СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИТАКОНОВОЙ КИСЛОТЫ Советский патент 1974 года по МПК C12P7/44 

1

Изобретение относится к микробиологической промышленности.

Известен способ производства итаконавой кислоты, предусматривающий поверхностиое выращивание проду.цируюш,их ее мик-р-оо-ргааиз-мов Aspergillus terreus ,в культуральной среде, содержащей источник углерода, аз-ота с добавлением необходимых для роста питэ тельных солей, долив к культуральной среде после форлшроваиня мицелия питательного раствора, отделение мицелия от сброженного раствора, упаривание сброженного раствора, отделение кристаллов итакоповой кислоты от маточного р.аство1ра и очистку кристаллов.

Предлагаемый способ позволяет повысить вы.код готового продукта.

Достигается это тем, что после отделения крнст,аллов итаконовой кислоты от маточного pacTiBOpa, содержащего .несброженный сахар и итаконовую кислоту, раствор осветляют, стерилизуют и возвращают на стадию выр.ащивания продуцента, используя его в качестве питательного раствор.а, в культуральную среду.

П|ри этом пит1ательный раствор вводят в культуральную среду в количестве 5-30% по сахару.

Способ получения .итаконовой кислоты осуществляют биохимическим синтезом при сбраживании 6-7%-наго сахарного раство-ра с добавлением солей с помощью нлеоневого грлба Aspergillus terreus поверхностным методом. При этом пленки г-риба выращивают на питатель,н.о-бродильно.м растворе («раствор налива) следующего состава, г/л:

сахар (песок пищевой)

60-70

сернокислый магний 4,4 2,5

азотнокислый аммоний

сернокислый цинк

0,Ш44

кукурузный акстракт 1-3 до рН раствора

азотная кислота

1.92,4.

(Сахар.ный раст;вор готовят в реакторе, перекачивают в стерилизатор, куда загружают соли, кукурузный экстракт, азотную кислоту.

Раствор стерилизуют, охлаждают до 38- 40°С и разливают в кюветы (по 400 л в каждую) бродильных .системы. Полученную систему выводят ;на температурный режи.м: тем.т ература раствора в кюветах 36- 38° С, температура воздуха в камерах 35- 42° С, после чего производят .цассв конидий (спор) плесневого гриба Aspergillus terreus иа поверхность питательно-бродильного раствора в кюветах.

Лосле посева подачу приточного волдуха прекращают для полдого оседания конидий гриба на поверхность раствора.

После 50-60 мин выдержки подают воздух в бродильные камеры, осуществляя в иих трех-, четырехкратный обмен воздуха (810- ). В течение 2-3 суток выращивают грибную нлекку (мицелнй). (После сформирова.ння мицелия готовят бродильный раствор (раствор долива) следующего состава, г/л: сахар (песок пищевой) 53-62 сернокислый магний4-5 азотная кислотадо рН 1,9-2,4 несброженный сахар7-8 Приготовленный раствор стерилизуют кипячеиием, охлаждают до 38-40° С и доливают в кюветы, под пленку мицелия, по 800 л в каждую, после чего осуществляют восьми-, девятикратный обмен воздуха в бродильных камерах. Процесс кислотообразова.ния ведут 13-15 суто.к при температуре раствора в кюветах 32-34° С и теМпературе воздуха в камерах 35-42° С. Кислотообразование прекращается, когда остаточный сахар составляет 0,8-1,5%. Длительность цикла ферментации 14 суток. Площадь дна кювет одной системы 540 м. Выход технической итаконовой кислоты 2084 кг. Количество итаконовой кислоты, введенной в бродильный раствор в качестве инициатора ферМентации 21 кг. Съем готового продукта с 1 м в сутки со/2084 -21 „ставляет | ,-:-- ) - 0,274 кг. Выход продукта увеличивается на (274- 250) 24 г/л в сутки. По око,нчании цикла брожения сброженный раствор из кювет сливают, м.ицелий промывают стерильной водой с температурой 70-90° С, заливая но 300 л в каждую кювету. Промывные ,воды -сливают к сброженным растворам, перемещивают и анализируют на процент содержания общей кислотности, итаконовой кислоты и несброженного сахара. Отработанный гиделий стерилизуют, снимают с кювет и направляют ,в отвал. Сброженные растворы и про.мывные воды мицелия упаривают до 35-36%-ной концентрации .по итаконовой кислоте, после чего растворы сяивают на технические кристаллизаторы. После 6-8 час кристаллизации с охлаждением до 8-10° С выпавшие кристаллы технической .итаконовой кислоты отфуговывают и промывают дистиллатом. После фуговки первые маточные растворы с содержанием итакановой кислоты 6,0-9,0% и сахара 8,0-12,0% упаривают при 50° С до концентрации по сахару не -более 40%. Выделенные К1ристаллы те.кнической итаконовой кислоты тщательно промывают дистиллатом и направляют ,на перекристаллизацию с технической итаконовой кислотой, полученной из сброженных растворов и промывных вод мицелия бродильного производства. Полученные при фуговке технической итаконовой кислоты из первых .маточных растворов вторые маточные растворы с содержанием кислоты 6,0-9,0%, сахара 34,0-38,0% направляют на осветление. При этом растворы разбавляют добавлением питьевой воды при перемащивай ИИ до 20-25% концентрации по сахару и очищают от карамелизованных, белковых и окращивающих примесей путем осветления активированным углем марки «А, или «кад. молотый, который добавляют в количестве 10-13% от веса сахара, находящегося во втором маточном растворе. Осветление проводят при температуре раствора 80-90° С; постоянном перемещиванин и 10- 20-м,инутной выдержке. Осветленный р.аствор отфильтровывают от угля и анализируют на процентное содержание сахара и итаконовой кислоты. Осветленный второй маточный раствор в расчетных количествах (5-30% от основной загрузки сахара-песка на раствор долива) используют для приготовления бродильных растворов долива под .мицелий. Пример. На приготовление раствора долива на одну б.родильную камеру расходуют 1000 кг сахара-песка. При использовании осветленных вторых маточных растворов в количестве 10% от загружаемого сахара-песка, т. е. 100 кг, при содержании, например, 23% и.нввртного сахара, добавка маточников к основному раствору составляет 435 л. В стерилизатор насосом перекачивают 435 л осветленного второго маточного раство.ра 23%-ной кО(Нцент.рации по сахару, прибавляют сахарный раствор, содержащий 900 кг сахара-песка, загружают 61,6 кг сернокислого магния ч. и азотной кислоты ч. до рН раствара 1,9-2,4 (около 30 л 61%-ной конце 1трации) с разбавлением водой до 14 м. Раствор пере.меши.вают, а.нализируют на процентное со.держание сахара и рН раствора, стерилизуют при китюнии, охлаждают до 38-40°С и доливают под пленку мицелия в кюветы бродильной камеры. Съем итаконовой кислоты «в сброженных растворах П1ри использовании в качестве источника углерода несброженного сахара вторых маточных растворов составил 274 г на м в сутки (г/м /сутки) против 250 в сутки, получаемых известным способом. Предмет изобретения 1. Способ производства птаконо.вой кислоты, предусматривающий повер.х.ностное выращивание продуцирующих ее микроорганизмов

Aspergillus terreus в культуральной среде, содержащей .источник углерода, азота с добавлением необходимых для роста питательных солей, долив к культуральной среде после формирования мицелия питательного раствора, отделение мицелия от сброженного раствора, упаривание сброженного раствора, отделение кристаллов итаконовой кислоты от маточного раствора и очистку кристаллов, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода итаконовой кислоты, после отделения

кристаллов итаконовой кислоты от маточного раствора, содержащего несброженный сахар и итаконовую кислоту, последний осветляют, стерилизуют и возвращают на стадию выращивания продуцента в культуральную ореду, .используя его в качестве питательного раствора.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что питательный раствор вводят в культуральную среду ;в количестве 5-30% по caxaipy.