SU1409658A1 - Способ получени посевного материала дл производства лимонной кислоты поверхностной ферментацией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к микробиологической промьшшенности и касаетс  получени  Посевного материала дл  производства лимонной кислоты поверхностным способом с помощью .гриба - продуцента Aspergillus niger. Целью изобретени   вл етс  повьшение биохимической активности посевного материала. Способ заключаетс  в том, что посевной материал получают путем смешивани  конидий гриба с наполнителем в соотношении 1:2. В качестве наполнител  используют солодовые ростки, которые предварительно измельчают до частиц размером не более 10 мкм, стерилизуют и высушивают до влажности 30-35%. 5 табл. I сл

Description

сд

00

Изобретение относитс  к микробио- Логической промышленности и касаетс  |1олучени  посевного материала дл  1роизводства лимонной кислоты поверх Йостным способом с помощью гриба - Ьродуцента Aspergillus niger. I Цепь изобретени  - повышение био- шмической активности посевного материала ,

Способ заключаетс  в следующем.

Посевной материал дл  производства лимонной кислоты поверхностной ферментацией с использованием гриба продуцента Aspergillus niger получа- от путем смешивани  конидий гриба с наполнителем в соотношении 1:2. В качестве наполнител  используют со- шодовые ростки, при этом их предварительно измельчают, стерилизируют   высушивают до влажности 30-35%.

Солодовые ростки, смешанные с кониди ми при Попадании на поверхность мелассной среды, активируют конидии, ускор ют их прорастание за счет экстракции содержащихс  в ростках биостимул торов (витаминов, аминокислот, ферментов, легкоусво емой глюкозы). В результате ускорени  формировани  мицелиальной плен- ки гриба уменьшаетс  веро тность раннего инфицировани  мелассных растворов, что особенно важно при обработке меласс низкого технологического качества.

Солодовые ростки - отход пивова- 1ренного производства - просеивают Iчерез сито дл  удалени  зерен и их I оболочек и затем измельчают на мельнице (18000 об/мин). Размеры размолотых частиц не должны превышать 10 мкм, так как способ производства лимонной кислоты  вл етс  поверхнос ным и частицы должны быть легкими, не увлекать посевной материал в глубину мелассного раствора. После из- мельчени  ростки стерилизуют трехкратным автоклавированием при 0,1 ат в течение 30 мин с последующим терм статированием после каждого автокла вировани  при 30-35°С в течение су- ток.

После стерилизации солодовые роски высушивают до влажности 30-35%.

При влажности меньше 30% наблюдаетс  снижение стимулирующих свойств солодовых ростков, а при увеличении влажности выше 35% происходит потер  всхожести посевного материала из-за

е 0

s 0

5

5 5 0

0

0

5

увлажнени  конидий. Изменение границ влажности солодовых ростков ведет к снижению биохимической активности посевного материала и, как следствие, к снижению кислотообразовани . Вли ние степени высушивани  солодовых ростков на всхожесть и кислотообра- зование представлено в табл. 1.

Простерилизованные и высушенные до оптимальной влажности солодовые ростки смешивают с кониди ми в массовом соотношении 2:1.

Приготовленным таким образом посевным материалом засевают ферментационную среду, содержащую 13-17% сахара. Ферментацию провод т поверхностным способом в течение 7-9 сут. при 32°С.

Пример 1. Солодовые ростки просеивают через сито дл  удалени  зерен и их оболочек и измельчают на мельнице до размера частиц меньше 10 мкм, после чего их подвергают стерилизации. Стерилизацию осуществл ют трехкратным автоклавированием при 0,1 ати в течение 30 мин с последующим высушиванием в термостате при 32 С в течение двух суток до влажности 30%. Обработанные таким образом солодовые ростки смешивают с кониди ми гриба А.niger штамм Л-130 в массовом соотношении 2:1. Приготовленным посевным материалом засевают ферментационную среду, г/л: Свекловична  меласса (50%-ной концентрации по сахару)300

Серна  кислота0,06

ГексаЦианоферрат кали , гидрат1 ,5

Трилон Б0,05

Дигидроортофосфат кали  0,15 Сульфат цинка, гидрат 0,01 рН среды7,1-7,2

Ферментацию поверхностным способом провод т в химических стаканах с площадью дна 0,41 дм. Объем мелассной среды 500 мл (высота сло  12 см) . На поверхность среды высевают распылением конидий штамма Л-130. Продолжительность ферментации 7 сут, температура воздуха в термостатной комнате .

Дл  сравнени  провод т исследовани  в аналогичных услови х с этой же мелассой, но без наполнител  (контроль ) , а также с такими наполнител ми , как тальк корейский и активиро5

ванный уголь. Вли ние наполнителей на кислотообразование штамма Л-130, вьфащиваемого на мелассных средах средней ферментируемости, представлено в табл. 2.

Из табл. 2 видноj что активиро- ванный уголь и тальк в качестве наполнителей угнетают кислотообразование гриба на 9,4-12,1%.ю

Пример 2. Услови  аналогичны примеру 1. Посевной материал прчго- тавливают в производственных услови х . Конидии штамма смешивают со стерильными солодовыми ростками, высу- 15 шейными до влажности 30%, в соотношении 1:2. Производственный посевной материал испытывают на мелассной среде .

Состав ферментационной среды, 20 г/л:

Свекловична , меласса (45%-на  концентраци  сахара)370

Карбонат натри , без-25

водный0,23

Гексацианоферрат кали , .

гидрат1,12

Гигидроортофосфат кали  0,1 Сульфат цинка, гидрат 0,005 зо рН среды7,2

Сравнительные данные по кислото- образованию A.niger штамм Л-130 парти  12 с использованием наполнител  (солодовые ростки, высушенные до 33% влажности) и без наполнител  при культивировании на -мелассе Гиндешт- ского сахарного завода заготовки 1981 г( хорошей ферментируемости представлены в табл. 3.-- „

I .

.-. Использование солодовых ростков

в качестве наполнител  при приготовлении посевного материала дает возможность получить 2150 г лимонной кислоты в расчете на i м в сутки в 45 то врем , как посев конидий без наполнител  приводит к образованию 1950 г кислоты (табл. 3). Таким образом , использование ссхподовых ростков позвол ет увеличить съем лимон- 50 ной кислоты на 8,.8% по сравнению с контролем (без наполнител ) и .повысить выход лимонной кислоты на 6,3%. Состав синтезируемых кислот (лимонна  и глюконова ) под вли нием на- gg полнител  практически не мен етс . Изменени  в диапазоне 1,0-1,5% в составе кислот лежат в пределах ошибки опыта.

.

II Р и м е р 3. Испытани  посевного материала, смешанного с солодовыми ростками, высушенными до 35% влажности в соотношении 1:2, провод т на заводе лимонной кислоты в производственной камере цеха поверхностной ферментации. Приготовление мелассных сред осуществл ют согласно Технологической инструкции по производству пищевой лимонной кислоты (1981).

Состав ферментационной среды, кг:

Смесь свекловичных меласс Никифоровского, Гиндешт- ского, Нижне-Кисл йского и Эртильского сахарных заводов заготовки 1981 26800 Гексацианоферрат кали , гидрат134

Трилон Б4,42

Триполифосфат натри  4,42 Дигидроортофосфат кали  11,45 Сульфат цинка, гидрат 0,92 Фурациллин1,624

40%-ный раствор формалина , л11,6 Сульфат меди, гидрат 0,46 Вода водопроводна , м До 92 рН 7,0-7,2 Обща  площадь ферментированной поверхности камеры составл ет 497 м. Содержание сахара в исходном мелас- сном растворе 15,5%. Длительность 9 сут. Температура .

В услови х производства при засеве кониди ми гриба, смешанными с солодовыми ростками в массовом соотношении 1:1, синтезируетс  1810 г кислоты с 1 м в сутки, а смешанными с тальком в таком же соотношении 1723.

Сравнение кислотообразовани  гриба A.niger штамм Л-130 при использовании конидий, смешанных с различными наполнител ми (солодовые ростки, высушенные до влажности 35%, и тальк) в массовом соотношении 1:2 представ

лены в табл. 4.

Таким образом, использование в

качестве наполнител  солодовых ростков позвол ет увеличить съем лимонной кислоты с единицы площади в единицу времени на 5%. Кроме того, преимущество солодовых ростков перед тальком - более быстрое формирование мицелиальной пленки, что снижает степень возможного инфицировани  питательных растворов бактериальной флорой.

Пример 4. Производственньш испытани  посевного материала A.ni- ger штамма Л-130 с новым наполнителем провод т на заводе лимонной кислоты в производственной камере цеха поверхностной ферментации. Услови  приготовлени  мелассной среды и состав ее аналогичны примеру 3, массовое соотношение конидий, высушенные до влажности 35%, солодовые росткн 1:2, Концентраци  сахара в среде 13%, Длительность ферментации 8 сут.

Съем лимоннрй кислоты с камеры при использовании солодовых ростков составл ет 1605,9 г с 1 м в сутки, удельный расход 46%-ной по сахару мелассы 4,34 т на. 1 т лимонной кислоты . При применении талька 1493,5 г/ /м сутки и 4,71 т/т соответственно. Таким образом, съем лимонной кислоты увеличиваетс  на 7%, выход ее от сахара на 4%, а расход меласс ы умень- шаетс  на 7,9%. Сравнение ки лотооб- -разовани  гриба A.niger штамм Л-130, при использовании конидий, смешанных с высушенными до влажности 35% солодовыми ростками в соотношении 1:2, и конидий того же штамма, смешанньсс с тальком 1:2 представлены в табл,5, Солодовые ростки также способствуют

0

5

0

5

0

.более быстррму росту и формированию складчатой пленки продуцента.

Таким образом, использование солодовых ростков, высушенных до влажности 30-35%, в качестве наполнител  позвол ет получить посевной материал с высокой биохимической активностью. Использование солодовых ростков увеличивает выход лимонной кислоты на 4-6%, съем лимонной кислоты на 5-7%, удельный расход мелассы на 1 т лимонной кислоты сокращаетс  на 6-8% по сравнению с посевным материалом, приготовленньм с другими наполнител ми .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  посевного материала дл  производства лимонной кислоты поверхностной ферментацией, предусматривающий выращивание конидий гриба Aspergillus niger, смешивание их с наполнителем в соотношении 1:2, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  биохимической активности посевного материала , в качестве наполнител  используют солодовые ростки, при этом перед смешиванием с кониди ми солодовые ростки измельчают до частиц размером не более 10 мкм, стерилизуют и высушивают до влажности 30-35%.

   30 33

   35 20

   50

   (не высушен .)

   Таблица 1

   82,3 82,3 81,5 70 9,6

   Контроль (конидии без наполнител )

   52+1

   Активированный

   уголь марки КАД 47,3+0,3

   Активированный

   Контроль (без наполнител ) 1950+20

   Солодовые ростки

   2150+30

   1810

   1723 (контроль )

   105 100

   1409658

   8 Таблица 2

   1820±40

   100

   69,3

   1650+10

   90,6 63,1

   1,1+0,2 2,3+0,5

   ,1930+20 100

   72,5

   2100+30 108,8 78,4

   Таблица 4

   15,432 3,726 94 15,550 3,950. 100

   58,3 54,8

   1409658

   1605,9 1493,5

   Составитель Л.Минеева Редактор И.Сегл ник Техред л.Олийнык Корректор Л.Пилипенко

   Заказ 3446/26

   Тираж 520

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   10 Табл,ица 5

   4,34 4,71

   50,1

   46,1

   Подписное