Способ получения молочной кислоты Советский патент 1984 года по МПК C12P7/56 C12R1/225 

Изобретение относится к пищевой промышленности,, а именно к способу получения молочной кислоть на оснона микробиологического синтеза, В производстве кислоты при сбраживании сахарсодержащего сь молочно-кислыми бактериями, Lactobacillus delbriickii, источником азотного и фосфорного питания, макро- и микроэлементов5 витаминов и других стимуляторов роста в основ-ном служат солодовые ростки. Выход молочной кислоты на стадии брож ния при таком способе получения сос тавляет не более 63-68% П. Известны различные способы интеь сифйкации и повышения эффективности процесса молочно-кислого брожения, например, путем замены солодовых ростков как источника питания на пшеничные или ржаные зародыши. Для ускорения процесса брожения применяют способ с использованием предварительного ферментного гидро лиза лактозы в сыворотке до простых Сахаров (глюкозь; и галактозы) с помощью препарата бета-галактозидаз(1, С целью повышеHVIH эффективности процесса сбраживания используют способы с внесшглем в питательную среду стиму.пяторов роста бактерий, fianpuMep микроэлементов таллия и ЦИРКО1ГЛЯ 2J . Выход молочной кислоты в пересчете на общий сахар составляет спогветственно 79,2 и 78,6% 2 . в ук-аза1И{|,гх способах треб -ется организация прсуизвсд.ства по отделении зародьцией из зерна, что экономически :;ев(иоги О , Учитывая вь:соку10 токсичность та лия и циркония, применяемых в способе j2 , он не может быть использован для производства ги-нкевой молочной кислоты. Han6o:iee к пре/глагаемом является способ 110луче1И1я молочной кислоты, нрод усматриваюцнй сбраживание сахарсодсржашого сырья мол()Г кислыми бактериями Lactobacillus delbriickii Л-З при 48-5П(; с добавлением со.ихдовьх ростков, перио дическую неГ1Тра-чизппию образующейс кислоты карбонатоь: ка.чьпия и после д тощее ее Шщс.тсцие К недостаткам И1вест1юго способ относится С riuuiri .но низкий выхо целевого пролvKTa. Цель изобретения - повьшение выхода целевого продукта. Поставленная цель достигается теМ; что согласно способу получения молочной кислоты, предусматривающему сбраживание сахарсодержащего сьфья молочно-кислыми бактериями Lactobacillus delbriickii Л-3 при 48-50 С с добавлением солодовых ростков, периодическую нейтрализацию образующейся кислоты арбонатом кальция и последующее ее выделение в сбраживаемьй раствор через 24-48 ч от начала процесса брожения вносят комгглексвый ферментный препарат литического действия, содержащий протеолитические, амилолитические, пектолитические и целлюлозолитические ферменты в количестве 5-6 мг/л. Причем в качестве ферментных препаратов используют цел.поконин1ин или пектофоетидин, или протосубтилин. Способ осуществпяют следую1цим образом. Сахарсодержаший раствор, состоящий из смеси свекловичной мелассы, рафинадной патоки и сахара-сырца в соотношении 1 : 6 : J с концентрацие сахара 9-10%, жтгревают до кипения, охлаждают до 50 С, затем в )его добавляет 1,8-2,0% к объему раст)5ора солодовых ростков и 10-15% к объему раствора д.вухсуточной кути.туры молочно-кис,п,|х бактерий Lactobacillus delbriickii штамм J1-3 и сбраживают при 48-50-С в течение 7-8 сут. Через 24-48 ч от начала брожения в среду внхчсят 5-6 мг/л одного из ферментных препаратов, содержащих нротеолитические. лмилолитические, пектолитическке и целлюлозолитические ферменты, например цсллоконингин ГПОх, пектофоетиди) П10х итп-1 протосубтилин Г10х. Молочную кислоту, образующуюси в сбраживаемом растворе, периодически ейтрализуют карбонатом кальп1;я. Выход молочной кислоты ча стадии брожения расс итывают по |}-OP муле содержание лактата кальи.ия к конце брожения, %; ;.:эча,пьное содержатше лактата кальция,%; коэфс ициент пересчета солержа Ия лактата кальция в молочную кислоту; С - начальное содержание сахара,%; 1,053 - коэффициент пересчета соде жания сахара в молочную ки лоту . Коэффициенты вариации трилонометрического метода определения содержания лактата кальция и метода определения содержания сахара в растворе по Бертрану составляют соответственно 0,58 и 1,37%. Ошибка в расчете вьгхода молочной кислоты в зависимости от коэффициентов в риации используемых методов исследования не превышает 1,0%. По предлатаемому способу выход молочной кислоты на стадии брожения составля 73,3%. Внесение комплексного фер ментного препарата систематического действия повышает выход молочной .кислоты на 3,2%. Ферментный препарат целесообраз но вносить в сбраживаемую питатель ную среду в количестве 5-6 мг/л через 24-48 ч от начала брожения. Внесение препарата в количестве меньше 5 мг/л не дает эффекта в ув личении вьгхода молочной кислоты. Повышение содержания ферментного препарата свыше 6 мг/л, например д 50 мг/л, дает увеличение выхода кислоты на 3,2%. Следовательно, по вьиение содержания ферментного пре рата свыше 6 мг/л нецелесообразно. Добавление ферментного препарата в сбраживаемый раствор в начале проце са брожения дает меньший положитель ный эффект (1 ,7%). Положительный эффект от добавления ферментного пр парата в сбраживаемую среду после 48 ч от начала брожения снижается до 0,9%. В табл. 1 приведены данные по о разованию молочной кислоты (лактат кальция) в зависимости от времени внесения в cpeXiy ферментного препа та целлоконингина ПЮх. Пример 1. Брожение сахарсо держащего раствора, состоящего из свекловичной мелассы, рафинадной патоки и сахара-смрца и соотношени 1:6:3, проводили в стеклянных колб вместимостью 1 л в термостг.. ге при 48-50°С. Раствор (900 мл) с содержанием 10,02% сахара нагрев;:м,1 до кипения и охлаждали до . Ир:; этой температуре в него вносили 20 г солод вых ростков, 100 МП двухсуточной культуры молочно-кислык бактерий и оставляли на брожение. Через 24 ч от начала брожения в раствор добавляли 5 мг/л ферментного препарата целлоконингина ПЮх. В процессе брожения образующуюся молочную кислоту переводили в лактат кальция, добавляя карбонат кальция. Для сравнения проводили сбраживание такого же сахарсодержащёго раствора с начальной концентрацией сахара 10,02% с таким же количеством солодовых ростков и культуры молочнокислых бактерий без грбавки фермент него препарата. В процессе брожения образующуюся молочную кислоту также нейтрализовали карбонатом кальция. П р и м а р 2. Состав сахарсодержащёго раствора, его приготовление и условия сбраживания аналогичны описанным в примере 1. В 900 мл раствора, содержащего 10,02% caxapaj после кипячения и охлаждения его до 50°С, вносили 20 г солодовых ростков, 100 мл двухсуточной культуры молочно-кислых бактерий и оставляли на брожение. Через 24 ч от начала брожения в сбраживаемый раствор вносили 6 мг/л ферментного препарата пектофоетидина ПЮх (ТУ 59-120-77). Образующуюся в процессе брожения молочную кислоту нейтрализовали карбонатом кальция. Состав питательной среды и условия сбраживания в контрольном опыте аналогичны условиям контрольного раствора в примере 1. П р и м е р 3. Состав сахарсодержащёго раствора, его приготовление и сбраживание осуществляли аналогично способу, описанному в npi-iMepe 1. В сахарсодержащий раствор с концентрацией сахара 10,02% вносили 20 г солодовых растков и 100 мл односуточной культуры молочно-кислых бактерий. Через 24 ч от начала брожения в раствор вносили 5 мг/л ферментного препарата протосубтилина ГЮх (ОСТ 59-12-73) . Состав раствора в контрольном опыте аналогичен составу контрольного раствора в примере Г. В табл. 2 приведены данные по влиянию ферментных препаратов на процесс молоч)о-1;исло го брожепия.

Как видно из табл. 2, при добавлении в сбраживаемый сахарсодержащий раствор ферментных препаратов циллоконингина ПЮх, псктофоетидина ПЮх и протосубтилина Г10х в количестве 5-6 мг/л; выход молочной кислоты в процессе брожения составляет 73s3% по сравнению с 70,1% в контроле без добавления ферментных препаратов. Увеличение выхода молочной кислоты составляет 3,2%.

Увеличение выхода молочной кислоты на стадии брожения на 3,2% позволяет сократить расход сахарсодержащего сырья на 1 т 40%-иой молочной кислоты на 40 кг, что дает годовой экономический эффект в сумме 20 тыс о руб.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕШ Я МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ, предусматривающий сбраживание сахарсодержащего сьфья молочно-ки,слыми .бактериями Lactobacillus delbriickii Л-3 при 48-50 С с добавлением солодовых ростков, периодическую нейтрализацию образующейся кислоты карбонатом кальция и последующее ее выделение, отличающийся тем, что, с целью повьппения выхода целевого продукта, в сбраживаемьм раствор через 24-48 ч от начала процесса брожения вносят комплексный ферментный препарат литического действия, содержащий протеолитические, амилолитические, пектолитические и целлюлозолитические ферменты в количестве 5-6 мг/л. 2. Способ по п. 1, о т л и - ч ающийся тем, что в качестве ферментных препаратов используют целлоконингин или пектофоетидин, или протосубтилин.

Целлоконингин ПЮх

Целлоконингнн П10х

Целлоконннгнн ПЮх

Целлоконингин ПЮх

Контроль{средавез ферментного препарата)

Таблица i

Т а б л и п а 2