Способ культивирования дрожжей

 

Изобретение относится к микробиологической и пищевой промышленности. Целью изобретения является повышение выхода биомассы культивирования дрожжей. Дрожжи рода Candida выращивают на синтетической среде с н-алканами или этанолом. Культивирование ведут проточным способом в батарее из двух аппаратов с рабочими объемами 0,5 и 5 л при 34С, 800 об/мин мешалки и аэрации 1 л/л/мин. Для первого ферментера питательной средой служит 50% -ный гидролизат кукурузной кочерыжки с добавлением минеральных солей, а во второй ферментер подают урожай из первого ферментера и дополнительно свежую питательную среду с неуглеводными субстратами. В результате производительность батареек повышается в 1,7 раза. 2 табл.

Изобретение относится к способам культивирования микроорганизмов и может быть использовано в микробиологической и пищевой промышленности, а также в исследовательской практике. Цель изобретения - повышение выхода биомассы. Способ заключается в том, что в первом ферментере батареи дрожжи выращивают на гидролизатах растительного сырья в лимите по углеводному субстрату и культуральную жидкость с биомассной непрерывно подают во второй ферментер, где дрожжи выращивают на среде с неуглеводными субстратами, которые непрерывно подают во второй ферментер со свежей питательной средой. Культуральная жидкость, поступающая из первого ферментера во второй, содержит факторы роста и выросшую биомассу. Величину потока из первого ферментера во второй поддерживают предпочтительно на уровне 5-15% от суммарной величины потока во втором ферментере. Биогенных элементов, поступающих из первого ферментера, достаточно для обеспечения роста дрожжей во втором ферментере. Выращивание в первом ферментере ведут в условиях лимита по углеводному субстрату, так как если при выращивании дрожжей на неуглеводном субстрате использовать в качестве ростового фактора источник, содержащий углеводный компонент, то вместо стимулирующего эффекта получают обратный (ингибирующий). То есть, если из первого ферментера во второй поступает источник углеводов, то дрожжи во втором ферментере используют этот источник углерода, а потребление неуглеводного субстрата (углеводороды, спирты) ингибируется. В предлагаемом способе отсутствие перетока углеводного субстрата из первого ферментера во второй (что возможно именно при лимитировании роста дрожжей в первом ферментере) приводит к утилизации углеводородов во втором ферментере и сопровождается интенсификацией потребления углеводородов и роста дрожжей. При подаче культуральной жидкости в количестве, меньшем 5% , из первого ферментера во второй эффект интенсификации роста существенно ниже: при 4% на 20% ниже достигаемого в предлагаемом способе. Подача же культуральной жидкости в большем количестве из первого ферментера во второй сопровождается падением производительности второго ферментера ввиду того, что уменьшается для подаваемой в него питательной среды с неуглеводным субстратом. Кроме того, во второй ферментер поступает выросшая в первом ферментере биомасса, увеличивая суммарную производительность процесса. П р и м е р 1. Биотинзависные дрожжи Candida maltosa 774 выращивают на синтетической среде следующего состава: H₃PO₄ (70% ) 52 мл, KCl 49,5 г, MgSO₄ 7H₂O ^. 70 г, FeSO₄ ˙7H₂O 6,7 г; ZnSO₄ ˙ 7H₂O 1,45, MnSO₄ ˙ 5H₂O 0,72 г; NaMoO ˙ 2H₂O 0,096 г. Дистиллированная вода до 1 л. Для приготовления 15 л питательной среды берут 275 мл концентрированного раствора солей. В качестве источника углерода используют н-алканы (типа "парекс" с фракциями С₈-С₁₈ в количестве 2% (объемных). Культивирование ведут проточным способом в батарее из двух аппаратов АНКУМ-2 с рабочими объемами 0,5 и 5 л при 34^оС, 800 об/мин мешалки в аэрации 1 л/л/мин. Инокулюм выращивают в колбах Эрленмейера на качалке при 34^оС и 180 об/мин в течение 24 ч на среде указанного состава, в каждую колбу вносят 100 мл среды и засевают смывом с одного косяка. В ферментеры вносят инокулюм в расчете 10% от ожидаемого урожая. Для первого ферментера питательной средой служит 50% -ный гидролизат кукурузной кочерыжки с вышеуказанными компонентами, а во второй ферментер подают урожай из первого ферментера и дополнительно свежую питательную среду описанного выше состава. В качестве контроля используют непрерывное культивирование дрожжей на питательной среде того же состава, которая подавалась во второй ферментер батареи, а также выращивание на среде с дополнительным внесением 40 мкг/л биотина. В табл. 1 даны результаты опыта. Культивирование дрожжей по предлагаемому способу позволяет повысить скорость протока на 30% с увеличением концентрации биомассы в протоке и увеличить производительность батареи в 1,7 раза. При этом содержание остаточных н-алканов в биомассе снижается с 12,1 до 0,58% , что является существенным улучшением основной характеристики биомассы дрожжей, как источника кормового белка. П р и м е р 2. Дрожжи Candida sp. ВСБ-896 выращивают на синтетической питательной среде следующего состава: H₂SO₄ (конц. ) 20,5 мл; (NH₄)₂SO₄ 200 г; H₂PO₄ (конц. ) 22,5 мл; KCl 32 г; MgSO₄ ˙ 5H₂O 1,1 г; ZnSO₄ ˙7H₂O 1,1; этанол 2,5% (объемных). Дистиллированная вода до 10 л. Культивирование ведут проточным способом в батарее из двух аппаратов АНКУМ-2М с рабочим объемом 0,5 и 5 л при 38^оС, 800 об/мин мешалки, аэрации 1 л/л/мин, стабилизируют рН культуральной среды в диапазоне 3,2-3,5 подтитровкой 10% -ным раствором NH₄OH. Инокулюм выращивают в колбах Эрленмейера на качалке при 38^оС и 180 об/мин в течение 18 ч на среде указанного состава, в каждую колбу вносят 100 мл среды и засевают смывом с одного косяка. В ферментеры вносят инокулюм из расчета 10% от ожидаемого урожая. Для первого ферментера питательной средой служит 25% -ный раствор сульфитного щелока и вышеуказанные минеральные компоненты, а во второй ферментер подают урожай из первого ферментера и дополнительно свежую питательную среду описанного выше состава. В качестве контроля используют непрерывное культивирование этого же штамма дрожжей на питательной среде, идентичной падаваемой во второй ферментер батареи. Результаты опытов приведены в табл. 2. Таким образом, культивирование дрожжей по предлагаемому способу позволяет повысить скорость протока среды в 2,5 раза с увеличением концентрации биомассы в протоке и увеличить производительность батареи, а следовательно, выход биомассы в 2,8 раза. Описанный способ культивирования дрожжей позволяет исключать использование дефицитных и дорогостоящих витаминных препаратов при получении кормовой дрожжевой биомассы на средах с н-алканами и спиртами непрерывным способом. (56) Авторское свидетельство СССР N 1040786, кл. C 12 N 1/16, 1982. Авторское свидетельство СССР N 663713, кл. C 12 N 1/18, 1977.

Формула изобретения

СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ДРОЖЖЕЙ в батарее из двух последовательно соединенных ферментеров на жидкой питательной среде в условиях аэрации, включающий непрерывную подачу культуральной жидкости с биомассой из первого ферментера батареи во второй ферментер, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода биомассы, в первом ферментере батареи дрожжи выращивают на гидролизате растительного сырья в лимите по углеводному субстрату, а подачу культуральной жидкости с биомассой из первого ферментера во второй осуществляют со скоростью, составляющей 5 - 15% от скорости протока во втором ферментере, при этом во втором ферментере дрожжи выращивают на среде с неуглеводным субстратом, который непрерывно подают во второй ферментер со свежей питательной средой.