Способ получения посевного материала для производства лимонной кислоты поверхностной ферментацией Советский патент 1988 года по МПК C12P7/48 C12N1/14 C12N1/14 C12R1/685 

сд

00

Изобретение относится к микробио- Логической промышленности и касается |1олучения посевного материала для 1роизводства лимонной кислоты поверх Йостным способом с помощью гриба - Ьродуцента Aspergillus niger. I Цепь изобретения - повышение био- шмической активности посевного материала,

Способ заключается в следующем.

Посевной материал для производства лимонной кислоты поверхностной ферментацией с использованием гриба продуцента Aspergillus niger получа- от путем смешивания конидий гриба с наполнителем в соотношении 1:2. В качестве наполнителя используют со- шодовые ростки, при этом их предварительно измельчают, стерилизируют я высушивают до влажности 30-35%.

Солодовые ростки, смешанные с конидиями при Попадании на поверхность мелассной среды, активируют конидии, ускоряют их прорастание за счет экстракции содержащихся в ростках биостимуляторов (витаминов, аминокислот, ферментов, легкоусвояемой глюкозы). В результате ускорения формирования мицелиальной плен- ки гриба уменьшается вероятность раннего инфицирования мелассных растворов, что особенно важно при обработке меласс низкого технологического качества.

Солодовые ростки - отход пивова- 1ренного производства - просеивают Iчерез сито для удаления зерен и их I оболочек и затем измельчают на мельнице (18000 об/мин). Размеры размолотых частиц не должны превышать 10 мкм, так как способ производства лимонной кислоты является поверхнос ным и частицы должны быть легкими, не увлекать посевной материал в глубину мелассного раствора. После из- мельчения ростки стерилизуют трехкратным автоклавированием при 0,1 ат в течение 30 мин с последующим терм статированием после каждого автокла вирования при 30-35°С в течение су- ток.

После стерилизации солодовые роски высушивают до влажности 30-35%.

При влажности меньше 30% наблюдается снижение стимулирующих свойств солодовых ростков, а при увеличении влажности выше 35% происходит потеря всхожести посевного материала из-за

е 0

s 0

5

5 5 0

0

0

5

увлажнения конидий. Изменение границ влажности солодовых ростков ведет к снижению биохимической активности посевного материала и, как следствие, к снижению кислотообразования. Влияние степени высушивания солодовых ростков на всхожесть и кислотообра- зование представлено в табл. 1.

Простерилизованные и высушенные до оптимальной влажности солодовые ростки смешивают с конидиями в массовом соотношении 2:1.

Приготовленным таким образом посевным материалом засевают ферментационную среду, содержащую 13-17% сахара. Ферментацию проводят поверхностным способом в течение 7-9 сут. при 32°С.

Пример 1. Солодовые ростки просеивают через сито для удаления зерен и их оболочек и измельчают на мельнице до размера частиц меньше 10 мкм, после чего их подвергают стерилизации. Стерилизацию осуществляют трехкратным автоклавированием при 0,1 ати в течение 30 мин с последующим высушиванием в термостате при 32 С в течение двух суток до влажности 30%. Обработанные таким образом солодовые ростки смешивают с конидиями гриба А.niger штамм Л-130 в массовом соотношении 2:1. Приготовленным посевным материалом засевают ферментационную среду, г/л: Свекловичная меласса (50%-ной концентрации по сахару)300

Серная кислота0,06

ГексаЦианоферрат калия, гидрат1 ,5

Трилон Б0,05

Дигидроортофосфат калия 0,15 Сульфат цинка, гидрат 0,01 рН среды7,1-7,2

Ферментацию поверхностным способом проводят в химических стаканах с площадью дна 0,41 дм. Объем мелассной среды 500 мл (высота слоя 12 см) . На поверхность среды высевают распылением конидий штамма Л-130. Продолжительность ферментации 7 сут, температура воздуха в термостатной комнате .

Для сравнения проводят исследования в аналогичных условиях с этой же мелассой, но без наполнителя (контроль) , а также с такими наполнителями, как тальк корейский и активиро5

ванный уголь. Влияние наполнителей на кислотообразование штамма Л-130, вьфащиваемого на мелассных средах средней ферментируемости, представлено в табл. 2.

Из табл. 2 видноj что активиро- ванный уголь и тальк в качестве наполнителей угнетают кислотообразование гриба на 9,4-12,1%.ю

Пример 2. Условия аналогичны примеру 1. Посевной материал прчго- тавливают в производственных условиях. Конидии штамма смешивают со стерильными солодовыми ростками, высу- 15 шейными до влажности 30%, в соотношении 1:2. Производственный посевной материал испытывают на мелассной среде.

Состав ферментационной среды, 20 г/л:

Свекловичная, меласса (45%-ная концентрация сахара)370

Карбонат натрия, без-25

водный0,23

Гексацианоферрат калия, .

гидрат1,12

Гигидроортофосфат калия 0,1 Сульфат цинка, гидрат 0,005 зо рН среды7,2

Сравнительные данные по кислото- образованию A.niger штамм Л-130 партия 12 с использованием наполнителя (солодовые ростки, высушенные до 33% влажности) и без наполнителя при культивировании на -мелассе Гиндешт- ского сахарного завода заготовки 1981 г( хорошей ферментируемости представлены в табл. 3.-- „

I .

.-. Использование солодовых ростков

в качестве наполнителя при приготовлении посевного материала дает возможность получить 2150 г лимонной кислоты в расчете на i м в сутки в 45 то время, как посев конидий без наполнителя приводит к образованию 1950 г кислоты (табл. 3). Таким образом, использование ссхподовых ростков позволяет увеличить съем лимон- 50 ной кислоты на 8,.8% по сравнению с контролем (без наполнителя) и .повысить выход лимонной кислоты на 6,3%. Состав синтезируемых кислот (лимонная и глюконовая) под влиянием на- gg полнителя практически не меняется. Изменения в диапазоне 1,0-1,5% в составе кислот лежат в пределах ошибки опыта.

.

II Р и м е р 3. Испытания посевного материала, смешанного с солодовыми ростками, высушенными до 35% влажности в соотношении 1:2, проводят на заводе лимонной кислоты в производственной камере цеха поверхностной ферментации. Приготовление мелассных сред осуществляют согласно Технологической инструкции по производству пищевой лимонной кислоты (1981).

Состав ферментационной среды, кг:

Смесь свекловичных меласс Никифоровского, Гиндешт- ского, Нижне-Кисляйского и Эртильского сахарных заводов заготовки 1981 26800 Гексацианоферрат калия, гидрат134

Трилон Б4,42

Триполифосфат натрия 4,42 Дигидроортофосфат калия 11,45 Сульфат цинка, гидрат 0,92 Фурациллин1,624

40%-ный раствор формалина, л11,6 Сульфат меди, гидрат 0,46 Вода водопроводная, м До 92 рН 7,0-7,2 Общая площадь ферментированной поверхности камеры составляет 497 м. Содержание сахара в исходном мелас- сном растворе 15,5%. Длительность 9 сут. Температура .

В условиях производства при засеве конидиями гриба, смешанными с солодовыми ростками в массовом соотношении 1:1, синтезируется 1810 г кислоты с 1 м в сутки, а смешанными с тальком в таком же соотношении 1723.

Сравнение кислотообразования гриба A.niger штамм Л-130 при использовании конидий, смешанных с различными наполнителями (солодовые ростки, высушенные до влажности 35%, и тальк) в массовом соотношении 1:2 представ

лены в табл. 4.

Таким образом, использование в

качестве наполнителя солодовых ростков позволяет увеличить съем лимонной кислоты с единицы площади в единицу времени на 5%. Кроме того, преимущество солодовых ростков перед тальком - более быстрое формирование мицелиальной пленки, что снижает степень возможного инфицирования питательных растворов бактериальной флорой.

Пример 4. Производственньш испытания посевного материала A.ni- ger штамма Л-130 с новым наполнителем проводят на заводе лимонной кислоты в производственной камере цеха поверхностной ферментации. Условия приготовления мелассной среды и состав ее аналогичны примеру 3, массовое соотношение конидий, высушенные до влажности 35%, солодовые росткн 1:2, Концентрация сахара в среде 13%, Длительность ферментации 8 сут.

Съем лимоннрй кислоты с камеры при использовании солодовых ростков составляет 1605,9 г с 1 м в сутки, удельный расход 46%-ной по сахару мелассы 4,34 т на. 1 т лимонной кислоты. При применении талька 1493,5 г/ /м сутки и 4,71 т/т соответственно. Таким образом, съем лимонной кислоты увеличивается на 7%, выход ее от сахара на 4%, а расход меласс ы умень- шается на 7,9%. Сравнение ки лотооб- -разования гриба A.niger штамм Л-130, при использовании конидий, смешанных с высушенными до влажности 35% солодовыми ростками в соотношении 1:2, и конидий того же штамма, смешанньсс с тальком 1:2 представлены в табл,5, Солодовые ростки также способствуют

0

5

0

5

0

.более быстррму росту и формированию складчатой пленки продуцента.

Таким образом, использование солодовых ростков, высушенных до влажности 30-35%, в качестве наполнителя позволяет получить посевной материал с высокой биохимической активностью. Использование солодовых ростков увеличивает выход лимонной кислоты на 4-6%, съем лимонной кислоты на 5-7%, удельный расход мелассы на 1 т лимонной кислоты сокращается на 6-8% по сравнению с посевным материалом, приготовленньм с другими наполнителями.

Формула изобретения

Способ получения посевного материала для производства лимонной кислоты поверхностной ферментацией, предусматривающий выращивание конидий гриба Aspergillus niger, смешивание их с наполнителем в соотношении 1:2, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения биохимической активности посевного материала, в качестве наполнителя используют солодовые ростки, при этом перед смешиванием с конидиями солодовые ростки измельчают до частиц размером не более 10 мкм, стерилизуют и высушивают до влажности 30-35%.

Изобретение относится к микробиологической промьшшенности и касается получения Посевного материала для производства лимонной кислоты поверхностным способом с помощью .гриба - продуцента Aspergillus niger. Целью изобретения является повьшение биохимической активности посевного материала. Способ заключается в том, что посевной материал получают путем смешивания конидий гриба с наполнителем в соотношении 1:2. В качестве наполнителя используют солодовые ростки, которые предварительно измельчают до частиц размером не более 10 мкм, стерилизуют и высушивают до влажности 30-35%. 5 табл. I сл

30 33

35 20

50

(не высушен.)

Таблица 1

82,3 82,3 81,5 70 9,6

Контроль (конидии без наполнителя)

52+1

Активированный

уголь марки КАД 47,3+0,3

Активированный

Контроль (без наполнителя) 1950+20

Солодовые ростки

2150+30

1810

1723 (контроль)

105 100

1409658

8 Таблица 2

1820±40

100

69,3

1650+10

90,6 63,1

1,1+0,2 2,3+0,5

,1930+20 100

72,5

2100+30 108,8 78,4

Таблица 4

15,432 3,726 94 15,550 3,950. 100

58,3 54,8

1409658

1605,9 1493,5

Составитель Л.Минеева Редактор И.Сегляник Техред л.Олийнык Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3446/26

Тираж 520

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

10 Табл,ица 5

4,34 4,71

50,1

46,1

Подписное