Способ получения лимонной кислоты

Способ получения лимонной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

I

0 д g c p H И Е 111682566

Сопз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (бl) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.03,77 (21) 2466312/28-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30.08.79 (51) М. Кл. -

С 12D 1/04

Государственный комитет (53) УДК 661.734.12 (088.8) па делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. П. Меткин, И. В. Аглиш, Г. И. Журавский, В. А. Смирнов, Л. H. Смолина, Л. А. Лыкова и В. А. Борисович

Ленинградский межотраслевой научно-исследовательский институт пищевой промышленности и Ленинградский технологический институт холодильной промышленности (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИМОННОИ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к микробиологической промышленности.

Известен способ получения лимонной кислоты, предусматривающий приготовление питательной мелассной среды, засев ее за- З моченными спорами гриба — кислотообразователя Aspergillus niger в посевной ферментатор, приготовление подрощенного мицелия с последующим засевом им производственных ферментаторов, брожением и выделением лимонной кислоты (1).

Такой способ предусматривает перевод

2/3 подрощенного мицелия из посевных ферментаторов через 18 — Зб ч в производственный ферментатор, при этом переведенный объем восполняют углеводосодержащей средой. Отъемы подрощенного мицелия с переводом его в основные аппараты с последующим доливом мелассного раствора повторяют многократно. 20

По этому способу возможен также посев в основных ферментаторах подрощенным мицелием путем пересева части его из одного аппарата в другой.

В связи с увеличением объема производственных ферментаторов до 100 †2 м, а также их количества на предприятиях большой мощности возникает необходимость установки на заводах большого числа посевных ферментаторов особенно при засеве в 30 течение суток трех — четырех основных аппаратов. Необходимо также использовать в качестве посевных ферментаторов аппараты большого объема (20 — 30 мз и более), что усложняет их обслуживание при частой мойке и стерилизации (через каждые

20 — 30 ч).

При многократном отъеме части подрощенного мицелия и доливе мелассного раствора постепенно снижается активность гриба, так как через каждые lб — 24 ч он вынужден адаптироваться к новым условиям и составу среды. Кроме того, сохраняется сравнительно большой расход спор (конидий) гриба Aspergillus niger при существующей норме их засева в посевные ферментаторы.

Целью изобретения является увеличение активности мицелия, снижение расхода спорового материала и тем самым повышение эффективности процесса.

Кроме того, предложенный способ предусматривает снижение продолжительности подготовптельно-заключительных операций по мойке и стерилизации посевных ферментаторов.

Это достигается тем, что приготовление подрощенного мицелия осуществляют путсм непрерывного отбора через 12 — lб ч из посевного ферментатора культуральной жид682566

65 кости после его засева замоченными спорамп и подачи в него мелассного раствора со скоростью 0,06 — 0,09 м /ч на 1 м объема среды посевного ферментатора.

Одновременно с мелассным раствором в посевной ферментатор целесообразно ввести питательные соли, при этом используют мелассный раствор с концентрацией сахapa

30 — 50 кг/м .

Способ осуществляют следующим образом.

Приготавливают 3 — 4% -ную питательную среду, в которую вводят все необходимые питательные соли и раствор желтой кровяной соли в оптимальных концентрациях, установленных по данным биохимических анализов меласс. Этой питательной средой заполняют посевной ферментатор, который засевают предварительно замоченными на питательной среде А4 спорами гриба

Aspergillus niger производственного штамма Л-1. Замоченные споры готовят по известной технологии. После засева ферментатора спорами включают мешалку и подают воздух для аэрации: первые 1 — 2 ч

2 — 3 объема воздуха в 1 ч на 1 объем среды, а последующие часы объем подаваемого воздуха постепенно доводят до 18 — 20 объемов в 1 ч на 1 объем среды.

Через 12 — 16 ч после засева посевного ферментатора в него подают мелассный раствор и одновременно начинают отбор культуральной жидкости. Питательные соли подают вместе с мелассным раствором, скорость подачи которого выбирают в пределах 0,06 — 0,09 м /ч на 1 м объема среды, а концентр ацию — 30 — 50 кг/м .

Для оценки активности непрерывно выращиваемого мицелия и определения влияния продолжительности на качество посевного материала отобранным подрощенным мицелием засевают основные ферментаторы по общепринятой технологии — 10% мицелиальной жидкости от объема среды в основном аппарате. Биосинтез лимонной кислоты проводят в основных ферментаторах по общепринятой технологии, при этом критерием биологической активности процесса по выходу конечного продукта — лимонной кислоты служит обобщенный показатель— съем кислоты с единицы объема основного ферментатора за сутки (кг/м сутки), который учитывает и выход кислоты от введенного сахара и содержание лимонной кислоты в смеси образующихся кислот.

Пример 1. Приготовленную питательную мелассную среду засевают предварительно замоченными спорами гриба Aspergillus niger по известной технологии. Через

12 ч после засева спорами посевного ферментатора в него непрерывно подают мелассный раствор с одновременным сливом культур альной жидкости. Питательные соли подают вместе с мелассным раствором.

При объеме среды в посевном ферментаторе 18 л и расходе мелассного раствора

0,9 л/ч скорость подачи последнего составляет 0,06 м /ч м

Концентрация сахара в мелассном растворе 50 кг/мз.

При непрерывном подращивании мицелия гриба — продуцента лимонной кислоты в течение 20 сут культуральной жидкостью разного возраста засевают производственные ферментаторы для определения активности подрощенного мицелия, которую оценивают по величине съема лимонной кислоты (кг/сутки с 1 м объема среды). Контролем являются данные по биосинтезу кислоты при засеве основного ферментатора 24часовым подрощенным мицелием.

Результаты опытов приведены в таблице.

Возраст подрощенного мипелия, засеваемого в производственные ферментаторы, сут

Съем лимонной кислоты, кг,мз сутки

Пример

18

Контроль

12,9

13,2

13,8

13,6

12,7

12,1

6

11

18

Контроль

12,4

12,7

12,9

I1,9

11,8

7

12

Контроль

14,3

14,9

14,8

14,6

13,65

Пример 2. Условия опыта такие же, как в примере 1. Скорость подачи мелассного раствора концентрацией по сахару

30 кг/м равна 0,089 м /ч м (расход

1,6 л/ч) . Продолжительность культивирования 18 сут. Данные опыта приведены в таблице.

Пример 3. Условия опыта аналогичны примеру 1. Мелассный раствор вместе с питательными солями подают в посевной ферментатор через 16 ч с одновременным отбором культуральной жидкости, которую периодически через определенной время (см. таблицу) используют для засева производственных ферментаторов. Продолжительность культивирования 15 сут. Результаты опыта приведены в таблице.

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что использование предлагаемого способа позволяет увеличить съем лимонной кислоты с единицы объема среды в производственном ферментаторе примерно на 10 — 15%, а расход спор сократить в 3—

5 раза. Продолжительность подращивания мицелия по отъемно-доливному способу, т. е. по известному, не превышает 3 — 5 сут, 682566

Составитель М. Ларина

Корректор Л. Орлова

Техред Н. Строганова

Редактор Т. Фадеева

Заказ 2104/9 Изд. Мз 526 Тираж 549 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 а по предложенному достигает 15 — 20 сут.

Внедрение в производство предлагаемого способа не вызывает затруднений и возможно при существующем ферментационном оборудовании при незначительном изменении сго обвязки коммуникациями. ! . о прсдварительным расчетам годовой

=ко омичсский эффект от внедрения способа па существующих заводах составит около 50 — 60 тыс. руб.

Формула изобретения

1. Способ получения лимонной кислоты, nðeäóñMàòðèâàþùèé приготовление питательной мелассной среды, засев ее замоченными спорами гриба — кислотообразователя

Aspergillus niger в посевной ферментатор, приготовление подрощенного мицелия с последующим засевом им производственных ферментаторов, брожением и выделением лимонной кислоты из сброженных растворов, отличающийся тем, что, с целью увеличения активности мицелия, снижения расхода спорового материала и тем самым повышения эффективности процесса, приготовление подрощенного мпцелпя осуществляют путем непрерывного отбора через 12—

16 ч из посевного ферментатора культуральной жидкости после его засева замоченными спорами и подачи в него мелассного раствора со скоростью 0,06 — 0,09 м /ч на 1 мз объема среды посевного ферментатора.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одновременно с мелассным раствором в посевной ферментатор вводят питательные соли, при этом используют мелассный раствор с концентрацией сахара 30—

50 кг/м .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 335278, кл. С 12D 1/04, 1970.