Способ выращивания микроорганизмов Советский патент 1977 года по МПК C12B1/08 C12B3/02 

Однако во всех этих способах не обеспечивается самопроизвольное поддержание оптимальной величины рН в процессе ферментации. Ближайшим техническим решением по своей сущности является способ увеличения выхода дрожжей Saccharomyces путем их выращивания на среде, содержащей в качестве питательны:: веществ раствор, получаемый при экстракции горячей водой активного ила, образующегося при обработке фекальных сточных вод 7.

Недостатком указанного способа является то, что экстракт активного ила, полученный при близкой к нейтральной величине рН, не придает среде буферных свойств, а используется только как дополнительный источник питания.

С целью стабилизирования рН питательной среды в оптимальной области для роста микроорганизмов, а также снижения расхода минеральных солей и интенсификации процесса ферментации но предлагаемому способу выращивание микроорганизмов осуществляют на питательной среде, в которую добавляют 1 - 10%-ный (преимущественно 2-3%-ный) раствор кислотного экстракта активного ила в количестве 0,5-99,5 об. %, преимущественно 25-50%, в расчете на объем питательной среды.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Микроорганизмы, например дрожжи, выращивают на различных питательных средах, к которым добавлен раствор кислотного экстракта активного ила, полученного при обработке ила кислотой, предпочтительно при рН менее 5,0 и температуре в интервале 10- 100°С. Время обработки активного ила зависит от температуры нагрева и кислотности: так при рН 0,01-0,3 и температуре 80-100°С время выдерживания составляет 10-30 мин. При этом обработанный кислотой активный ил представляет собой жидкость, мутную или прозрачную (после осветления, например, осаждением или фильтрацией), содержащую полный набор минеральных химических элементов, необходимых для питания микроорганизмов.

Добавление к питательным средам раствора кислотного экстракта активного ила в количестве 0,5-99,5 об. %, предпочтительно 25-50 об. %, дает возможность стабилизировать оптимальное значение рН в процессе ферментации различных микроорганизмов и уменьщить расход минеральных веществ, используемых в процессе приготовлеиия питательных срел;. При этом можно использовать

активный ил, образующийся при биологической очистке различных сточных вод, например предприятий микробиологической промыщленности, городских станций аэрации и т. п. Для обработки кислотой может быть

использован активный ил с любым содержанием влаги. Высущенный ил разбавляют водой до содержания сухого вещества 1 -10%, предпочтительно 2-3%. Кислотный экстракт при необходимости может быть высущен и

использован в виде порошка.

Химический состав кислотного экстракта может варьировать в зависимости от состава активного ила, а также от его обработки. В таблице представлено содержание основных химических элементов в кислотном экстракте активного ила мг/л , полученного на Московской городской станции аэрации.

Обработку суспензии, содержащей 2,2% абсолютно 0,02, 95°С, в течение 10 .мин.

Таким образом, обработанный активный ил содержит все необходимые для роста микроорганизмов химические .элементы.

Вырашивание микроорганизмов, например дрожжей, проводят в условиях аэрации на синтетических питательных средах, содержащих в качестве источника углерода сахара и/или углеводороды, например парафины, а также необходимые для роста клеток источники азота, фосфора, калия, магния и др. Процесс осуществляют периодически или непрерывно при рН в интервале для дрожжей

3,,5, для бактерий - 6,5ч-8,0 и температуре, оптимальной для роста культивируемого микроорганизма, в интервале 25-40°С, предпочтительно 30-36°С.

При выращивании используют обработанный кислотой активный ил, который добавляют в количестве 0,5-99,5 об. % к объему питательной среды, предпочтительно 25- 50 об. %.

Выращенную биомассу выделяют любым звестным способом, например -фильтрацией. сухого вещества, проводят серной кислотой при рН

Установлено, что добавление кислотного экстракта активного ила в количестве даже 1 % уже оказывает положительное влияние на стабилизацию кислотности среды в процессе выращивания микроорганизмов, а добавление 25-50% кислотного экстракта активного ила к среде с глюкозой или парафином обеспечивает поддержание постоянного оптимального значения рН среды и увеличение выхода дрожжей на 16-102%.

Предлагаемый способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. Дрожжи Candida scottii выращивают в колбах на качалке при 34°С на среде, содержащей в 1 л, г:

Глюкозы10

Однозамещенного фосфорнокислого аммония2 Двузамещенного фосфорнокислого аммония0,5 Сернокислого калия 0,2 Сернокислого магния 0,2 Дрожжевого автолизата 10 К 50 мл указанной среды добавляют 50 мл экстракта активного ила, полученного выдерживанием активного ила Московской городской станции аэрации с содержанием 2% абсолютно сухих веществ в течение 1 ч на кипящей водяной бане при рН 0,01. Доводят рН готовой среды до 5,5 и после стерилизации засевают культурой дрожжей. Через 48 ч выращивания рН среды снижается до 5,0, что находится в пределах оптимального значения рН для культивируемого щтамма дрожжей (в контроле на той же питательной среде без добавления экстракта активного ила рН равен 2,0). Выход абсолютно сухой биомассы от глюкозы составляет 138% (в контроле 36). Пример 2. Дрожжи Candida guilliermondii выращивают в колбах на качалке при 34°С на среде, содержащей в 1 л, г: Очищенного жидкого парафина

нефти10

Однозамещенного фосфорнокислого аммония2 Двузамещенного фосфорнокислого аммония0,5 Сернокислого калия0,2 Сернокислого магния 0,2

К 75 мл указанной среды добавляют 25 мл экстракта активного ила, приготовленного как указано в примере 1. рП готовой среды доводят до 5,5 и после стерилизации засевают культурой дрожжей. Через 24 ч культивирования рН среды составляет 5,2 (в контроле на среде без экстракта рН равен 2,5). Выход абсолютно сухой биомассы от парафина составляет 94,6% (в контроле 58%).

Формула изобретения

15

вводят 1-10%-ный раствор кислотного экстракта активного ила в количестве 0,5- 99,5 об. % в расчете на объем питательной среды.

раствор кислотного экстракта активного ила в количестве 25-50 об. %.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

7.Патент Японии № 47-20388, кл. 36(2) В 12, 1972 г. (прототип).