СПОСОБ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПРОИЗВОДСТВА НИЗИНА Российский патент 2016 года по МПК C12P1/04 C12M1/02 C12M1/12 C12M1/36 C12R1/46 

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.

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.

Недостатком известного способа следует признать невозможность получения чистого низина.

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.

Известный способ малопригоден для промышленной реализации.

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.

Недостатком известного способа следует признать его сложность, а также низкий выход готового продукта.

Известный источник информации принят в качестве ближайшего аналога по объекту способ. Технологическая линия, применяемая при реализации данного способа, не раскрыта.

Техническая задача, решаемая посредством разработанного технического решения, состоит в обеспечении возможности промышленного получения низина с использованием отходов молочного производства.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного технического решения, состоит в разработке промышленного способа получения низина с одновременной утилизацией ранее не использованных отходов промышленного производства.

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.

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.

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).

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).

Общее содержание молочного белка в питательной среде преимущественно составляет не свыше 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.

Обычно используют питательную среду, содержащую 0,07-0,15% мегатерина.

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.

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.

Указанный ферментер может дополнительно содержать средство взятия пробы культуральной жидкости.

В предпочтительном варианте реализации технологическая линия может дополнительно содержать участок подготовки питательной среды, а также участок подготовки засевного материала.

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.

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.

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.

Процесс получения препарата низина состоит из следующих основных этапов:

- подготовка оборудования, получение стерильных растворов и сред;

- выращивание посевного материала;

- культивирование продуцента низина в ферментере с автоматическим pH-статированием и термостатированием;

- экстракция низина;

- отделение экстракта от клеток продуцента;

- утилизация отходов производства низина.

Разработанное техническое решение может быть реализовано следующим образом.

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.

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.

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.

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.

Раствор стерилизуют при 0,8 ати в течение 30 мин. Стерильную щелочь используют для поддержания pH в процессе ферментации в ферментере.

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.

При проведении данной операции соблюдают все меры предосторожности, необходимые при работе с концентрированными кислотами: включенная вентиляция и средства индивидуальной защиты.

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.

Для получения инокулята проводят следующие операции.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Ферментационную среду готовят ферментере, используя питьевую воду. Компоненты берут в расчете на объем среды 37,3 л.

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:

Молоко обезжиренное сухое 30 Сыворотка молочная сухая 40

К полученному составу добавляют фермент мегатерии в количестве 0,7-1,0 г/л

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.

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.

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.

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.

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.

Колбу с инокулятом стерильно под факелом присоединяют к ферментеру через посевной штуцер. Далее перестальтическим насосом передавливают инокулят в ферментер при постоянном перемешивании.

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.

Ферментацию останавливают, когда скорость титрования упадет до нуля. Продолжительность процесса ферментации примерно 12-14 ч.

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.

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.

Ферментационную среду готовят, используя питьевую воду. Компоненты берут в расчете на объем среды 505 л.

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:

Молоко обезжиренное сухое 30 Сыворотка молочная сухая 40

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Концентрация низина в культуральной жидкости 7000-7500 МЕ/мл. Продолжительность процесса ферментации 8-10 ч. Культуральная жидкость предается на стадию экстракции.

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.

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.

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.

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.

Выход по осадку блока осаждения лактата кальция может быть подключен к входу блока получения раствора молочной кислоты.

Разработанные технология и технологическая линия обеспечивают промышленное производство низина, а также переработку в полезные продукты получаемые в производстве низина отходы.

Группа изобретений относится к области производства низина. Предложен способ и технологическая линия микробиологического производства низина. Способ включает проведение культивирования продуцента низина в ферментере с использованием штамма-продуцента низина Lactococcus (Streptococcus) lactis с последующей экстракцией низина. В качестве компонентов питательной среды используют рассол после сушки молочной сыворотки, молочную сыворотку, ополоски, получаемые после мойки технологического оборудования на молочных предприятиях, а также мегатерин. Культивирование проводят с использованием автоматического pH-статирования и термостатирования, экстракцию низина проводят подкислением с последующим выделением низина центрифугированием. Технологическая линия содержит ферментёр со сферическим днищем и крышкой. Ферментёр снабжен барботером, рубашкой, мешалкой и системой автоматического pH-статирования и термостатирования. Входы ферментёра 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. Изобретения обеспечивают одновременно с получением низина утилизацию ранее не использованных отходов молочного производства. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

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.

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.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют молочную сыворотку производства при содержании белка не свыше 1,4%.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что общее содержание молочного белка в питательной среде составляет не свыше 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.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют питательную среду, содержащую 0,07-0,15% мегатерина.

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.

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.

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.

10. Линия по п. 9, отличающаяся тем, что ферментер дополнительно содержит средство взятия пробы культуральной жидкости.

11. Линия по п. 9, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит участок подготовки питательной среды.

12. Линия по п. 9, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит участок подготовки засевного материала.

13. Линия по п. 9, отличающаяся тем, что блок экстракции выполнен в виде термостатируемой емкости, снабженной мешалкой.

14. Линия по п. 9, отличающаяся тем, что блок сепарации выполнен в виде бактофуги.

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.

16. Линия по п. 9, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит блок получения органо-минеральной добавки, подключенный к выходу по осадку блока сепарации.

17. Линия по п. 9, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит блок получения раствора молочной кислоты, подключенный пермеату к узлу нанофильтрации.