Способ получения лимонной кислоты

Способ получения лимонной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К llATEHTY

I у

Союз Советских

Социалистимеских

Реслублик (11) 448652 (6l) Зависим(ой от патента(22) галилеи" 09. 10.70 { - () I482366/28-ТЗ

Ф (32) ((риоритет23. Х0.69 (3() 868897 (33) США

Оиубликоваио30 ° Т0 ° (974 . Бюллетень Юе- 40 (бт) М. Кл.

C I2dI/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (63) Удк 663, IB (088.8) Лата опубликования описания Т5 Т2 74 (") Автори и обретении (7 I):живитель (54) спосоБ получжния лиюнной кислоты

:5,5 - 9,0 мк, уплиненные клетки по 25 мк или паже в випе коротких нитей имеется пленочное покрытие.

1реда из глюкозы, дрожжевого

5 экстракта ипытонного агара. Через пве непели при 28oC: рост очень хороший, окраска кремового цвета, тусклая, умеренно морщинистые колонии, io Культуры в чашках Дальмо на

arape из кукурузной муки. Обильное образование псевпомицелий, а также образование истинных мицелий, разпеленных перегоропкой. Бластоспоры

ы видны через 3 .пня при 28 С и более обильны, опиночно, попарно или кольчато расположены в плевральном положении, через IO дней образуются также одиночные споры. о Ферментация глюкозы. Усваивает глюкозу, эритрит, галактозу (намного слабее). Не усваивает целлобиозу, мальтозу, трегалозу, сахарозу, лактозу и соединения, нв содержащие углероп.

Изобретение касается способов получения лимонной кислоты посредством ферментации.

Известен способ получения лимонной кислоты путем культивирования продуцирующих ее дрожжей рода сам1да на питательной срепе, сопержащей в качестве источника углерода нормальный парафин, с послепующим выделением лимонной кислоты из культуральной жидкости.

Целью изобретения является интенсификация процесса и повышение выхода лимонной кислоты.

Достигается это тем, что из ропа Сап

ХараКтЕрИСтИКа ШтаММа Сат(с(1Аа (,(.ро(.utica АТСС Я 20228.

Описание (через две йедели).

Вопная срепа, содержащая глюкозу, прожжевой экстракт и пептон. Через

3 пня при 28оС: клетки от короткояйцевипных .по уплиненных, яйцевипные клетки имеют размеры 4,5-5,5 х

Иностранцы

Роберт Карл Нубель, Роберт Алойсиус Витте и

Гордон Боуи Финдле3 (США)

Иностранная ррма

" и йоер инк

448652

Нитрат калия не усваивает.

Толерантность к хлористому натрию: П Г через 7 .пней.

Максимальная температура рос- . та 280С.

Прймер 1. Картофельно-пекстрозный косой агар с клетками прожжевой культуры саиd.Ыа 1polgt1са

АТСС Ю 20228 переносят в жидкую среду, полученную из 3 r продукта ю

g" z, Ат ое УТТ, являющегося источником усвояемого азота и сопержащего нептоны, образовавшиеся нри деструкции казеина, 34,7 г нормальных парафиновых С 4 С 6 углевопородов и 600 мл воцопровопной воды.

Перед введением агара сред стерилизуют при температуре 20 С в течение 30 мин. После этого ущожжевые клетки Са о аа ipol t>ca АТ С

% 20228 инкубируют 48 час в аэробных условиях в упомянутой питатель.ной срепе при 27оС и непрерывном перемешивании роторным перемешивающим устройством. Через 48 час b/ ную затравку (ийокулум) от выращенной массы дрожжевых клеток Са длd.à переносят в вопную стерилизованную питательную срепу, содержащую (г/л) жипкость, в которой предварительно вымачивалась кукуруза, 5,0, сульфат аммония 4, карбонат кальция 15,0 и нормальные паРафиновые С 4 GI6 углевопоропы

I5a.

Инокулированная срепа перемешивается 48 час при температуре

26оС и непрерывно азрируется со <о скоростью 4,0 кубических фута (I т = 9I 44 см) воздуха в час йа галлон (3 галлон = 3 785 д) среды. В течение 48 час рН срепы поддерживают равным 5-6 йри помо- 45 щи.канбоната кальция.

По окончании процесса рН сре,пы равно 4 иди ниже 4 и быстро уменьшается.

Аликвотная часть (5ф) прож- 5о жевой клеточной массы переносится в большой ферментер содержащий (г/д стерилизованной срепы): мочевина 4,7, тиамингипрохдориц

О,ОИ, нормальные парафиновые GI4- 55

С углеводороды I80, пигипрофосЯт иннин (КН РОИ, стерииинснннный отдельно, 0,37ь, Фегиентационную среду перемеа 144 час со скор ью I 725, 4 об/мин подперживая темпе атуру

26оС. Одновременно через ерментационйую среду пропускают,о станпартных кубических фута воздуха на галлон срепы в час.

Ферментационный выхоп лимонной кисдоты в расчете на моногиц" рат 225 r íà I л ферментационного бульона. В начале ферментации рН ферментационного бульона самопроизвольно постигает 2-3 и не нуждается в каком-либо регулиров ании.

Спустя 6 дней после .начала ферментации твердые вещества и мицелий отфильтровывают, а ферментационный бульон упаривают в вакууме при темпеоатуре 45оС по концентрации 40 по Боме, оставляют на ночь и отделяют первую порцию кристаллов свободной лимоннои кисдоты центрифугированием. Вторую и третью порции извлекают при дальнейшем упаривании маточнои жидкости в вакууме при 750G по концентрации 45" по Боуме. Общий выход свобоцной лимонной кислоты 507о.

Оставшийся в конечной маточной жи.цкости продукт выцеляют в виде мононатриевой соли путем нейтрализации гидроокисью натрия и последующего упаривания нейтрализованного раствора в вакууме.

Пример 2. Процесс ферментации .ведут аналогично примеру 1, но вместо С„= С =н=парафинов пйтательная среда содержит только н-гексапекан. Результаты ферментации сопоставимы с результатами, полученными в примере 1.

После выделения из отфильтрованного Ферментационного бульона свободной лимонной кислоты маточную жидкость нейтрализуют гидроокисью натрия,,концентрируют в вакууме и выделяют лимонную кислоту практически полностью. Суммарный выход лимонной, кислоты почти количественный.

Пример 3. Ферментационный процесс ведут аналогично примеру I, в конечном ферментере нормадьные йарафиновые С„ — С,6 углевопоропы заменены смесью по 28,9 r н-пекана. н-нонана, н-ундекана, н-тридекана, н-пентадекана, н-гексадекана и н.октапекана (в сумме 231,2 r).

Полученные результаты сопоста .вимы с результатами опыта, описанного в примере I,ò.å. выход свобопной лимонной кислоты 5(f-. Конечную

448652

5 маточную жипкость нейтрализуют до рН 8-IQ и прибавляют к ней такое количество хлористого кальция, которое необходимО для перевода лимонной кислоты в плохо растворимый цитрат кальция, выпеляемый центрифугированием.

Пример 4; Жипкую питательную среду приготовляют из I50 r Ce etose, препставляющей собой жидкость, полученную в результате вымачивания в ней кукурузы, I5 г пентона, 5 г .прожжевого экстракта, 4 Г хлористого натрия и I л вопы. 15

После стерилизации срепу инокулируют клетками прожжевой культуры

Сапйба ipoLytica АТСС М 20228 и инкубируют при перемешивании в условиях аэробной нижней фермента-,О ции при комнатной температуре в течение 24 час. В конце этого перио.па рН сре.пы 6,5.

Содержание Прожжевых клеток Са

chdа йро цИса АТСС Jh 20228 в питательной срепе через 48 час опрепеляют центрифугированием Х5 мл образца при 2000 ц- в течение 15 мин.

Когпа плотнос гь срепы в процессе оста прожжевых клеток постигает ,5 мл клеток на I5 мл жипкой средй, полученную клеточную суспензию исйользуют для инокуляции соответствующей ферментационной срепы.

Несколько миллилитров получен- з5 ного в результате 24-часового культивирования инокулума вводят в воKную стерилизованную питательную среду, содержащую {г/л): мочевина

4,7, тиамин-гипрохлорип 0 gI, суль- 4о фат магния (Mq Я 04 . 7Н2

С С вЂ” н-парафины I80, пиги,кУфссйт калия (2Р04) старилизованный отпельно, 0,75.

Полученную ферментацйонйую срепу перемешивают в течение пяти пней со скоростью I 725 об/мин с опновременной аэрацией 4,0 кубичесКМх футов возпуxa На галлон срепы в час и при 25ОС. В течение первых пвух пней ферментации рН срепы понижается от 6,5 по 2,5 и самопроизвольно устанавливается равным 4,02,5. После пяти пней оопержащиеся в ферментационном бульоне тверлые вещества и мицелий отфильтровывают.

Отфильтрованный бульон упаривают в вакууме до 45О- 40 по Баме, В упаренный раствор вносят в качестве затравки несколько кристалли6 ков лимонной кислоты и Оставляют нй ночь..Выделившиеся крирталлы свободной лимонной кислоты отделяют от маточной жипкости центрифугирова.нием. Напосапочную маточную жипкорь концентрируют в вакууме при

75 С, повопя его концентрацию до

45О йо Боке, в результате чего вторую и третью порции кристаллической свобопной лимонной кислоты отделяют от маточной жидкости центрифугированием.

Оставшуюся маточную жипкость частично нейтрализуют гипроокисью натрия и упаривают в вакууме, вы.пеляя оставшуюся лимонную кислоту в випе мононатриевой соли. Суммарный выхоп лимонной кислоты близок к количественному, причем первая порция практическй не нуждается в какой-либо .пополнительной очистке.

Пример 5. Ферментационный процесс вепут так же, как и в примере 4, повторяют еще раз, ввопя вместо нормальных С 4 — Стб пара,инов углевопоропнуй смесй Vp00, состоящую из нормальных парафинов ых Ca — С 9 углевОпоропов, После I38 — часовой фермейтации от ферментационного бульона отфильтровывают твердые вещества и мицелий и упаривают в вакууме по концентрации 45 — 40 по Уоме.

Из концентрата, аналогично примеру 4, .выделяют свобопную кристаллическую лимонную кислоту, выход которой превышает 50#.

К оставшейся маточной жипкости прибавляют гипроокись калия, полученный раствор упаривают в вакууме и извлекают оставшуюся пимо ную кислоту в випе монокалиевой соли.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения лимонной кислоты путем культивирования проду-! цирующих ее прожжей ропа Сапд,Ид на питательной срепе, сопержащей в! качестве источника углеропа норма-," льный парафин, с послепующим выпе- лением лимонной кислоты из культуральной жидкости, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью интен. сификации процесса и повышения выхопа лимонной кислоты,из ропа

Са А Аа используют штамм tipo y ica АТСС и 20228.