SU859441A1 - Способ получени лимонной кислоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к микробиологической промьппленности, а именно к способу получени  лимонной кислоты глубинным методом.

Лимонную кислоту глубинным способом по общеприн той технологии получают сбраживанием углеводсодержащего сырь , погруженной культурой микроорганизма - продуцента лимонной кислоты , засева  питательные растворы в ферментаторах брожени  предварительно подрощенным в течение суток мицелием. Процесс подращивани  мицели  и ферментаци  ведутс  на разбавленных мелассных растворах, при этом по мере усвоени  сахара грибом в бродильные растворы ввод т порци ми, через определенные про 1ежутки времени , более концентрированные меласные растворы. Дл  увеличени  выхода лимонной кислоты предусмотрено нар ду с известными способами введение в питательную среду различных химических соединений.

Известен способ производства лимонной кислоты, предусматривающий введение в питательную среду в соответствуюпщй момент ферментации гетероциклического ароматического соединени , представл ющего собой азотсодержащее соединение, замещенное в d. -положении карбоксаглом D1.

Известен способ, согласно которому дл  усилени  биосинтеза лимонной

10 кислоты на стадии подращ1вани  мицели  ввод т в качестве стимул торов роста 2-оксо-4- метил-6-уреидо-гексагидропиридин и 2-оксо-4-метил-6-оксигексапиридин 2j.

IS

Однако-эти вещества не производ тс  нашей промышленностью, позтому в наших услови х такие способы не применимы .

Наиболее близким к предлагаемому

20  вл етс  способ получени  лимонной кислоты глубинным методом, предусматривакнций засев спор гриба Asperglllus niger в питательную среду в услови х аэрации и перемешива1ши, подра ищварше 1шслотообразующего мицели , приготовление мелассного раствора, добавление в него стимул тора биосинтеза лимонной кислоты, засев мелассно го раствора подращенным мицелием с последующим сбраживанием и выделением лимонной кислоты, Известньй способ предусматривает использование в качестве стимул тора биосинтеза лимонной кислоты стерильного водного раствора , содержащий комплекс микроэлементов Недостатком способа  вл етс накопление побочных кислот, в результате чего расходуетс  дополнительно ocHoiiioe сырье - меласса и снижаетс  съем лимонной кислоты. Цель изобретени  - увеличение выхода онгмонной кислоты. Поставленна  цель достигаетс  тем что в способе получени  лимонной кислоты глубиншлм методом предусматривающем засев спор гриба Aspergillus niger в питательную среду в услови х аэрации и перемешивании, подращивание кислотообразующего мицели , приготовление мелассного раствора, добавлеш-ш в него стимул тора биосинтеза лимонной кислоты, засев при .готовленного мелассного раствора подрощенным мицелием с последующим сбраживанием и выделением целевого продукта, в качестве стимул тора биосинтеза лимонной кислоты на стадии подращивани  мицели  в питательный раствор ввод т поли-(1,2,4-трио ксифенилена) в количестве 5-15 мг/л мелассного раствора. Пример 1, Выращивание кислообразующего мицели  и синтез лимон ной кислоты осуществл ют в лаборатор ных услови х на качалке типа АВУ-50р с числом качаний 160 в минуту в колба емкостью 700 см при температуре 32 Дл  замачива1ш  конидий, подращивани  мицели  и процесса ферментации используют мелассные среды с 3% сах ра. Дл  дополнительного питани  миц ли  приготавливают 25%-ный по сахар мелассный раствор. Способ подготовки мелассных сред Дл  приготовлени  1л 3%-ного по сахару мелассного раствора берут 62 г мелассы, добавл ют 62 мл воды, нагретой до 80°С, Затем в полученну смесь добавл ют 1,5 мл 10%-гного рас вора кальцинированной соды, довод  рН готового раствора до 6,8; мелас сный раствор нагревают до 80° и внос т 1,5 мл 10%-ного раствора желтой кров ной соли. После этого раствор кип т т 3 мин,Приготовленный мелассный раствор охлаждают до 55-60 и внос т в него стериль}Ф1е растворы питательных солей, г/л: цинка сернокислого О,0055 кали  фосфорнокислого однозамещенного 0,16; магни  сернокислого 0,25, Мелассный раствор 25%-ный по сахару дл  дополнительного питани  гриба в процессе ферментации приготавливают тем же способом, измен   лишь навеску мелассы и соответственно на нее пересчитывают дозу ферроцианида кали , В этот мелассный раствор кальцинированьгую соду и питательные соли не добавл ют, В приготовленный, таким образом, меласс1шй раствор, вз тьм в количестве 50 ш, внос т стимул тор-препарат поли-(1,2,4-триоксифенилена) в виде раствора, приготовленного на среде Чапека в количестве, мг/л: 5,10 и 15, Мелассный раствор засевают густой суспензией конидий штамма Л-Г в количестве 10 мл, Подра 1(ивание при 32°С длитс  24 ч, после чего 10 мл подрощенного мицели  перевод т в колбу, содержащую 50 мл свежей 3%-ной мелассной среды, приготовленной дл  сбралснвани . Через 24 ч ферментации .в бродильную среду дважда: с интервалом в 5 ч ввод т 25%-ный раствор мелассы по 9,2 мл. Длительность ферментации 5 сут, Параллельно провод т контрольные ферментации, при этом соблюдают все вьшеописанные услови  за искл очением использовани  препарата поли-(1,2,4триоксифеютлена ) на стадии подращивани  мицели  гриба, т,е, без добавлени  этого раствора в мелассный раствор . В табл,1 представлены результаты испытагш  активности штамма Л-Т в глубинных услови х на качалке с использованием на стадии подращивани  посевного мицели  стимул тора полиЧ1 ,2,4-триоксифенилена) и по прин той технологии; в табл,2 - то же, в дозе 10 мг/л мелассной среды. Проведено параллельно 4 опытных ферментации с применением стимул тора поли-(1,2,%-триоксифенилена) и три контрольных ферментаи,ии. Каждый вариант опыта провод т в трех повтор- ност х.

Как вид.ио из результатов лабораTopHi .ix опытов, приведенных в табл.1 и 2, при ведении процесса с применением раствора по.ти-(1, 2,4-триокскфенилена ) возрастает съем лимонной кислоты в зависимости от дозы на 1,0-12,2% и выход лимонной кислоты от сахара увеличиваетс  на 0,6-7% (табл.1). Оптимальной дозой препарата поли-(,2,4-триоксифенилена)  вл етс  доза 10 мг/л среды. При этой дозе съем лимонной кислоты возрастает в среднем на 14,9%, содержание лимонной кислоты в синтезированных кислот увеличиваетс  на 2,7% и на 8% повьшаетс  выход лимонной кислоты от сахара (табл.2)

Пример 2. Выращивание кислотообразующего мицели  и синтез лимонной кислоты осуществл ют в производствент ,1х услови х, в цехе глубинной ферментации завода лимонной кислоты с использованием посевного матриала штамма Aspergillus nlger Л-Г.

На замачивание конидий, подрашивакие посевного материала, ферментацию и на доливы используют мелассные расворы , приготовленные из одной и той же мелассы с отработанным дл  нее режимом приготовлени  сред.

Параллельно провод т опытный и контрольный циклы. В контрольном цикл соблюдают те же услови , что и в опыном , но на стадии подращивани  исползуют мелассный раствор без раствора поли-(I,2,4-триоксифенилена). На замачивание конидий, подращивание посевного материала и ферментацию используют 3%-ный по сахару мелассный раствор, а на доливы - 25%-ный мелассный раствор. Подращивание осуществл ют в посевных ферментаторах емкостью 5 м в 3 м мелассного раствора, содержащего 3% сахара.

В посевной ферментатор непосредственно перед засевом, подращенным мицелием , одновременно с внесением питательных солей ввод т 3 л среды Чапека , содержащей 30 г стимул тора раствора поли- (1,2,4-триоксифенилена) Подращивание ведут 24 ч.

Дл  брожени  в 50 м ферментаторах приготавттвают 30 м мелассного

раствора, содержащего 3% сахара. Соблюдают прин тый в производстве режим эрлифтного перемешивани  и аэрации. Через 24 ч ферментации начинают дробс ные доливы концентрированного 25%-но- го (по сахару) мелассного раствора. Мелассный раствор ввод т по 0,5 м через каждые ,5 долинами внесено 3518 и 3858 кг сахара мелассы. На

0 4-е сут из опытного и контрольного ферментатора сделаны отъемы по 450 л сброженного раствора и взамен введен 25%-ный по сахару мелассный раствор. Длительность брожени  в опытном цикле составл ет 6,4 контрольном - 7 сут.

Результаты испытани  активности штамма Л-Г в глубинных услови х в производственном цикле с использованием на стадии подращивани  посевно0 го мицели  стимул тора поли-(1,2,4-триоксифенилена ) и по прин той технологии представлены в табл.3.

Как видно по результатам производственного испытани , представленного в табл.3, при ведении процесса предлагаемым способом с использованием на стадии подращивани  мелассного раствора, содержащего по и-(1,2,4-триоксифенилен ), за цикл получено

0 на 12% больше лимонной кислоты, чем при ведении процесса по известной технологии .

Съем лимонной кислоты с i м в сутки возрос на 21,9%, а выход лимонной кислоты от сахара увеличилс  на 4,6%, расход основного сырь  - мелассы снизилс  на 4,2%.

Таким образом, за счет использова0 ни  предлагаемого способа повышаетс  выход лимонной кислоты, снижаетс  удельньй расход сырь  - мелассы, уменьшаетс  образование побочных кислот , что ведет к экономии сырь  и снижению потерь при химической переработке сброженных растворов. Кроме того, затраты на внедрение и возможность осуществлени  способа без какихлибо переделок аппаратурного оформле- 0 НИН производственного процесса незна|читёльны , снижаетс  себестоимость лимонной кислоты.

п 0

О

А.

vO Л

-1

со

г -а- ем - О о

Claims (3)

1. о 13 85944 Формула изобретени  Способ получени  лимонной кислоты глубинным методом, предусматривающий засев спор гриба AsperglHus niger в питательную среду в услови х аэра-5 ции и перемешивании, подращивание. кислотообразующего мицели , приготовдение мелассного раствора, добавление в него стимул тора 6HocHHTeata лимонной кислоты, засев приготовленно-« го мелассного раствора пoдpoщeIiным мицелием с последующим сбраживанием и выделением целевого продукта, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  выхода лимонной кис-15 114 лоты стимул тор биосинтеза лш-гонной кислоты ввод т на стадии подращивани  мицели  в виде раствора погш41 ,2,4-триоксифе илена) в количест«« 5-15 мг/л мелассного раствора, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе - 1. Патент Великобритании № 1428439 кл . С 2 С, опублик. 1976.
2. 2. Патент ФРГ № 1642603, кл, 6 а 20/01.
3. 3. Авторское свидетельство СССР № 554282, кл. С 12 D 1/04, 1975 ( прототип)