Способ получения глубинных культур микроорганизмов для осахаривания крахмалосодержащего сырья в спиртовом производстве Советский патент 1983 года по МПК C12N1/20 C12N9/34 

39 продуцента глюкоамилазы и ферментацию, согласно изобретению, после вакуум-охлаждения в гидролизованной питательной среде повышают концентрацию сухих веществ до 20-22% путем продувки через нее стерильного воздуха под давлением 0,1-0,2 МПа с удельной скоростью 10-12 , а выращенный посевной материал разделяют на две равные части, одну из которых адаптируют в охлажденной гид ролизованной питательной среде подавая ее в момент продувки последне воздухом, а другую - непосредственно на стадию ферментации, и осуществпяют совместное культивирование до достижения заданной активности. Способ осуществляется следующим образом. Посевной материал в колбах готовят на жидкой питательной среде, содержащей кукурузную муку 5-5,5%, экс ракт кукурузный 1-1,5, воду при рН ,8-5,0 и выращивают в течение 2А-30 ч при . В подготоЕшенную жидкую посевную культуру пере.дают на стадию получения инокулята, и выращивают на среде того же состава, но с добавлением пеногасителя. Выращивание ведут в те чение 22-24 м при 25-30°С. Для ферментации используют жидкую питательную среду, приготовленную следующим образом. Кукурузную муку смешивают с водой 1:2,5 при А5 50С, добавляютс -амила зу или солодовое молоко и после инте сивного перемешивания, проводят стери лизацию среды при температуре 1201бО°С в течение 3-5 мин, а затем охлаждают под вакуумом до 40-50С и пр дувают сте1эильным воздухом, повышая концентрацию среды до значения 20- . 2U с.в. Выращенную посевную культуру разд ляют на два оотока, один из которых задают в охлажденную среду, адаптируют ее в последней, и по истечении 3-8 ч от начала адаптации передавливают ее стерильным воздухом под давлением на стадию ферментации, а другую часть задают непосредственно на стадию ферментации после заполнения ферментера средой на объема проводят совместную ферментацию в те чение 120-130 ч до достижения глюкоамилазной активности 200-230 ед/мл в культуральной жидкости. 14 Пример 1. Готовят посевной материал (в колбах) Aspergillus Awamori А66 на среде следующего состава, вес.: Мука кукурузная 5 Экстракт кукурузный 1 ВодаОстальное рН среды,8-5,0 Выращивают при в течение 2Ц ч и засевают среду инокулятора того же состава, но с добавлением 0,1 пеногасителя (растительное масло). Выращивание ведут при в течение 22 ч с получением инокулята (посевной культуры). Затем готовят производственную пмтательную среду. Для этого 8 м воды смешивают с 2750 кг кукурузной муки при , и в полу- ченную суспензию вводят солодовое молоко и тщательно перемешивают в течение 20 мин. Полученную смесь мгновенно стерилизуют при 1А5С, выдерживают в тече- . ние 15 мин и охлаждают под остаточным давлением 0,07 МПа до АО°С. Получают гидролизованную среду с концентрацией СВ 17%. Через полученную среду продувают стерильный воздух, имеющий темпера-туру 40С со скоростью 10 мVM ч под давлением 0,2 МПа, пока концентрация СВ не повысилась до 20%. 50% полуценного инокулята (200 л) задают в охлажденную гидролизованную питательную среду, адаптируют его к последней, выращивают в течение 5ч. а затем передают на ферментацию. Остальные 50% посевного материала передают на ферментацию после заполнения ферментера на 25% от объема при аэрации 15 и осуществляют совместное выращивание в течение 120 ч при аэрации 30-АО .ч и перемешивании двухъярусной мешалкой, получая культуру с активностью ГлА 230 ед/мл. Пример. 2 (выращивание культуры Aspergillus batatae 61). Исходным посевным для инокулятора служит конидиальный споровый материал Aspergillus batatae 6l, выращенный на пшеничных отрубях. Среда для инокулятора следующего состава, %: Мука2 Кукурузный экстракт 0,7 Вода97,3 NaOH для доведения рН рН среды 5,5-5,8 После засева среды конидиальным и посевным материалом выращивание в инокуляторе ведут при в теч ние 2 ч. Затем готовят производственную тательную среду следующего состава Мука2,5 Кукурузный экстракт 0,75 Аммиачная селитра 0,7 Мел0,2 Магнезит0,15 Среду стерилизуют при в т чение 40 мин, охлаждают до , з дают 50 инокулята и продувают сте рильным воздухом со скоростью 8 ч под давлением 0,2 МПа и выращивают на ней культуру в Течен 6 ч, а затем передают на ферментац Остальные 50 инокулята передают на ферментацию после заполнения ферментатора на 25 от объема при аэрации 15 м /м ч и осуществляют совместное выращивание в течение 48 ч, получая культуру с активностью АС-6-10 ед/мл, ГлС-10-1 ед/мл. Благодаря продувке воздухом повышается концентрация сухих веществ в питательной среде и часть культуры адаптируется к ней. При адаптации часть культуры происходит частичное потребление сухих веществ среды, снижение вязкости среды, улучшается контакт биомассы с субстратом, создаются предпосылки для интенсивного потребления среды другой частью посевного материала, вводимого в адаптированную культуру. Энергозатраты снижаются на 10-15 за счет снижения вязкости среды и сокращения длительности ферментации. Результаты сведены -в таблицу.

Концентрация СВ, % Время выращивания Активность ГлС, ед/м Активность АС, ед/мл

Расход электроэнергии на 1 усл.т Таким образом, согласно изобретению получают глубинные культуры с высокой активностью глюкоамилазы, позволяющие осахаривать высококонцентри рованное сусло при одновременном снижении энергозатрат процесса. Формула изобретения Способ получения глубинных культур микроорганизмов для осахаривания крахмалсодержащего сырья в спиртовом производстве, предусматривающий выращивание посевного материала, приготовление производственной питательной среды путем гидролиза крахмалсо

20-22

10-12

56-60 120

10-lit 230

6-10

6375

12750 держащего сырья солодом или бактериальной -амилазой, стерилизацию, вакуум-охлаждение, посев культуры- продуцента глюкоамилазы и ферментацию, отличающийся тем, что, с целью повышения активности глюкоамилазы глубинных культур, обеспечивающих осахаривание высококонцентрированного сусла, после вакуум-охлаждения в гидролизованной питательной среде повышают концентрацию сухих веществ до 20-22% путем продувки через нее стерильного воздуха под давлением 0,1-0,2 МПа с удельнрй скоростью 10-12 .ч, а выращенный посевной материал разделяют на две равные части, одну из которых адап7 9908118

тируют в охлажденной гидролизованной,Источники информации,

питательной среде, подавая ее в мо-принятые во внимание при экспертизе мент продувки последней воздухом,

а другую - непосредственно на стадию 1. Авторское свидетельство СССР

ферментации, и осуществляют совместноезW 800185, кл. С 12 N ,1979.

культивирование до достижения задан 2. Патент США № 398820ч,

ной активности.кл. 195-15, опублик. 1976 (прототип)