SU573129A3 - Способ получени ферментационной жидкости, содержащей витамин в - Google Patents

Description

меной ее кокцешрнровашюй питательной средой, содержащей необходимые питательные вещества, предпочтагельно дес тикратной ковдентращг-,   меушюлом в количестве 0,5-1,5 об.%,

на второй стадак, пренмуп ственно через 24 ч, ферментадаонную жидкость не отбирают, а добавл ют только лишь Лйтанол в количестве о, 5-1,5 об.%,

на третьей стадаш - в последующие 5-10дней вновь осуществл ют отбсф5-15% ферментацнон . кой жидагосш с добавлением 0,5-1,5 об.% метанола и соогветствуювдго отобранному количеству жидкости объема питательной среды,

При этом концентрированную  игателеную сред целесообразно вводить при рН среды, пргнмущественно равном 5,5-5,8.

Благодар  тшсой посгкдозательностн в постадайной . подкормке обеспечив аетс . постепеш1ое с нхронкзирование цикла размножеш1  всех 6akreрнальных попул ций, в результате чего постепенно нарастает концентраци  бактерий и соотаетственно этоА у также концетграцн  виталшна Bj в фер ент ционной жидкости.

Высока  концентраци  бактерий в ферментацно шой жидкости мохжт быть достигнута также за счет того, гто из другой ферментап ошюй жидкоста , получаемой благодар  осуществл емой известьш методом ферькнтацш, отдел ют живые 6aKiepiffl, например,це трифупфованием и готов т концентрат бактериалыгых клеток примерно с

80(ЮО- 9{ЮОО мкг/л вйгаьш а Bj j. Псагучаемый кони нтрат добавл ют в ферментационную жидкость ,  вл ющунк  исходной средой, с таким расчетом , чтобы концентрац   витамина Bt а в срецц достигала требуемого значени , например 30000 мкг/л. После этого можно сразу же перейти на полуиепре{й 1вную постадийную ферментацию.

Важную роль в пред агаемом способе играет дозировка метанола, вводимото как в подготовительных фазах способа, так и во врем  продолжаюЩ5ЙСЯ согласно изобретению полунепрерывной ферментащш в ферментационную жидкость. Продела{щые опыты подтвердили, что имеетс  однозначна    линейна  взаимосв зь и«жду количествами ежедневно вводимого метанола и выдел емого так называемого биогаза, по объему которого в единицу врел5етш можно однозначно судить о количестве метинола , потребл емого бактери ми. Поэтому целесообразновводить метанол порци ми, которые необходимы только дл  замены потребл емого колитества , поскольку избыточна  дозировка может привести к скоплению метанола в фермешгадаонной  дадкости, а избыток метанола мозиет оказьтать токсичное воздействие на попул цию бактерий. Табл. I показьшает эту взаимосв зь в пересчете на 1л ферментационной жидкости. С йомощью этой таблвды можно, исход  н объема газа, получаемого в 1 л ферментационной жидкости за 1 ч, определить количество метанола, которое необходимо ВВОДИТЬ ежедневно в ферментационную жидкость. Таблица 1

Таким образом, из таблищ) видно, что необходимое количество MstsMom дл  ежедневной добавки в пересчете на весь обмм ферментащюпной жидкости составл ет 0,4-1,5 об.%, .

Предлагаемый способ имеет преимущества шред известгомт: позвол ет получить высокие концентращте витамина BI в ферментационной жидсости пор дка 30 000-40 000 мкт/п, позвол ет примен ть смешан ью бактериальные попул щш в промышленных 4крментад онных процессах.

Пример 1. Дл  проведени  процесса фертлентшдт берут ферментаторы с по езньш объемом Шл к:а5кдын, снабже шые трубкалга дл  отвода

газа, к заполшкзт соответственно Юл фе|лиентациогаюй жидкости, получаемой лзвестньпи способом путем полунепрерывной ферментащш со CMSпйнной мезофильной метанпроизвод щей попул 1щей и содержащей 9940мкг/л витамина. Ни. Согласно изобретегшю в исходную среду ввод т добавку (при одновременном отборе такого же количества ферментационной жидкости) питательной среды Следующего химического состава: Концентрат кукурузного жидкого экстракта, г/л5

Гидро1шзат пивных дрожжей, мл/л1

Меласса, г/л2 Отработаннь(й сульфатный орпок, г/л1,6 Экстрактпеченн, , г/л1 П дроокись аммони , 24%-на , мл/л 1,1 аммониевый гщфогенфосфат, т 1л 2 : Гвдрокарбонат аммони , г/л3 сульфат аммони , г/л1,5 ; Гидросульфит нат1ж , г/л0,02 Хлсфид магни , г/л0,1 Хлорид кобальта, г/л0,01 Ангидрид  нтарной кислоты, г/л0,006 Глиции, г/л 0,006 5,6 - Димегилбензимидазол, г/л0,003 Нар ду с этой питательной qJeдoй, называемой ферментационную жидаость (рабочую среду) ежедневно ввод т 0,6 об.% метанола. Ферментеры А и В заполн ют соответственно каждый 10л ферментационной жидкости, выдерживают при 32-34 С и в течение трех дней ввод т в них ежедневно лишь 50мл метанола. На четвертые сутки отбирают 1 л ферментационной жидкости и ввод т такой же объем концентрированной питательной среды следующего состава (N8 j о): Концентрат кукурузного жидкого экстракта, г50 Гидролизат пивных дрожжей, 20%-ный, мл10 Меласса, г20 Отработанный сульфитный шрлок, г10 Экстракт печени, 10%-ный, мл10 Гидроокись аммони , 24%-на , мл11 Диаммониевый гидрогенфосфат (двухзамещекный фосфорнокислый аммоний), г20 Гидрокарбонат аммони , г30 Сульфат аммони , г15 Гидросульфат натри , г1,0 Хлорид магни , г1,0 Хлорид кобальта, г0,1 Ангидрид  нтарной кислоты, г0,06 Глицин, г0,06 5,6 - Диметилбензомидазол0,03 Вода,мЛДо 10 Предварительно замер етс  объем газа, вькод щего через газоотводную трубку,и, поскольку количество газа, образуемого за час, в пересчете на 1 л ферме11та шонной жидкости составл ет примерно 160 мл,то одновременно с питательной ередои NBio ввод т так же и 70 мл (0,7 об.%) метанола . В поспедующие 5 дней, т.е. на 5, 6, 7, 8 и 9-е сутки опыта ввод т только добавку метанола без отбора жидкости, а именно в количествах, соответствующих скорости вьщелени  газа согласно табл. 1. На дес тый день снова отбирают 1 л ферментационной жидкости, добавл ют 1 л питательной среды NBjo и соответствующее количество метанола. То же самое повтор ют и на 17-ый и 25-ый день, причем в промежутках - в 11, 12, 13-ый дан и далее в J8, 20, 21, 22, 23 и 24-ый дни гаова ввод т без отбора ферментационной жидкосга лишь соответствуюгоде количества метанола. С 25 дн  начинают осуществл ть аолунепрерывную ферментацию. На 26-ой день добавл ют только лтетанол без отбора жидкости, затем с-27 по 32 день отбирают ежедневно 1 л ферментационной жидкости, добавл ют 1 л питательней ереды N8j и необходимое количество метанола, на 33-ий день поспе отбора л ферментационной жидкости снова ввод т 1 л питательной среды NBjo- Далее цикл повтор етс . В течение времени, а иьенно с 25 по 75 день, определ ют содержание витамина Bj j в обобранной ферментационной жидкости. При этом имеет IWBCTO лишь незначительное расхождеше концекграц   витамина Bj j в ферментационных жидкост х, средние значени  составл ют, мкг/л: дл  фермеетера А43268 дл  ферментера В43543 П р и м е р 2. Способ осуц ствл ют согласно примеру 1, но с той лишь разницей, что на 4-ый день осуи ствл ют полунепрерывную ферментавию , как в 25-ый день, по примеру 1. В зтом случав концентраци  витамина В( в ферментаадошюй жидкости, получаемой известным способом и используемой в качестве исходной рабочей среды, составл ет 10 600 мкг/л. Нар ду с период} чески чередуюидейс  добавкой Ш1тательной среды NBio и соответственно NBj ежедневно ввод т следующие количества метанола: День с 1ьгтаМетанол, мл 3-9.80 10-12100 13-14120 15130 17-150 Ежедневно вводимые в процессе опыта количества метанола выбирают по табл. 1. В этом опыте непрерывно стредел ют содержание витамина BI j в ферментационной жкдкоста. В табл. 2 показано постепенное повышение концентращш вплоть до 50-го дн  опьгга. Т а б л е t 2

Продрлжение таблицы 2.

Количество витамина В i j

День опыта в ферментационлсй жидкое.и, мкг/л

26400

31 27700 32 35 36 37 38 39 43 44 45 46 49 50 25944 26600 32800 32200 33270 28152 30400 32200 27200 30500 31600 П р и м е р 3. Ферментатор с полезным объемом 10 л, снабженный трубкой дл  отвода газа, заполн ют 4500мл ферментационной жидкоста, получаемой известным способом посредством полунепрерывной ферментации со смешанной мезофнльной метанпроизвод щей бактериальной попул цией при использовании упом нутой в примере 1 питательной среды NB,, содержащей 9940 мкг на 1 л витамина BI 2- Затем ввод т при 32° С добавку в ввде 500мл бактериального концентрата, содержащего 88000 мкг/л витамина BI г, Нри зтом этот концентрат берут из другого ферментатора. К 5{Ю мл рабочей среды, содержащей теперь 18500 мкг/л витамина В, j, добавл ют 500 мл питательной среды NBio и 75 мл метанола питательной среды N8,0 и 75 мл метанола. На второй и третий день ферментации жидкость не отбирают и осу ществл ют ежедневную добавку лиил 75 мл метанола . С 4-го по 10-ый день отби|)ают соответственно по 500 мл ферментационной жидкости и замен ют тем жь объемом питательной среды NO) и 75 мл метанола. В 11-ый день при тсж ЖЕ порции отбираемой жидкости добавл ют снова концентрированной питательной средыМВю и обычное количество метанола. Далее цикл повтор етс , как в примере 2. В табл. 3 показан один из вариантов постепенного нараста1ш  йонцентрашш витамина В j в ежедневно отбираемых порци х ферментациошюй жидкости. Таблица 3 День опыта Содержавде витамина BI j в ферментационной жидкости,

8

Продолжение таблицы 3.

10

Claims (2)

15 П р и м е р 4. Промышлеша 1й ферментатор с 50 м полезного объема заполнен 50 м ферментационной жидкости, служащей исходной средой, получаемой аналогично первым примерам и содержащей 9936 мкг/л витамина Bj первые три дм согласио изобретению добавл ют по 25 л метанола (дл  облегчени  перемешивани  метанола и устранени  локальной избыточной дозировки целесообразно разбавл ть метанол добавкой двух-трехкратного количества воды, в этом случае, однако, следует отбирать соответствующий объем ферментационной жидкости с тем, чтобы избежать превышени  всего объема). На четвертый день отбирают 5 м ферментационной жидкости, добавл ют равный объем питательной среды NBio и 400л метанола . Затем на 10-ый, 14, 21 и 27-ой дни отбирают снова 5 м ферментационной жидкости (добавл   обычное количество метанола), а на 5-9-ый, ,11- 13-ый, 15-20-ый и 22-26-ой дни добавл ют только метанол в указанной последовательности. С 27 дн  начинаетс  обычнь й периодический цикл, т.е. на 27, 33, 42, 46, 50, 59, 65 и 75 дш добавл ют без отбора жидкости лищь метанол, а в остальные дни ферментационного процесса, проводимого вплоть до 77 дн , отбирают по 5 м ферментационной жидкости и это количество замен ют равньпм объемом питательной среды NBj. Количество ежедневно вводимого метанола составл ет максимально 750л, при зтом соответствующие количества определ ют по табл. 1. Содержание витамина BI j в ферметационной жидкости составл ет примерно 30 000 мкг/л. С дн  до конца опыта было получено среднее небольшим отклоненнзначение (лиив ем) 32750 мкг/л. Формула изобретени  1. Способ попучеюш ферментационной жидкост , содержащей витамин Bj 2 путем гнаэробной ферментации смеиганной культу|ш анаэробных метанов1 1х бактерий на питательней cpepf в присутствии метанола, отличаюшийс  тем, что, с 1|елью увеличени  конкентрацки бакте Я{й в ферментационной жидкости и соответственно,повышени  выхода витамина В, 2, ферментацию осуществл ют постадийно: на первой стадии провод т отбор ферментационной жидкости в количестве 5-15% с заменой ее концентрированной питательной средой, содержащей жобходамые питательные вещества, преимушестве1шо дес тикратной ко центрации , и метанолом в кошпестве 0,5-1,5 об.%, на второй, преимущественно через 24 ч - без отбора жидкости с введением метанола 0,5-1,5 о6.%, на третьей стадии - в последующие 5-10 дней вновь осуществл ют отбор 5-15% ферментационной жидкости с добавлением 0,5-1,5 об.% метанола и соответствующего отобранному количеству жидкости объема питательной среды. 2. Способ по п. I, отличающийс  тем, что концентрированную питательную среду ввод т при значени х рН среды преимущественно равном 5,5-5,8. Источники информации, прин тьк во внима1ше при экспертизе: 1.Патент Австрии № 266311, кл. 30 F 9, опублик . 1969.

2.Авторское свидегельсгво V 338114, кл. С 12 О 5/06, за вл. 1969,