SU554282A1 - Способ производства лимонной кислоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к микробиологической промышленности, а именно к способу производства лимонной кислоты из мелассы.

Производство лимонной кислоты биохимическим способом основано на ферментации углеводсодержапдих сред различными штаммами плесневых грибов в аэробных услови х при определенной температуре, регламентированном составе среды и подавлении развити  посторонней микрофлоры.

Известен способ производства лимонной кислоты , предусматриваюш,ий введение отдельных ЛлЯкроэлементов в углеродсодержащую среду, предназначенную дл  ферментации (в производственные ферментаторы), в количестве 2-5 г на 1 м 1.-Однако этот способ не дает значительного увеличени  количества лимонной кислоты в общем составе кислот.

Известен также способ, согласно которому дл  активации биосинтеза лимонной кислоты процесс ведут в ферментаторах, полностью или частично изготовленных из нержавеющей стали, содержащей такие микроэлементы, как медь, хром, никель, марганец, молибден, титан или ниобий 2.

Наиболее близким аналогом по своей технической сущности  вл етс  способ, заключающийс  в приготовлении сухого посевного материала на основе чистой культуры грибапродуцента , замачивании сухих спор в питательной среде с добавкой минеральных солей и в необходимых случа х микроэлемента цинка, подращивани  посевного мицели , выращивании биомассы гриба-продуцента, в ферментации сее помощью специально при:готовленных растворов мелассы при непрерывной аэрации среды и выделении лимонной кислоты из переработанного раствора 3. Недостатком такого способа производства

лимонной кислоты  вл етс  то, что нар ду с лимонной кислотой накапливаетс  значительное количество побочных кислот, преимущественно глюколевой и щавелевой, что ведет к уменьшению выхода целевого продукта, увелнчению удельного расхода сырь  и повыщению производственных затрат.

Целью изобретени   вл етс  создание такого снособа производства лимонной кислоты,

который позволил бы повысить ее выход в процессе глубинной ферментации при одновременном уменьшении накоплени  побочных органических кислот, уменьщении удельного расхода мелассы и стабилизации биосинтеза

лимонной кислоты. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в питательную среду непосредственно перед замачиванием в ней посевного материала внос т стерильный водный раствор , содержащий комплекс следующих микроэлементов : медь, кобальт, молибден, йод и

бор в следующх концентраци х, мг на 1 л среды:

Медь1,2-2,5

Кобальт5,0-10,0

Молибден5,0-10,0

Иод5,0-10,0

Бор200,0-500,0

При этом целесообразно раствор дл  нредварительного выращивани  посевного материала обогащать комплексом микроэлементов, внесением в него взвеси замоченных спор.

Пример 1. Провод т ферментацию углеводосодержащих сред на основе мелассы глубинным способом в лабораторных услови х с использованием посевного материала гриба Asp. niger щтамм Л-1. Замачивание сухих спор ведут известным и предлагаемым способами (в колбе емкостью 0,5 л с ватной пробкой ):

а)0,3 г сухих спор гриба Asper niger Л-1 замачивают в 20 мл стандартной минеральной среды, содержащей 5% сахара и питательные соли, г: хлористый аммоний 2,5, фосфорнокислый калий однозамещенный 0,16, сернокислый магний 0,25 (на 1 л среды);

б)0,3 г сухих спор замачивают в 200 мл стандартной среды с добавлением микроэлементов , мг: меди 2,5, кобальта, молибдена, йода по 10 и бора- 500 на 1 л среды (норма );

в)0,3 г сухих спор замачивают в 200 мг стандартной среды с добавлением 0,5 нормы микроэлементов;

г)0,3 г сухих спор замачивают в 200 мг стандартного раствора с добавлением 0,1 нормы микроэлементов.

Продолжительность замачивани  8 ч при 32°С и периодическом встр хивании.

40 мл замоченного посевного материала стерильно перенос т дл  предварительного выращивани  в ферментаторы, оснащенные двухлопастной мешалкой и подводом воздуха, содержащие по 8 л 3%-ного мелассного раствора , приготовленного в соответствии с технологической инструкцией.

Выращивание мицели  ведут 24 ч при 32°С и непрерывной аэрации, после чего 1 л посевного мицели  перевод т в ферментатор с 8 л

свежей мелассной среды дл  сбраживани  ее в лимонную кислоту.

Исходна  концентраци  мелассного раствора по сахару 3%; периодически в погруженную культуру добавл ют концентрированный (25% по сахару) мелассный раствор из расчета 150 г сахара на 1 л исходного объема культуральной жидкости. Длительность ферментации 100 ч.

Результаты опыта представлены в табл. 1.

Таблица 1

Приведенные данные показывают, что мицелий , выращенный из спор, замоченных на среде с микроэлементами, продуцирует на 8% (вариант 2) больще лимонной кислоты, чем мицелий из спор, замоченных на стандартной среде (вариант 1), и, соответственно, больще побочных кислот.

Примед 2. Ферментацию углеводосодержащей среды провод т глубинным способом в полупроизводственных услови х с использованием посевного материала штамм Л-1 гриба.

Замачивание провод т в тех же услови х, как и в примере 1.

Предварительное выращивание осуществл ют в посевных ферментаторах с объемом раствора 10 л, в который ввод т 50 мл споровой суспензии. Длительность выращивани  24 ч.

Заключительную ферментацию ведут в ферментаторе с объемом среды 100 л при периодических доливах концентрированного мелассного (25%-ного по сахару) раствора из расчета 150 г сахара на 1 л исходного объема. Длительность цикла ферментации 120 ч. Результаты опыта представлены в табл. 2,

Таблица 2