Способ производства итаконовой кислоты

 

-лн..—

ОПИСАН И E

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11> 43 I 212

Союз Советскик

Социалистических

Республик

) „л е ъ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 04.91.72 (21) 1734813/28-! 3 с присоединением заявки %в (32) Приоритет—

Опубликовано 05.06.74. Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания 20.06.75 (51) М. Кл. С 12d 13/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 663.14 (088.8) ло делам изобретекии и открытий (72) Авторы изобретения

П. В. Дегтяренко, В. В. Зубрилов, Д. Ф. Комяков и H. М. Снежко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА

ИТАКОНОВОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к микробиологической промышленности.

Известен способ производства итаконовой кислоты, предусматривающий поверхностное выращивание продуцирующих ее микроорганизмов Asyergillus terreus .в культуральной среде, содержащей источник углерода, азота с добавлением необходимых,для,роста питательных солей, долив к культуральной среде после формирования мпцелия питательного раствора, отделение мицелия от сброженного раствора, упаривание сброженного раствора, отделение кристаллов итаконовой кислоты от маточного раство1ра и очистку кристаллов.

Предлагаемый спосоо позволяет повысить выход готового продукта.

Достигается это тем, что после отделения кристаллов итаконовой кислоты от маточного раствора, содержащего .несброженный сахар и итаконовую кислоту, раствор осветляют, стерилизуют и возвращают на стадию выращивания продуцента, используя его в качестве питательного раствора, в культуральную среду.

П ри этом пит|ательный раствор .вводят в культуральную среду в количестве 5 — 30% по сахару.

Способ получения .нтаконовой кислоты осуществляют биохимическим синтезом при сбраживании 6 — 7%-наго сахарного раствора с добавлением солей с помощью плесневого грлба

Aspergillus terreus поверхностным методом.

При этом пленки гриба выращивают на питательно-бродильном растворе («раствор налива») следующего состава, г/л:

caxaip (песок пищевой) 60 — 70 сернокислый магний 4,4 азотнокислый амманий 2,5 сернокислый цинк 0,0044

l0 кукурузный экстракт 1 — 3 азотная кислота до Н аство а р р р

1.9 — 2,4.

Сахарный раствор готовят в реакторе. перекачивают в стерилизатор, куда загружают соли, кукурузныи экстракт, азотную кислоту.

Раствор стерилизуют, охлаждают до 38—

40 С и .разливают в кюветы (по 400 л в каждую) бродильных камер системы. Полученную систему выводят на температурный режим: температура раствора в кюветах 36—

38 С, температура воздуха в камерах 35—

42 С, после чего п.роизводят .посев конндий (спор) плесневого гриба AspergHlus tcrreus на поверхность питательно-бродиль«ого раствора в .кюветах. .После посева подачу приточного воздуха прекращают для:полного оседания конидий гриба на поверхность раствора.

После 50 — 60 лтн выдержки подают воздух B бродильные камеры, осуществляя в них

431212

З0

65 трех-, четырехкратный обмен воздуха (810—

1,100лР/час). В течение 2 — 3 суток выращивают грибную пленку (мицелий)..После сформираванпя |мицелия готовят бродильный раствор (раствор долива) следующего состава, г/л: сахар (песок пищевой) 53 — 62 ссрнокислый магний 4 — 5 азотная кислота до рН 1,9 — 2,4 несброженный сахар 7 — 8,Приготовленный раствор стерилизуют ки,пячением, охлаждают до 38 — 40 С и доливают в кюветы, под пленку мицелия, по 800 л в каждую, после чего осуществляют восьми-, девятикратный обмен воздуха в бродильных камерах. Процесс кислотообразования ведут

13 — 15 суток при температуре, раствора в кюветах 32 — 34 С и температуре воздуха в камерах 35 — 42 С.

Кислотообразование прекращается, когда остаточный сахар составляет 0,8 — 1,5%. Длительность цикла ферментации 14 суток. Площадь дна кювет одной системы 540 м, Выход технической итаконовой кислоты 2084 кг. Количество итаконовой кислоты, введенной з бродильный раствор в качестве инициатора ферментации 21 кг.

Съем готового продукта с 1 л в сутки со 2084 — 21 ставляет (1 — 0,274 кг., 040 14 :

Выход продукта увеличивается на (274—

250) 24 г/л в сутки.

По окончании цикла брожения сброженный раствор из кювет сливают, мицелий промывают стерильной водой с температурой

70 — 90 С, заливая по 300 л в каждую кювету.

Промывные,воды сливают к сброженным растворам, перемешивают и анализируют на процент содержания общей кислотностп, итаконовой кислоты и несороженного сахара.

Отработанный мицелий стерилизуют, снимают с кювет и направляют B отвал.

Свороженные растворы и промывные воды мицелия упаривают до 35 — 36%-ной концентрации .по итаконовой кислоте, после чего ipacтворы сливают .на технические кристаллизаторы. После 6 — 8 час кристаллизации с охлаждением до 8 — 10 С выпавшие кристаллы технической,итаконовой кислоты отфуговывают и промывают дистиллатом. После фуговки первые маточные растворы с содержанием птаконовой кислоты 6,0 — 9,0 о и сахара

8,0 — 12,0% упаривают при 50 С до концентрации по сахару не более 40%.

Выделенные кристаллы технической итаконовой кислоты тщательно промывают ди5

10 !

20

60 стиллатом и направляют,на перекристаллизацию с технической итаконовой кислотой, полученной нз сорожгнных растворов и промывных вод мицелия бродильного производства. Полученные при фуговке технической итаконовой кислоты из первых маточных растворов вторые маточные растворы с содержанием кислоты 6,0 — 9,0%, сахара 34,0 — 38,0ор направляют на осветление. При этом растворы разбавляют добавлением питьевой воды при перемешивании до 20 — 25% концентра.ции по сахару и очищают от карамелизованных, белковых и окрашивающих примесей путем осветленпя активированным углем марки

«Л», или «кад. молотый», который дооавляют в количестве 10 — 13% от веса сахара, находящегося во втором маточном растворе. Осветление проводят при температуре раствора

80 — 90 С; постоянном перемешпвании и 10—

20-минутной выдержке.

Осветленный раствор отфильтровывают от угля и анализируют на процентное содержание сахара и итаконовой кислоты.

Осветленный второй маточный раствор в расчетных количествах (5 — 30% от основной загрузки сахара-песка на раствор долива) используют для приготовления бродильных растворов долива под мицелпй.

Пример. На приготовление раствора долина на од ну бродильную камеру расходуют

1000 кг сахара-песка. При использовании осветленных BTopblx маточных растворов в количестве 10% от загружаемого сахара-песка, т. е. 100 кг, при содержании, например, 23% инвертного cBxара, добавка маточников к основному раствору составляет 435 л. В стерилизатор насосом перекачивают 435 л осветленного второго маточного раствора 23% -ной концентрации по сахару, прибавляют сахарный раствор, содержащий 900 кг сахара-песка, загружают 61,6 кг серноки "лого магния ч. и азотной кислоты ч. aо рН раствора 1,9 — 2,4 (около 30 л 61%-ной концентрации) с разбавлением водой до 14 л .

Раствор перемешивают, анализируют на процентное содержание сахара н рН раствора, стерилизуют при кипении, охлаждают до

38 — 40 С и доливают под пленку мицелия в кюветы бродильной камеры.

Съем итаконовой кислоты,в сброжеппых растворах врн использовании в качестве источника углерода несброженного сахара вторых маточных растворов составил 274 г на u в сутки (г/м /сутки) против 250 2/дР B сутки, получаемых известным способом.

Предмет изобретения

1. Способ производства пгаконовой кислоты, .предусматривающий поверхностное выращивание продуцирующих ее микроорганизмов

431212

Составитель М. Ларина

Техред В. Рыбакова

Корректор И. Симкина

Редактор В. Дибобес

Заказ 223/473 Изд. № 959 Тираж 456

ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Тип. Харьк. Фил. пред. «Патент»

Aspergillus terreus в культуральной среде, содержащей .источник углерода, азота с добавлением необходимых для роста питательных солей, долив к культуральной среде после формирования мицелия питательного раствора, отделение мицелия от сброженного раствора, упаривание сброженного раствора, отделение кристаллов итаконовой кислоты от маточного раствора и,очистку кристаллов, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода итаконовой кислоты, после отделения кристаллов итаконовой кислоты от маточного раствора, содержащего несброженныи сахар и итаконовую кислоту, последний осветляют, стерилизуют и возвращают на стадию выращивания продуцента в культуральную среду,,используя его;в качестве питательного раствора.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что питательный раствор вводят в культуральную среду;в количестве 5 — 30% по сахару.