Способ получения 2-кето-д-глюконата кальция

Способ получения 2-кето-д-глюконата кальция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ«Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (> >) 603659 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.12.76(21) 2437745/28-1 3 с присоединением заявки № (23) Приоритет

2 (51) М. Кл.

С 12 Q 1/02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 25.04.78. Бюллетень №15 (53) УДК661.733.4 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 13. б1-!. 78

Е. В. Агапова, Л. А. Гончарова, Ю. В. Коптерева, К. К. Кожобекова, И. А. Рубцов, Н. В. Поморцева, И. П. Тарнопольская и Л. Х. Гофман (72) Авторы изобретения (71) Заявители

Московский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности и Всесоюзный научноисследовательский витаминный институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2 — КЕТО- J-ГЛЮКОНАТА

КА ЛЬ(СИЯ

1 2

Изобретение относитс к микробиологической промышленности, а имсчно к способу получения 2-кето-Д-глюконата кальция окислением гидролизата кукурузного крахмала бактериями рода Pseudomonas, используемого в витаминной промышленности в качестве эффективного антиоксиданта, а также в хлебопекарной, консервной промышленности.

Известен способ получения 2 - кето-Д-глюконата кальция, при котором при микробиологическом окислении Д-глюкозы культурой Serratia marcescens NRRLB 4в6 на среде, содержащей 10 — 12% Д-глюкозы; 3% мела;

0,19% сульфата аммония и незначительные количества неорганических солей м (а, Мо ", К, Fe 3, Мп ", при усиленной аэрации и перемешивании ферментационной среды при

30 был получен через 16 час 2-кето-Д-глюконат кальция с выходом 48% (1).

Известно, что более эффективно для окисления Д-глюкозы в 2-кето-Д-глюконат кальция использование бактерий рода Pseudomonas. Известен способ при котором при осуществлении процесса ферментации Д-глюкозы при температуре 25 С в аэробных условиях культурой

Pseudomonas fluorescens на питательной среде, содержащей 20% Д-глюкозы, 1,5% кукурузного экстракта, при подаче газообразного амм нана В к лътх pa,1ьн1 ю жидкОсть, поддержи вая рН среды 5,2 — 5,8 получают через 54 ча« прн пер«м«шиванни амз!онийнi ю соль "..-кето- 1,-гл!оконовой кислоты с 94%-ным преврав!енн5 ем Д-глюкозы (по удельному вращению) . Культуральн lo жидкость пропускают через ксlonку с понятом «Ан!берлит» R — 120 н после упаривання получают концентрированный р !«твор 2-кето-Д-глюконовой кислоты (уд. !ц «.

1,3 г1сз!з) (2). ! и Однако окисление Д-глюкозы прн совм«стной подач« в питательную среду в процессе ферментацни газообразного аммиака (рН ср«ды при этом необходимо поддерживать не выше 5,8) и воздуха весьма усложняет технологический процесс и создает определенную опас

1б ность для производства.

Известен также способ получения 2- кето-Д-ггпоконата кальция, согласно которому проводят культивирование бактерий рода Pseudomonas по питательной среде. содержащей и«точник хт.!ерода, азота и необходимые минеральные соли в условиях аэрации с последующим выделением продукта (3).

Среда, содержащая октадециловый спирт, кукурузный экстракт,мочевину, является многокомпонентной (7 веществ), в ее состав входят дефицитные и дорогостоящие препараты, что

603659 оказывается на себестоимости технического 2-кето-Д-глюконата кальция, поскольку выход продукта при окислении на этой среде относительно невысок и составляет 72 /О.

Целью изобретения является разработка способы получения 2-кето-Д-глюконата каль5 ция из доступного сырья, с достаточно высоким выходом, при одновременном сокращении длительности процесса ферментации и удешевлении целевого продукта.

Это достигается тем, что в качестве источ- 1о ника углерода используют осахаренный кукурузный крахмал в количестве 8 — IO /p в псресчете на Д-глюкозу, а в качестве исто lникы азота — ацетат аммония в количестве 0.! 00,12%, при этом процесс культивировав я аедут при рН 6,0 — -6,5.

Сущность изобретения состоит в том, что в качестве исходного продукта для получения

2-кето-Д-глюконата кыльция микробиологическим окислением используют осахаренный кукурузный крахмал с содержанием Д вЂ” глюкозы

40- — 45 "/p, который м ожет быть получен ил и ферментативныч, или кислотным гидролизом.

Использование осахаренного кукурузного крахмалы,!озволяет значительно снизить (в два раза) затраты на исходное сырье, так как исключаются технологические операции по крис- 5 таллизации и выделению «пищевой» Д-глюкозы из крахмала. Кроме того. осахаренный кукурузный крахмал содержит некоторые количества аминокислот (до 0,12 jp). Поэтому»е требуется добавления в питательную среду таких зо компонентов, кык кукурузный экстракт и мочевина.

В качестве источника азота в состав среды добавляют ацетат аммония в количестве, не превышающем 0,12%. Введение ацетата амчония в питательную среду позволяет также стабилизировать рН среды в интервале 6,0 — 6,5, что обеспечивает оптимальные условия образования 2-кето-Д-глюконата кальция и таким образом сокращает продолжительность процесса до 18 час.

Окисление осахаренного кукурузного крахмала проводят культурой Ps. fluorescens, используя питательную среду следующего состава: оса харенный кукурузный крахмыл концентрацией 8 — -10% B пересчете на Д-глюкозу; ацетат аммония 0,10 — 0,12%; однозамен(«н- д5 ный фосфат калия 0,05%; сульфат магния (гидрат) 0,03 /<ь углекислый кальций 1,30/p. Г!роцесс фермеитацин ведут при температуре 28 30 С, при аэрации и через 18 час получают в ðeзультате осаждения и фильтрации 2-кето-Д-глюконыт кальция с выходом 850/ь.

Содержание 2-кето-Д-глюконата кальция в культурыльной жидкости и в выделенном теxHHческом продукте, который используется для дальнейшего синтеза без очистки, определяют

55 спектрофотометрическим методом, измеряя значение интенсивности поглощения света продукта реакции 2-кето-Д-глюконата кальция с о-фенилендиамином при длине волны 348 нм.

Данные анализа показывают, что накопление 2-кето-Д-глюконата кальция в культура Ib- ьа ной жидкости достигает 95 — 98%, содержание его в выделенном продукте 90%.

/!рилер I. Окисление осахаренного кукурузного крахмала проводят в ферментере емкостью 100 л, содержа:цем 40 л питательной среды следующего состава (в %): осахаренный кукурузный крахмал в пересчете на Д-глюкозу 8; ацетат аммония 0,10; однозамещенный фосфат калия 0,05; сульфат магния (гидрат)

0 03; углекислый кальций 1 3; рН среды 6,0, тсчпературе 28 — 30 С, при аэрации воздуха

1 л воздуха/1 л среды в 1 мин (сульфитное число 1,57) в течение 18 час.

Посевным материалом служит 36-часовая куль ура Pseudomonas ftuoresc«ns, выращенная на среде, состоящей из Д-глюкозы (1 "/ ), пептона (0.5%) и дрожжевой воды (1% сухих веществ) . Посевной материал вносят в питательную среду в количестве 10"(О (по объему) .

Культуральную жидкость по окончании процесса ферментации (объемом 40 л) центрифугируют для отделения биомассы, обрабатывают активированным углем марки Л (1% по объему) в течение 30 мин при перемешивании, затем фильтруют. Полученный фильтрат упаривают до 1/5 — 1/6 начального объема, после чего 2-кето-Д-глюконат кальция выпадает в осадок. Получают после фильтрации 2-кето-3,-глюконат кальция с выходом 84,8% (в расчете на Д-глюкозу, содержащуюся в осахарснном кукурузном крахмале). Содержание 2-кето-Д-глюконата кальция в полученном продукте 90%.

Пример 2. Процесс ферментации проводят аналогично примеру 1, но на питательной среде следующего состава (в %): осахаренный кукурузный крахмал 10 (в пересчете на Д-глюкозу); ацетат аммония 0,12; однозамещенный фосфат калия 0,05; сульфат магния (гидрат)

0,03; углекислый кальций 1,3; рН среды 6,5.

Выделение продукта осуществляют аналогично способу, описанному в примере 1, и no,7учают 2-кето-Д-глюконат кальция с выходом 85,2% и содержанием 90%. Так как 2-кето-Д-глюконат кальция будет использован для производства изоаскорбината натрия с расходным коэффициентом около 2 кг, то экономия по сырью для этого продукта будет составлять 2 руб. 80 коп. на каждый килограмм.

Форлула изобретения

Способ получения 2-кето-Д-глюконата кальция путем культивирования бактерий рода

Pseudomonas на питательной среде, содержащей источник углерода, азота и необходимые минеральные соли в условиях аэрации с последующим выделением продукта, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности процесса, повышения выхода продукта и его удешевления, в качестве источника углерода, используют осахаренный кукурузный крахмал в количестве 8 — 10% в пересчете на

Д-глюкозу, а в качестве источника азота

603659

Составитель М. Ларина

Техрст O. Луговая Корректор A. Грипенко

Тираж 568 Подписное

Редактор А. Бер

Заказ 2007/23

Е!НИИПИ Гc ударственного коми ига Совета Л1 нистрои С(.СР по детич изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раугиская наб. д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. !!роектная, 1 ацетат аммония в количестве 0,10- 0,12 j„,, !1ри этом процесс культивирования ведут при рН

6,0-6,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:! . I1à TñíT США

1966.

2. 11атент СlllA

1967.

3. !1атент США

1942.

No 3282795. кл. 195- -47, Кв 3255093. кл. 195 47, к

Хо 2277716, кл. 195 — 47,