through a heat exchanger for heating the air, the oil separator and through the system for removing mechanical particles enters the places of consumption. Filters and the air manifold are pre-sterilized with hot steam according to the instructions.

При подготовке раствора щелочи операцию взвешивания и растворения сухого гидроксида натрия проводят при включенной вентиляции или в хорошо проветриваемом помещении, в средствах индивидуальной защиты. Растворение щелочи в воде сопровождается выделением большого количества тепла, что приводит к повышению температуры раствора, поэтому данную операцию проводят с соблюдением мер предосторожности, обязательных при работе с концентрированными щелочами.When preparing an alkali solution, the operation of weighing and dissolving dry sodium hydroxide is carried out with ventilation turned on or in a well-ventilated room, in personal protective equipment. The dissolution of alkali in water is accompanied by the release of a large amount of heat, which leads to an increase in the temperature of the solution; therefore, this operation is carried out with the observance of precautions required when working with concentrated alkalis.

В частности, для приготовления стерильного раствора щелочи готовят 10%-ный (мас./об.) раствор щелочи из сухого гидроксида натрия в количестве 12 л в 2-х стеклянных бутылях вместимостью 10 л или в одной вместимостью 15 л.In particular, to prepare a sterile alkali solution, a 10% (w / v) alkali solution of dry sodium hydroxide is prepared in an amount of 12 l in 2 glass bottles with a capacity of 10 l or in one with a capacity of 15 l.

На весах в стеклянной или эмалированной посуде взвешивают 0,6 кг сухой гидроокиси натрия. В эмалированную 10 л емкость заливают 4 л воды, постепенно при постоянном перемешивании засыпают сухую гидроокись. После растворения объем раствора доводят до 6 л. Раствор щелочи переливают в бутыль для стерилизации. Аналогично готовят следующие 6 л раствора. Отливают 1 л раствора щелочи для использования на стадии приготовления питательной среды ТП 2.2.0.6 kg of dry sodium hydroxide is weighed on scales in a glass or enameled container. 4 l of water is poured into an enameled 10 liter container; dry hydroxide is gradually poured with constant stirring. After dissolution, the volume of the solution is adjusted to 6 liters. The alkali solution is poured into the bottle for sterilization. The following 6 L of solution is prepared similarly. Pour 1 liter of alkali solution for use at the stage of preparation of the nutrient medium TP 2.2.

Раствор стерилизуют при 0,8 ати в течение 30 мин. Стерильную щелочь используют для поддержания pH в процессе ферментации в ферментере.The solution is sterilized at 0.8 ati for 30 minutes. Sterile alkali is used to maintain pH during fermentation in a fermenter.

Раствор фосфорной кислоты готовят в аппарате с мешалкой и охлаждением вместимостью 250 л путем разведения концентрированной 85%-ной фосфорной кислоты водой в соотношении 1:1 по объему: 25 л воды и 25 л концентрированной кислоты. В аппарат заливают 25 л воды и при перемешивании, через верхний люк постепенно вливают кислоту, в рубашку подают охлаждающую воду.A solution of phosphoric acid is prepared in an apparatus with a stirrer and cooling with a capacity of 250 l by diluting concentrated 85% phosphoric acid with water in a ratio of 1: 1 by volume: 25 l of water and 25 l of concentrated acid. 25 l of water is poured into the apparatus and with stirring, acid is gradually poured through the upper hatch, cooling water is supplied to the jacket.

При проведении данной операции соблюдают все меры предосторожности, необходимые при работе с концентрированными кислотами: включенная вентиляция и средства индивидуальной защиты.During this operation, all safety precautions necessary when working with concentrated acids are observed: ventilation included and personal protective equipment.

Раствор соляной кислоты готовят в емкости, устойчивой к действию соляной кислоты, снабженной датчиком pH. Данную операцию проводят в хорошо проветриваемом помещении или под тягой. При проведении данной операции соблюдают все меры предосторожности, необходимые при работе с концентрированными кислотами, в частности с соляной кислотой. К 180 л воды постепенно приливают концентрированную 36%-ную соляную кислоту до установления pH раствора 2,5.A hydrochloric acid solution is prepared in a container resistant to hydrochloric acid, equipped with a pH sensor. This operation is carried out in a well-ventilated area or under traction. When carrying out this operation, all precautions necessary when working with concentrated acids, in particular with hydrochloric acid, are observed. Concentrated 36% hydrochloric acid is gradually added to 180 l of water until a pH of 2.5 is established.

Для получения инокулята проводят следующие операции.To obtain the inoculum carry out the following operations.

Готовят 5 л суспензии 12%-ного (мас./об.) молока. Для этого взвешивают 600 г сухого молока и растворяют его в теплой воде 40-45°C. Суспензию молока разливают по 100 и 600 мл в стерильные колбы, вместимостью 250 и 2000 мл, соответственно, и стерилизуют в автоклаве при 0,5 ати (112°C) в течение 30 мин. После стерилизации молоко охлаждают до температуры 30°C и термостатируют при 30°C в течение 22-24 ч для проверки стерильности. Колбы, в которых молоко свернулось, отбраковывают. Молоко для размножения и масштабирования посевной культуры готовят заранее за 4-5 суток.Prepare 5 l of a suspension of 12% (w / v) milk. To do this, weigh 600 g of milk powder and dissolve it in warm water at 40-45 ° C. A suspension of milk is poured into 100 and 600 ml into sterile flasks with a capacity of 250 and 2000 ml, respectively, and sterilized in an autoclave at 0.5 ati (112 ° C) for 30 minutes. After sterilization, the milk is cooled to a temperature of 30 ° C and thermostated at 30 ° C for 22-24 hours to verify sterility. Flasks in which milk is curled are discarded. Milk for propagation and scaling of the sowing culture is prepared in advance for 4-5 days.

Навеску сухого дрожжевого экстракта 20 г растворяют в 100 мл теплой воды, раствор переливают в колбу вместимостью 250 мл и стерилизуют в автоклаве при 0,8 ати (117-118°C) в течение 30 мин.A portion of dry yeast extract 20 g is dissolved in 100 ml of warm water, the solution is poured into a flask with a capacity of 250 ml and sterilized in an autoclave at 0.8 ati (117-118 ° C) for 30 minutes.

Сухое молоко может быть заменено молочной сывороткой, рассолом от сушки молочной сыворотки, а также ополосками молочной промышленности, при этом содержание молочного белка должно соответствовать его содержанию в использованном сухом молоке.Powdered milk can be replaced with whey, brine from drying whey, as well as milk strips, while the content of milk protein should correspond to its content in used milk powder.

Аналогично сухой дрожжевой экстракт может быть заменен, по меньшей мере, частично гидролизованными отходами зернохранилищ, содержание питательных веществ в которых соответствует их количеству в сухом дрожжевом экстракте.Similarly, dry yeast extract can be replaced with at least partially hydrolyzed granular waste, the nutrient content of which corresponds to their amount in the dry yeast extract.

Хранение полученной культуры осуществляют преимущественно в виде молочного сгустка в 12% обезжиренном стерильном молоке в условиях бытового холодильника при температуре 4-6°C или в сухом (лиофилизированном) виде в защищенной среде, содержащей, г/л, желатин - 140, сахарозу - 220, глютамат натрия - 44, цитрат натрия трехзамещенный - 500, в стеклянных ампулах, запаянных под вакуумом. Ампулы с культурой хранят в холодильнике при минус 10°C в течение 12 месяцев.Storage of the resulting culture is carried out mainly in the form of a milk clot in 12% skim sterile milk in a domestic refrigerator at a temperature of 4-6 ° C or in dry (lyophilized) form in a protected environment containing, g / l, gelatin - 140, sucrose - 220 , monosodium glutamate - 44, trisubstituted sodium citrate - 500, in glass ampoules sealed under vacuum. Ampoules with culture stored in the refrigerator at minus 10 ° C for 12 months.

Пересев производят через 30 дней. Предпочтительно, по 1 мл сброженного этой культурой молока вносят в 10 мл стерильного 12% (мас./об.) обезжиренного молока с добавкой 0,1 мл дрожжевого экстракта из 20%-ного раствора. Затем термостатируют при 30°C в течение 18-20 ч до образования сгустка. Выросшую культуру хранят в холодильнике при температуре 5-7°C и используют для приготовления рабочей посевной культуры на стадии ТП 1.2. Культуру таким образом можно хранить и в большем объеме 100-1000 мл.Reseeding is carried out after 30 days. Preferably, 1 ml of milk fermented with this culture is added to 10 ml of sterile 12% (w / v) skim milk with the addition of 0.1 ml of yeast extract from a 20% solution. Then thermostat at 30 ° C for 18-20 hours until a clot forms. The grown culture is stored in a refrigerator at a temperature of 5-7 ° C and used to prepare a working crop at the stage of TP 1.2. Thus, the culture can be stored in a larger volume of 100-1000 ml.

Для получения рабочей посевной культуры в предварительно простерилизованную колбу вместимостью 1 л вносят асептически 450 мл стерильного молока, приготовленного как указано ранее. Далее в колбу вносят 5 мл стерильного 20%-ного раствора дрожжевого экстракта и 45 мл культуры, выращенной предварительно, возраст которой не более 10 дней. Помещают в термостат на 30°C и выдерживают 18-20 ч до образования сгустка. На этой стадии также можно использовать рассол от сушки молочной сыворотки, саму молочную сыворотку, а также обмывки оборудования молочной промышленности в соответствующих количествах, определенных из расчета потребности в питательных элементах.To obtain a working seed crop, 450 ml of sterile milk prepared as previously indicated is aseptically added to a pre-sterilized flask with a capacity of 1 L. Next, 5 ml of a sterile 20% solution of yeast extract and 45 ml of a culture grown previously, whose age is not more than 10 days, are added to the flask. They are placed in a thermostat at 30 ° C and incubated for 18-20 hours until a clot forms. At this stage, you can also use brine from drying whey, whey itself, as well as washing equipment of the dairy industry in appropriate quantities, determined from the calculation of the need for nutrients.

Для получения рабочей посевной культуры в 3 предварительно простерилизованные колбы вместимостью 2 л вносят асептически по 1,2 л стерильного молока, приготовленного ранее. Далее в колбы вносят по 12 мл стерильного 20%-ного раствора дрожжевого экстракта и по 120 мл свежевыросшей культуры, возраст которой не более 10 дней. Помещают в термостат на 30°C и выдерживают 18-20 ч до образования сгустка. Готовый инокулят в количестве 4 л асептически переносят в стерильную колбу с отводом.To obtain a working sowing culture, in 3 previously sterilized flasks with a capacity of 2 l, aseptically add 1.2 l of sterile milk prepared previously. Then, 12 ml of a sterile 20% solution of yeast extract and 120 ml of freshly grown culture, the age of which is no more than 10 days, are added to the flasks. They are placed in a thermostat at 30 ° C and incubated for 18-20 hours until a clot forms. Ready inoculum in the amount of 4 l is aseptically transferred to a sterile flask with a tap.

Ферментацию проводят в ферментере с геометрическим объемом 70 л, имеющем перемешивающее устройство, обеспечивающее скорость перемешивания до 1000 об/мин, штуцер для подачи питательной среды, штуцер для подачи посевного материала, пробоотборник и линию для передачи культуральной жидкости из ферментера. Аппарат имеет автоматические системы контроля и поддержания pH и температуры.The fermentation is carried out in a fermenter with a geometric volume of 70 l, having a mixing device that provides a mixing speed of up to 1000 rpm, a nozzle for supplying a nutrient medium, a nozzle for supplying seed, a sampler and a line for transferring culture fluid from the fermenter. The device has automatic systems for monitoring and maintaining pH and temperature.

Перед загрузкой ферментера производят его проверку на герметичность в соответствии с инструкцией, в случае выявления неисправностей их устраняют. После этого аппарат стерилизуют при 130°C в течение 1 ч согласно инструкции по использованию ферментера.Before loading the fermenter, it is checked for leaks in accordance with the instructions; in case of malfunctions, they are eliminated. After that, the apparatus is sterilized at 130 ° C for 1 h according to the instructions for use of the fermenter.

Ферментационную среду готовят ферментере, используя питьевую воду. Компоненты берут в расчете на объем среды 37,3 л.The fermentation medium is prepared by a fermenter using drinking water. The components are calculated per volume of medium 37.3 liters.

Питательную среду готовят из рассола после сушки молочной сыворотки, молочной сыворотки и ополосок, получаемых после мойки технологического оборудования на молочных предприятиях, при этом содержание питательных элементов должно соответствовать их содержанию в смеси, содержащей, г/л:The nutrient medium is prepared from brine after drying whey, whey and rinses obtained after washing technological equipment at dairy enterprises, while the content of nutrients must correspond to their content in a mixture containing, g / l:

Молоко обезжиренное сухоеSkimmed milk powder 30thirty Сыворотка молочная сухаяDry whey 4040

К полученному составу добавляют фермент мегатерии в количестве 0,7-1,0 г/лTo the resulting composition add the enzyme megateria in an amount of 0.7-1.0 g / l

Сухой фермент взвешивают на лабораторных весах в количестве 26 г. Тщательно растворяют в теплой воде 40-45°C в объеме 500 мл в эмалированной емкости.The dry enzyme is weighed on a laboratory balance in an amount of 26 g. Thoroughly dissolved in warm water at 40-45 ° C in a volume of 500 ml in an enameled container.

Сухие компоненты смеси взвешивают на весах, растворяют в эмалированной емкости в 7-10 л теплой - 40-45°C воды, тщательно перемешивают. Жидкие компоненты отмеряют с использованием мерительного оборудования и добавляют в указанную емкость. Суспензию переливают в аппарат через фильтрующий материал (марля). Доводят pH суспензии до 8,0, вводя ранее полученный 10%-ный раствор щелочи. Эта операция, как и все последующие, связанные с доведением pH, выполняется при постоянном перемешивании 70-100 об/мин.The dry components of the mixture are weighed on a balance, dissolved in an enameled container in 7-10 liters of warm - 40-45 ° C water, and mixed thoroughly. Liquid components are measured using measuring equipment and added to the indicated container. The suspension is poured into the apparatus through the filter material (gauze). The pH of the suspension is adjusted to 8.0 by introducing the previously obtained 10% alkali solution. This operation, like all subsequent ones related to adjusting the pH, is performed with constant stirring of 70-100 rpm.

В ферментере корректируют pH до 8,0 введением 10%-ного раствора NaOH, доводят питьевой водой объем до 37,3 л, нагревают до 50±1°C подачей пара в рубашку аппарата при постоянном перемешивании. После этого вносят фермент, перемешивают в течение 20-30 мин и проводят гидролиз в течение 2,5 ч, поддерживая постоянную температуру 50±1°C, подачей пара в рубашку. После окончания гидролиза среду быстро нагревают и начинают стерилизацию.In the fermenter, the pH is adjusted to 8.0 by introducing a 10% NaOH solution, the volume is brought up to 37.3 l with drinking water, heated to 50 ± 1 ° C by supplying steam to the apparatus jacket with constant stirring. After this, the enzyme is introduced, stirred for 20-30 minutes and hydrolysis is carried out for 2.5 hours, maintaining a constant temperature of 50 ± 1 ° C, by supplying steam to the jacket. After hydrolysis is complete, the medium is quickly heated and sterilization begins.

Среду стерилизуют, подачей пара в рубашку, выдерживая 25 мин при температуре 113-114°C. После окончания стерилизации среду охлаждают до 29±1°C подачей воды в рубашку. Необходимо обеспечить максимально быстрый нагрев до стерилизации и охлаждение среды после стерилизации. Это обязательное условие для получения качественной питательной среды.The medium is sterilized by supplying steam to the jacket, maintaining 25 minutes at a temperature of 113-114 ° C. After sterilization is complete, the medium is cooled to 29 ± 1 ° C by supplying water to the jacket. It is necessary to ensure the fastest possible heating before sterilization and cooling of the medium after sterilization. This is a prerequisite for obtaining a high-quality nutrient medium.

В стерильной среде устанавливают pH 7,0 подачей насосом из стеклянной бутыли стерильного 10%-ного раствора NaOH, значение pH сверяют с контрольным pH-метром, температуру доводят до 28°C.In a sterile medium, a pH of 7.0 is established by applying a sterile 10% NaOH solution from a glass bottle with a pump, the pH value is checked with a control pH meter, the temperature is brought to 28 ° C.

Колбу с инокулятом стерильно под факелом присоединяют к ферментеру через посевной штуцер. Далее перестальтическим насосом передавливают инокулят в ферментер при постоянном перемешивании.The flask with the inoculum is sterilely attached under a torch to the fermenter via a seed nozzle. Next, the inoculum is pressed with a peristaltic pump into the fermenter with constant stirring.

Ферментацию ведут, поддерживая в ферментере температуру 28±1°C, избыточное давление, перемешивание 300 об/мин, постоянную величину pH 6,8. Поддержание постоянного уровня pH осуществляется автоматически системой pH-статирования, подачей стерильного 10%-ного раствора NaOH из стеклянной бутыли. В процессе ферментации каждый час отмечают температуру, pH, объем титранта потребленного в час (мл/ч), количество оборотов мешалки в минуту, избыточное давление в аппарате. Производят отбор проб на стерильность - в пустые стерильные пробирки: после стерилизации среды, после засева среды, через 7 ч от начала ферментации и после завершения ферментации - всего 4 пробы; на активность по 9,5 мл культуральной жидкости в пробирки с 0,5 мл соляной кислоты: каждый час, начиная через 2 ч после максимума титрования и до окончания ферментации, пробы хранят в холодильнике. Пробирки с кислотой готовят предварительно: в мерные пробирки вносят по 0,5 мл раствора соляной кислоты, разведенной 1:1 водой, закрывают резиновыми пробками и ставят отметку на уровне 10 мл.Fermentation is carried out while maintaining a temperature of 28 ± 1 ° C in the fermenter, overpressure, stirring 300 rpm, a constant pH of 6.8. Maintaining a constant pH level is carried out automatically by a pH-statization system, by supplying a sterile 10% NaOH solution from a glass bottle. In the fermentation process, temperature, pH, the amount of titrant consumed per hour (ml / h), the number of revolutions of the stirrer per minute, and the overpressure in the apparatus are noted every hour. Sterility samples are taken — in empty sterile tubes: after sterilization of the medium, after inoculation of the medium, 7 hours after the start of fermentation and after the completion of fermentation - only 4 samples; for activity of 9.5 ml of culture fluid in test tubes with 0.5 ml of hydrochloric acid: every hour, starting 2 hours after the maximum titration and until the end of fermentation, the samples are stored in the refrigerator. Test tubes with acid are pre-prepared: 0.5 ml of hydrochloric acid diluted 1: 1 with water are added to volumetric tubes, closed with rubber stoppers and put a mark at the level of 10 ml.

Ферментацию останавливают, когда скорость титрования упадет до нуля. Продолжительность процесса ферментации примерно 12-14 ч.Fermentation is stopped when the titration rate drops to zero. The duration of the fermentation process is approximately 12-14 hours.

Ферментацию проводят в аппарате с геометрическим объемом 1 м3, имеющим перемешивающее устройство, обеспечивающее до 180 об/мин, рубашку с подводом пара и холодной воды, люк для подачи питательной среды, штуцер для подачи посевного материала, пробоотборник и линию для передачи культуральной жидкости из ферментера,. Аппарат снабжен автоматической системой контроля и поддержания pH.Fermentation is carried out in an apparatus with a geometric volume of 1 m 3 , with a mixing device that provides up to 180 rpm, a shirt with a supply of steam and cold water, a hatch for supplying a nutrient medium, a fitting for supplying seed, a sampler and a line for transferring culture fluid from fermenter. The device is equipped with an automatic pH control and maintenance system.

Перед загрузкой ферментера производят его проверку на герметичность в соответствии с инструкцией, в случае выявления неисправностей их устраняют. После этого аппарат стерилизуют при 130°C в течение 1 ч.Before loading the fermenter, it is checked for leaks in accordance with the instructions; in case of malfunctions, they are eliminated. After that, the apparatus is sterilized at 130 ° C for 1 hour.

Ферментационную среду готовят, используя питьевую воду. Компоненты берут в расчете на объем среды 505 л.The fermentation medium is prepared using drinking water. The components are based on a volume of 505 l.

Питательную среду готовят из рассола после сушки молочной сыворотки, молочной сыворотки и ополосок, получаемых после мойки технологического оборудования на молочных предприятиях, при этом содержание питательных элементов должно соответствовать их содержанию в смеси, содержащей, г/л:The nutrient medium is prepared from brine after drying whey, whey and rinses obtained after washing technological equipment at dairy enterprises, while the content of nutrients must correspond to their content in a mixture containing, g / l:

Молоко обезжиренное сухоеSkimmed milk powder 30thirty Сыворотка молочная сухаяDry whey 4040

Сухие компоненты смеси взвешивают на весах, растворяют в эмалированной емкости теплой - 40-45°C воды, тщательно перемешивают. Жидкие компоненты отмеряют с использованием мерительного оборудования и добавляют в указанную емкость. Суспензию переливают в аппарат через фильтрующий материал (марля). Доводят pH суспензии до 8,0, вводя ранее полученный 10%-ный раствор щелочи. Эта операция, как и все последующие, связанные с доведением pH, выполняется при постоянном перемешивании 70-100 об/мин.The dry components of the mixture are weighed on a balance, dissolved in an enameled container of warm - 40-45 ° C water, mixed thoroughly. Liquid components are measured using measuring equipment and added to the indicated container. The suspension is poured into the apparatus through the filter material (gauze). The pH of the suspension is adjusted to 8.0 by introducing the previously obtained 10% alkali solution. This operation, like all subsequent ones related to adjusting the pH, is performed with constant stirring of 70-100 rpm.

Загрузочную линию и ферментер начинают стерилизовать за 1 ч до окончания гидролиза среды. Стерилизацию ведут при 131±1°C в течение 1 ч. После окончания стерилизации отключают подачу пара на загрузочную линию и в ферментер. Ферментер сразу же охлаждают подачей воды в рубашку, при падении давления в аппарате до 0,7±0,2 ати подают стерильный воздух для поддержания избыточного давления 0,5 ати.The loading line and the fermenter begin to be sterilized 1 hour before the end of hydrolysis of the medium. Sterilization is carried out at 131 ± 1 ° C for 1 h. After sterilization is completed, the steam supply to the loading line and to the fermenter is turned off. The fermenter is immediately cooled by supplying water to the jacket; when the pressure in the apparatus drops to 0.7 ± 0.2 ati, sterile air is supplied to maintain an excess pressure of 0.5 ati.

После окончания гидролиза среду быстро передают в стерильный ферментер через фильтрующий материал (марля) и сразу начинают стерилизацию подачей пара в рубашку. Режим стерилизации - выдержка в течение 25 мин при температуре 113-114°C. Необходимо обеспечить максимально быстрый нагрев до стерилизации и охлаждение среды после стерилизации. Это обязательное условие для получения качественной питательной среды.After hydrolysis is complete, the medium is quickly transferred to a sterile fermenter through filter material (gauze) and sterilization is started immediately by supplying steam to the jacket. Sterilization mode - exposure for 25 minutes at a temperature of 113-114 ° C. It is necessary to ensure the fastest possible heating before sterilization and cooling of the medium after sterilization. This is a prerequisite for obtaining a high-quality nutrient medium.

В стерильной среде устанавливают pH 7,0 подачей ранее приготовленного 10%-ного стерильного раствора NaOH, значение pH сверяют с контрольным pH-метром, температуру доводят до 28°C, сбрасывают избыточное давление, отключают перемешивание.In a sterile medium, a pH of 7.0 is established by supplying a previously prepared 10% sterile NaOH solution, the pH value is checked with a control pH meter, the temperature is adjusted to 28 ° C, the overpressure is released, stirring is turned off.

Ранее полученный посевной материал по посевной линии стерильно под факелом вносят в ферментер через посевной штуцер. Далее штуцер закрывают, включают мешалку, устанавливают избыточное давление в аппарате 0,5 ати подачей стерильного воздуха.Previously obtained seed along the seed line is sterilized under the torch and introduced into the fermenter through the seed nozzle. Next, the nozzle is closed, the stirrer is turned on, an overpressure in the apparatus of 0.5 ati is established by supplying sterile air.

Ферментацию ведут, поддерживая в аппарате температуру 28±1°C, pH 6,8 подачей стерильного 10%-ного раствора NaOH по стерильной линии, при перемешивании 180 об/мин. В процессе каждый час отмечают температуру, pH, количество щелчков на счетчике прибора pH-статирования, давление в ферментере. Ферментацию останавливают, когда скорость титрования упадет до 1/3 от максимального количества щелочи, потребленной в час. Производят отбор проб на стерильность - в пустые стерильные пробирки: после стерилизации среды, после засева среды, через 7 ч от начала ферментации и после завершения ферментации - всего 4 пробы; на активность по 9,5 мл культуральной жидкости в пробирки с 0,5 мл соляной кислоты: каждый час, начиная через 2 ч после максимума титрования и до окончания ферментации, пробы хранят в холодильнике. Пробирки с кислотой готовят предварительно: в мерные пробирки вносят по 0,5 мл раствора соляной кислоты, разведенной 1:1 водой, закрывают резиновыми пробками и ставят отметку на уровне 10 мл.Fermentation is carried out while maintaining a temperature of 28 ± 1 ° C, pH 6.8 in the apparatus by applying a sterile 10% NaOH solution along a sterile line, with stirring 180 rpm. In the process, temperature, pH, the number of clicks on the counter of the pH-stating device, and the pressure in the fermenter are noted every hour. Fermentation is stopped when the titration rate drops to 1/3 of the maximum amount of alkali consumed per hour. Sterility samples are taken — in empty sterile tubes: after sterilization of the medium, after inoculation of the medium, 7 hours after the start of fermentation and after the completion of fermentation - only 4 samples; for activity of 9.5 ml of culture fluid in test tubes with 0.5 ml of hydrochloric acid: every hour, starting 2 hours after the maximum titration and until the end of fermentation, the samples are stored in the refrigerator. Test tubes with acid are pre-prepared: 0.5 ml of hydrochloric acid diluted 1: 1 with water are added to volumetric tubes, closed with rubber stoppers and put a mark at the level of 10 ml.

Концентрация низина в культуральной жидкости 7000-7500 МЕ/мл. Продолжительность процесса ферментации 8-10 ч. Культуральная жидкость предается на стадию экстракции.The concentration of nisin in the culture fluid is 7000-7500 IU / ml. The duration of the fermentation process is 8-10 hours. The culture fluid is transferred to the extraction stage.

После окончания процесса ферментации культуральную жидкость (КЖ) закисляют до конечного pH 2,5 раствором фосфорной кислоты. Затем КЖ нагревают через рубашку (или одновременно подачей пара в аппарат) до 100°C и выдерживают в течение 10 мин. Охлаждают до 30°C подачей в рубашку холодной воды и передают на стадию сепарации (центрифугирования). Операцию осуществляют при перемешивании 180 об/мин.After the fermentation process is over, the culture fluid (QL) is acidified to a final pH of 2.5 with a solution of phosphoric acid. Then, the QOL is heated through a jacket (or simultaneously by supplying steam to the apparatus) to 100 ° C and held for 10 minutes. Cool to 30 ° C by applying cold water to the jacket and transfer to the separation (centrifugation) stage. The operation is carried out with stirring 180 rpm

После экстракции культуральную жидкость 700 л сепарируют на бактофуге. Скорость подачи КЖ со стадии экстракции определяют экспериментально по качеству фугата, добиваясь получения наиболее чистой от клеток жидкости. Качество оценивают визуально. Фугат собирают в аппарат ультрафильтрации. Осадок собирают в блоке нейтрализации и сушки.After extraction, a culture liquid of 700 L is separated in a bactofuge. The feed rate of QOL from the extraction stage is determined experimentally by the quality of the centrate, achieving the cleanest fluid from the cells. Quality is evaluated visually. The centrate is collected in an ultrafiltration apparatus. The precipitate is collected in a neutralization and drying unit.

В предпочтительном варианте реализации разработанного технического решения фугат, содержащий целевой продукт - низин, последовательно пропускают через блок ультрафильтрации, блок нанофильтрации, а также установку сушки препарата низина, при этом в качестве блока ультрафильтрации может быть использовано оборудование, применяемое при переработке молока и молочных продуктов, в качестве блока нанофильтрации может быть также может использовано оборудование для молочной промышленности, а для сушки может быть применено оборудование, предназначенное для получения сухого молока.In a preferred embodiment of the developed technical solution, a centrate containing the target product, nisin, is successively passed through an ultrafiltration unit, a nanofiltration unit, and a nisin drying unit, while equipment used in the processing of milk and milk products can be used as an ultrafiltration unit, as a nanofiltration unit, equipment for the dairy industry can also be used, and equipment can be used for drying, before Assigning to obtain milk powder.

К блоку нейтрализации и сушки кроме выхода бактофуги по осадку могут быть подключены через блок осаждения лактата кальция и блок упаривателя маточника блок упаривателя пермеата, подключенный к выходу по пермеату блока нанофильтрации. На выходе блока нейтрализации и сушки отходов получают органо-минеральную добавку для корма скота и птицы.To the neutralization and drying unit, in addition to the bactofuge outlet, the sediment can be connected through the calcium lactate precipitation unit and the mother liquor evaporator unit, the permeate evaporator unit connected to the permeate exit of the nanofiltration unit. At the output of the waste neutralization and drying unit, an organo-mineral supplement for livestock and poultry feed is obtained.

Выход по осадку блока осаждения лактата кальция может быть подключен к входу блока получения раствора молочной кислоты.The precipitate output of the calcium lactate precipitation unit can be connected to the inlet of the lactic acid solution production unit.

Разработанные технология и технологическая линия обеспечивают промышленное производство низина, а также переработку в полезные продукты получаемые в производстве низина отходы.The developed technology and technological line ensure the industrial production of nisin, as well as the processing of waste products obtained in the production of nisin into useful products.

Claims (17)

1. Способ микробиологического производства низина, характеризуемый тем, что проводят культивирование продуцента низина в ферментере с использованием штамма-продуцента низина Lactococcus (Streptococcus) lactis с последующей экстракцией низина, причем в качестве компонентов питательной среды используют рассол после сушки молочной сыворотки, содержащий до 9,0 г/дм3 минеральных солей, молочную сыворотку и ополоски, получаемые после мойки технологического оборудования на молочных предприятиях и содержащие не свыше 0,2% белка, а также мегатерин, культивирование проводят с использованием автоматического pH-статирования и термостатирования, экстракцию низина проводят подкислением с последующим выделением низина центрифугированием.1. The method of microbiological production of nisin, characterized in that the cultivation of the producer of nisin in the fermenter using a strain of the producer of nisin Lactococcus (Streptococcus) lactis, followed by extraction of nisin, and as a nutrient medium used brine after drying whey, containing up to 9, 0 g / dm 3 of mineral salts, and rinsing whey obtained after cleaning of process equipment in dairy plants and containing not more than 0.2% protein and megaterin cultured of conducted using an automated pH-statirovaniya and temperature control, extraction is carried out by acidification with nisin followed by isolation by centrifugation nisin. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют штамм Lactococcus lactis subsp. Lactis гибридный штамм F-116, коллекция Московского государственного университета им. В.М. Ломоносова.2. The method according to p. 1, characterized in that the strain of Lactococcus lactis subsp. Lactis hybrid strain F-116, a collection of Moscow State University. V.M. Lomonosov. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют молочную сыворотку производства при содержании белка не свыше 1,4%.3. The method according to p. 1, characterized in that the use of whey production with a protein content of not more than 1.4%. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что общее содержание молочного белка в питательной среде составляет не свыше 1,6%.4. The method according to p. 1, characterized in that the total content of milk protein in the nutrient medium is not more than 1.6%. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительно в процессе культивирования штамма используют питательную среду с содержанием, по меньшей мере, частично гидролизованных отходов зернохранилища, содержание питательных веществ в которых соответствует их количеству в 0,05 кг сухого дрожжевого экстракта.5. The method according to p. 1, characterized in that previously, in the process of cultivating the strain, a nutrient medium is used containing at least partially hydrolyzed granary waste, the nutrient content of which corresponds to their amount in 0.05 kg of dry yeast extract. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют питательную среду, содержащую 0,07-0,15% мегатерина.6. The method according to p. 1, characterized in that they use a nutrient medium containing 0.07-0.15% megaterina. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что низин экстрагируют действием на культуральную жидкость раствором ортофосфорной кислоты при pH 2,4÷2,6 при перемешивании и последующем нагреве до 100°C.7. The method according to p. 1, characterized in that nisin is extracted by the action on the culture fluid with a solution of phosphoric acid at a pH of 2.4 ÷ 2.6 with stirring and subsequent heating to 100 ° C. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ферментацию проводят, поддерживая в ферментере температуру 28±1°C и pH 6,8, при перемешивании со скоростью 180 об/мин.8. The method according to p. 1, characterized in that the fermentation is carried out, maintaining in the fermenter a temperature of 28 ± 1 ° C and a pH of 6.8, with stirring at a speed of 180 rpm 9. Технологическая линия микробиологического производства низина по п. 1, характеризуемая тем, что она содержит ферментер со сферическим днищем и крышкой, снабженный барботером, рубашкой, мешалкой и системой автоматического pH-статирования и термостатирования, входы которого совмещены с системами подачи питательной среды и засевного материала, а выход по культуральной жидкости сообщен через блоки экстракции, центрифугирования, ультрафильтрации и нанофильтрации с блоком сушки препарата низин.9. The technological line for the microbiological production of nisin according to claim 1, characterized in that it contains a fermenter with a spherical bottom and a lid, equipped with a bubbler, a shirt, a stirrer and an automatic pH-stating and thermostating system, the inputs of which are combined with the feed medium and seed systems material, and the output of the culture fluid is communicated through blocks of extraction, centrifugation, ultrafiltration and nanofiltration with the drying unit of the nisin preparation. 10. Линия по п. 9, отличающаяся тем, что ферментер дополнительно содержит средство взятия пробы культуральной жидкости.10. The line according to p. 9, characterized in that the fermenter further comprises a means of sampling the culture fluid. 11. Линия по п. 9, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит участок подготовки питательной среды.11. The line according to p. 9, characterized in that it further comprises a site for the preparation of a nutrient medium. 12. Линия по п. 9, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит участок подготовки засевного материала.12. The line according to claim 9, characterized in that it further comprises a seed preparation section. 13. Линия по п. 9, отличающаяся тем, что блок экстракции выполнен в виде термостатируемой емкости, снабженной мешалкой.13. The line according to p. 9, characterized in that the extraction unit is made in the form of a thermostatically controlled vessel equipped with a stirrer. 14. Линия по п. 9, отличающаяся тем, что блок сепарации выполнен в виде бактофуги.14. The line according to p. 9, characterized in that the separation unit is made in the form of bactofuga. 15. Линия по п. 9, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит блок очистки низина, включающий установленные последовательно узел ультрафильтрации и узел нанофильтрации, подключенный к выходу по фугату блока сепарации.15. The line according to claim 9, characterized in that it further comprises a nisin purification unit, comprising an ultrafiltration unit and a nanofiltration unit connected in series to the outlet through the centrate of the separation unit. 16. Линия по п. 9, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит блок получения органо-минеральной добавки, подключенный к выходу по осадку блока сепарации.16. The line according to p. 9, characterized in that it further comprises a unit for producing an organo-mineral additive connected to the sludge outlet of the separation unit. 17. Линия по п. 9, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит блок получения раствора молочной кислоты, подключенный пермеату к узлу нанофильтрации. 17. The line according to claim 9, characterized in that it further comprises a lactic acid solution production unit connected to the permeate to the nanofiltration unit.
RU2015108020/10A 2015-03-10 2015-03-10 Method and process line for production of nisin RU2585521C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015108020/10A RU2585521C1 (en) 2015-03-10 2015-03-10 Method and process line for production of nisin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015108020/10A RU2585521C1 (en) 2015-03-10 2015-03-10 Method and process line for production of nisin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2585521C1 true RU2585521C1 (en) 2016-05-27

Family

ID=56096177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015108020/10A RU2585521C1 (en) 2015-03-10 2015-03-10 Method and process line for production of nisin

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2585521C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108374033A (en) * 2018-02-13 2018-08-07 钟文文 A kind of extracting method of nisin
RU2694590C2 (en) * 2017-11-28 2019-07-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Strains bacillus safensis vkpm v-12180, bacillus licheniformis vkpm v-1224, bacillus pumilus vkpm v-12182, bacillus endophyticus vkpm v-12181 - producers of bacteriocins against bacterial pathogens, method for producing nisin

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1687616A1 (en) * 1989-08-18 1991-10-30 МГУ им.М.В.Ломоносова Strain streptococcus lactis - a producer of antibiotic nisyne
RU2151796C1 (en) * 1999-02-08 2000-06-27 Государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ" Strain lactobacillus lactis as producer of bacteriocine nisin
RU2374320C2 (en) * 2007-12-28 2009-11-27 Лидия Григорьевна Стоянова Strain lactococcus lactis subsplactis f-119-producer of antibiotic complex lgs and method of producing antibiotic complex lgs using said strain

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1687616A1 (en) * 1989-08-18 1991-10-30 МГУ им.М.В.Ломоносова Strain streptococcus lactis - a producer of antibiotic nisyne
RU2151796C1 (en) * 1999-02-08 2000-06-27 Государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ" Strain lactobacillus lactis as producer of bacteriocine nisin
RU2374320C2 (en) * 2007-12-28 2009-11-27 Лидия Григорьевна Стоянова Strain lactococcus lactis subsplactis f-119-producer of antibiotic complex lgs and method of producing antibiotic complex lgs using said strain

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MALL P., MOHANTY B.K., PATANKAR R.M. AND ET AL. Physiochecal Parameters Optimization for Enhanced Nisin Production by Lactococcus lactis (MTCC 440) // Braz. Arch. Biol. Technol., 2010, v.53, n.1, pp. 203-209. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694590C2 (en) * 2017-11-28 2019-07-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Strains bacillus safensis vkpm v-12180, bacillus licheniformis vkpm v-1224, bacillus pumilus vkpm v-12182, bacillus endophyticus vkpm v-12181 - producers of bacteriocins against bacterial pathogens, method for producing nisin
CN108374033A (en) * 2018-02-13 2018-08-07 钟文文 A kind of extracting method of nisin

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2477313C1 (en) STRAIN Enterococcus hirae, USED TO MAKE CULTURED MILK FOODS
RU2585521C1 (en) Method and process line for production of nisin
CN106916726A (en) A kind of fermentation process coupled with separation system for continuously fermenting on a large scale
US4192918A (en) Production of Baker's yeast from acid whey
CN102994442B (en) Animal cell suspension culture process utilizing riptide bioreactor, and controlling method thereof
Whittier et al. Continuous fermentation in the production of lactic acid
CN109321434A (en) A kind of tryptophan feed additive production system
CN107723233B (en) Equipment and method for producing lactein
CN101822168A (en) Methods for inoculating edible fungus strain and culturing mycelium and device thereof
CN209322868U (en) A kind of tryptophan feed additive production system
CN113308411A (en) Culture method and application of bacillus subtilis
CN202369590U (en) Equipment for preparing composite calcium bilirubinate by using fermented ox bile
CN109929884A (en) A kind of preparation method of ketoglutaric acid
US3159490A (en) Manufacturing swiss cheese using propionibacterium shermanii
RU2085212C1 (en) Method of preparing the common brucellosis antigen for pa, pck and pdck
US5952207A (en) Process of producing whey produced as a by-product of cheese manufacture
CN101798591B (en) PCR quick detection method of milk cow psychrophile pseudomonas
CN107286034A (en) A kind of glutamic acid preparation method
Sattarovich Solation of Citric Acid from Microorganisms
CN102776166A (en) Production method for xylanase
Van Drimmelen Strain 19 Brucella vaccine: V. Mass production in the Brucella Vortex Aerated Culture apparatus
SU477714A1 (en) Method for producing milk substitute for young animals
NO174588B (en) Procedure for Continuous Production of Various Biotechnology Product Groups Using Continuous Membrane Reactor
CN105755075A (en) Method of preparing high-purity diphtheria toxin original liquid
CN113215119A (en) Glutathione synthetase culture process

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170311