Способ получения молочной кислоты Советский патент 1983 года по МПК C12P7/56 

СО

с ф

Од 4ib Изобретение относится к микробиологической промышленности, точнее к способам производства молочной кислоты. Наиболее распространенным сырьем для получения молочной клслоты биохимическим способом явл5потся свекловичная меласса, рафинадная патока, сахарсырец, кристаллические сахара (глюкоза сахароза), гидролизованный крахмал. Известен способ получения молочной кислоты в два этапа, согласно которому вначале сбраживают чмолочную зывооотку. бактериями Streptococcus .Pacti при 35°С, затем добавляют сакарозу концентрацией 1О%, питательные вещества и ведут процесс молочнокислыми бактериями UoctOtaCiBeus deBbniickii при 50°С в течение нескольких суток до полного сбраживания сахарозы. Выход по указанному способу достигает 80% CIJ. , Недостатками способа являются слож ность процесса, невысокий выход кислот при высоком потреблениисахара и, наконец, молочная сыворотка является скоропортящимся продуктом, что соэдает трудности в ее использовании. Известен способ получения молочной кислоты сбраживанием мелассы, оптимал ное рН - 6 2. Наиболее близким к изобретению является способ получения молочной кислоты, заключающийся в приготовлении исходного сахарсодёржащего сырья для сбраживания, такого как свекловичная меласса, рафинданая патока или сахар сьфец с начальным содержанием сахара приготовляемом растворе 3-4%, нагрева нии его до 70х), охлавдении до 50 °С, внесении необхо.цимых источников питани солодовых ростков и культуры молочнокислых бактерий tac-tobacieCus JePbriiclc нейтрализации образующейся в процессе брожения молочной кислоты карбонатом кальция до кислотности 0,3-О,4% (рН 4 4,9), добавлении сахарсодёржащего сырья в процессе брожения до конечной концентрации лектата кальция 14-15% и вьщелении молочной кислоты Сз. Недостатками известного способа являются большая дл1гтельность процесса (10-12 сут) и низкий выход молочной кислоты. В производственных условиях он составтшет 63-68%. Цель изобретения - увеличение выхода молотой кислоты путем интенсификации молочнокислого брожения и сокращение продолчоггвльностк брожения. Поставленная цепь достигается тем, . что согалсно способу получения молочной кислоты, предусматривающему сбраживание сахарсодержшце1 о сьшья молочнокислыми бактериями ввда LactobaciKCus d &bri-Tpkfi с введением источников гаггания, нейтрализацию образующейся молочной кислоты карбонатом кальция, добавление сахарсодержещего сырья в 1фоцессе брожения до конечной концентрации лактата кальция 14-16% с последующим вьщелением целевого продукта, добавление сахарсодёржащего сырья ведут так, что концентрация сахара в процессе брожения составляет 1,5-4,5%, а рН среды подцерношают в пределах 5,О-5,3. Таким образом, установлено, что не только определенная начальная концентрация сахара влияет на эффектийность процессаброжения, НОИ определенный уровень ее, рав ный 1,5-4,5%, в течение процесса брожения. Кроме того, необходимо подцер живать рН среды, равное 5,0-5,3, Именно такие пределы рН в совокупности с определенным уровнем содержания сахара в процессе брожения максимально интенси} ицируют процесс, позволяя получить выход кислоты на стадии брожения до 90%. Способ осуществляется следукшим образом. Сахаре од ер жащий раствор, состоящий из смеси свекловичной мелассы, рафинадной патоки и сахара-сьфца, с начальной концентрацией сахара 3-4.5% нагревают докипения, охлаждают до 50 С, вносят питание для молочнокисльк бактерий и сбраживают Ц... deffcriicki-f при 48-50 С. Начальное рН раствора должно быть 5,3. Образукязутося молочную кислоту в процессе брожения периодически (каждые 2 ч) нейтрализуют карбонатом кальция в ввде суспензии ( 61 1,13 - 1,16), рН поддерживают на уровне 5,0-5,3. Три-четыре раза в сутки осуществляют контроль за концентрацией сахара в растворе и в первые 3-4 сут брожения произьодят добавки сахарсодёржащего сырья, причем количество их должно быть TaKiM, чтобы, с одной стороны, концентрация сахара в растворе придерживалась на уровне 1,54,5%, с другой стороны, обеспечнвелось в конце брожения образование 14-16% лактата кальция по массе раствора, П р и м е р I. Бролсецие сахсрссд жшиего раствора, состоащего из 10% снекловичной мелассы, .0% рафгшелкой патоки и 7О% сахара-сырца, провоЕЯт в стеклянных колбах емкостью I п в гвр мостате при 48 ° С. Сахарсодержащий раствор концентрацией сахара 3,ОО% нагревают до кипения , охлаждают до 48° С, в качестве питания для молочнокислых бактерий вносят 25 г солодовых, ростков и ЮОм односуточной культуры молочнокислых бактерий и доводят рН раствора до 5,3, В процессе брожения по.вдерживают рН среды в пределах 5,,3, нейтрализуя образукицуюся молочную кислоту карбонатом кальция. 8 ч от начала брожения -определяют концентрацию сахара в растворе, составляющую 2,1О%,через 16 ч - 1,55 В раствор добавляют Юг сахара-сырца а увеличив содержание сахара в раство ре до 2,5О%. Затем через 6 ч проводят повторный контроль концентрации сахара в растворе составляющую 1,63%, Добавляют 15 г сахара-сырца. Через 4 ч концентрация сахара в растворе равняется 1,7%, добавляют 15 г сахара-сырЩЭ Следующее определение сод жания сахара проводят через 4 ч. Концентрация сахара 2,41%, Добавляют 10 г сахара-сырца. Через 4 концентрация сахара в растворе уменьша ся до 2,50%, добавляют Ю г сахарасырца. Через следукяцие 4 ч содержание сахара в растворе равно 2,60%, добавля ют Ю г сахара-сырца. Через 6 ч концентрация сахара уменьшается до 1,25% добавляют последнюю добанку сахарасьфца в количестве 20 г и оставляют раствор на дображивание. Всего сбражи вают 12О г сахара. Получают 143,9 г лактата кальция, что соответствует выходу молочной кислоты 91,2%, Длительность брожения 4 сут. П р и м е р 2, Брожение осуществля аналогично примеру I, но начальную кон центрацию сахара задают 4,55%, Через 16 ч осуществляют контроль концейтрации сахара. Концентрация составляет, 3,О2%, добавляют 15 г сахара-сырца. Через 6 ч брожения концентрация сахара равняется 3,20% добавляют 15 г сахара-сырца. Следующий контроль концентрации сахара через 4 ч, содержание сахара 3,52%, добавляют t5 г сахарасырца. Через 4 ч концентрация сахара равняется 3,71%, добавляют 15 г сахара-сырца. Через 8 ч, когда концентрашш сахара стала 3,33 %, добавляют последнюю Добавку 15 г сахара- сыраа и оставляют раствор на до.браживание. Всего сбраживают 120 г сахара. Получено 133,6 г лактата кальция, что соответствует выходу молочной кислоты 84,6%, Длительность брожения составляП р и м е р 3, Брожение осушествпя- . ют аналогично примеру I.но начальную концентрацию задают 3,65%. Через 16 чг концентрация сахара в растворе равняется 2,63%, добавляют 15 г сахара-сырца. Через 6 ч гфоводят повторный контроль концентрации сахара равной 2,52%, добавляют 15 г сахара-сьфпа. Следующий контроль через 4 ч показывает содержание сахара в растворе 2,38%, добавляют 15 г caxiapa. Через 4 ч ксдацейт рация снижается до 2,68%, добавл$пот Юг сахара-сырца, следующие . 4 ч концентрация сахара снижается до 2,45%, добавляют 15 г сахара-сырца. Через следуклцие 4 ч содержание сахара в растворе равняется 2,5 2%,добавляют поо; леднюю добавку - 15 г сахара-сыраа я оставляют раствор для дображивания. Всего сбраживают 120 г сахара. Получено 140,8 г лактата кальция, что соответствует выходу молочной кислоты 88,9%, Длительность брожения 4 сут. Для сравнения параллельно проводят брожение сах соаержащего раствора начальной концентрацией сахара 7% с таким же количеством солодовых ростков и культуры молочнокислых ёеостерий, В процессе брожения рН среды подцёрживают на уровне 4,8-4,9 (как в производстве) сахар-сыред добавляют примерно такими же порциями в три приема с таким расчетом, чтобы концентрация сахара в растворе бьша на уровне 6-8%, Данные о влиянии концентрашш. сахщза н рН среды на эффективность м блочнокяслого брожения представлены в. таблице.

7 10390648

Как вцпво из табпвпы, полпержавиешению продолжигепьаостя брожетш ее

в процессе брожения кониентрвпяи свха-двое суток (до 4 сут вместо в в изра 8а ypoBBet,5.4,5% и рН в пределахвеством способе) н увепячеюоо ыхода

5,,3 создает оптимальные условиямолочной кислоты в процессе СЦюжевия в

для бнохимическ( активности молочно-5 средн с на 22,5% (88,2 н 65,7 соагееткислых бактерий, что приводит к сокра-ственно).

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ путем сфаживавия сахар содерншшего сырья мопочнокислымн бактериями ввда L««ctobaci€eos deCbHtcV.ii с введением источников питания, нейтрализаиин образукхцейся молочной кислоты карбонатом кальция, добавления сахарсодерхшщего сырья в процессе бро- женин до конечной концентрацнн лактата кальция 14-16% с последующим выделением целевого продукта, о т л и - чаюшийся тем, что, с целью увеличения выхода молочной кислоты и сокращения тфодолжитепьности брожения, добавление сахарсодержащего сырья « ведут так, что концентрация сахара в 1фоцессе брожения составляет 1,54,5%,а рН среды поддерживают в тфеделах 5,О-5,3.