Способ получения посевного материала для производства лимонной кислоты

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРС НОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф в р с (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 19.04. 80(2! ) 2932440/28-13 с присоединением заявки 1тк— (23) Приоритет—

Опубликовано 30. 06.82. Бюллетень J% 24

Дата опубликования описания 30.06.82 (51)М. Кл.

С 12 Р 7/48

Говударствкнныя камитет

СССР

IIo делам изобретений н открытия (53) УДК 661. 734. . 1 (088. 8) (72) Авторы изобретения

P.ß. Карклинь, А.А. Румба и В.К; Азанд р грi " g q @+g y q

Экспериментальный завод биохимических пр à fai3M=;lй 1В:к, М

АН Латвийской ССР nh 3а и .лк

1 (7l) Заявитель (S4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОСЕВНОГО МАТЕРИАЛА

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛИМОННОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу получения посевного материала для производства поверхностным или глубинным методами лимонной кислоты.

Известен способ получения посевного материала, используемой для получения лимонной кислоты, путем выращивания штамма Aspergillus

niger ЭУ-119 на питательной среде(1).

Однако применение этого штамма на стадии приготовления посевного материала дает низкий вь õoð спор (конидий) с низкими показателями биохимической активности.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому эФФекту является способ получения посевного материгла для производства лимонной кислоты путем выращивания штамма A..-pergillus niger

Р-1 на сусло-агаровой питательной среде, содержащей все необходимые компоненты питания.

Выход спор с 1 дм площади споруляции составляет 1,0-1,1 г.

Всхожесть спор - 804. Содержание спор в 1 г — до 24 млрд. В условиях поверхностного культивирования штамм синтезирует лимонную кислоту из сахара мелассы с выходом до

1о 99 Я

Недостатки известного способа низкий выход спор с единицы площади споруляции, невысокое качество посевного материала эа счет незначи15 тельного содержания спор в посевном материале, что является следствием морфологических особенностей штамма - длинных конидиеносцев, а также высокая себестоимость целевого продукта (719 руб. за 1 кг).

Цель изобретения — увеличение выхода спор с единицы площади споруляции и улучшение качества по939549 севного материала всхожести и содержания спор в 1 r, а также снижение его себестоимости.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения посевного материала для производства лимонной кислоты, предусматривающем выращивание спор плесневого гриба аида

Aspergil lus niger на питательной среде, содержащей истоочники углеро- 10 да, азота и минеральные соли, из вида АвретфИ10з niger используют штамм Aspergillus niger R-3.

Штамм Aspergillus niger R-3 .получен в результате селекции путем, i5 ступенчатой обработки этиленимином, N-нитрозометилмочевиной и ультрафиолетовыми лучами штамма Aspergillus niger ЭУ-119.

Иутантный штамм хранится в коллекции микроорганизмов Института микробиологии им. Августа Кирхштейна ЛатвССР, депонирован под Ю F 28., Штамм также депонирован во ВНИИгенетики и имеет коллекционный номер

ЦИПИ Р-132.

Штамм имеет следующую характеристику.

Иорфологические признаки.

У пятисуточной культуры на среде

Чапека-Докса конидиальные головки округлые, в диаметре 200-220 мкм.

Везикулы слегка вытянутой формы

34х37"46х50 мкм. Стеригмы однослойные. Длина стеригм. - 9-15 мкм. Кони«3S дии темно-коричневые, круглые, в диаметре 5-7 мкм. Конидиеносцы длиной

1 "3 мм.

Культуральные признаки.

Гигантская колония штамма К"3

40 выращивается на среде Чапека- Докса в чашке Петри при 32оС, на пятые сутки имеет круглую форму, диаметр колонии 40-45 мм, аспорогенная зона

4-8 мм.

Колонии на сусло"агаре (5 сут, при 32 С)имеют круглую форму диаметром 46-48 мм. Аспорогенная зона

6-10 мм.. Центр колонии выпуклый с редким темно-коричневым спороношением, обладает высокой устоичивостью. ч 5а к бактериям-антагонистам, встречаю-, щимся в процессе лимоннокислого брожения ° биохимические признаки.

Хорошо сбраживает мелассу. Выход лимонной кислоты от сахара мелассы до 1003. Из суммь. синтезированных кислот на долю лимонной приходится

95-994, на долю щавелевой кислоты—

0-13.

Отношение к источникам углерода.

Ассимилирует сахарозу, глюкозу, фруктозу, мальтозу, гидролизаты растительного сырья, этанол. Не ассимилирует уксусную кислоту.

Отношение к источникам азота.

Усваивает органический и минеральный азот.

На сусло-агаровой питательной среде в условиях поверхностного культивирования штамм Aspergillus

niger R-3 дает выход спор 1, 3-1, 45 r с 1 дм: площади споруляции. Всхожесть спор 90-984. Содержание спор в 1 r

30-35 млрд.

Посевной материал штамма Asgergxllus niger R-3 готовят следующим образом.

1отовят споруляционную среду, содержащую источник углерода, азота и минеральные соли. В качестве источника углерода используют пивное сусло или солодовый экстракт с содержанием а среде 5-94 по сухому веществу. Остальные компоненты питательной среды берут в следующих количествах, вес.l:

Мочевина 0,05-0,1

NaCl 1-2

CuS0 5H О 0,0001

Ara р . 2-3 рН среды поддерживают на уровне 5-6

Среду засевают культурой штамма Aspergillus niger R-3.

Культивирование производят в поверхностных условиях, регулируя

-температуру и влажность. Длительность процесса 9-10 сут. Камеры аэрируют в течение всего процесса культивирования.

По данной технологии получают

1,3-1,45 r спор с 1 дм - споруляционной площади.

Для. определения всхожести суспендируют в мелассном растворе и культивируют при 32 С в течение 10 ч .. о

Соотношение проросших и непроросших спор определяют под микроскопом.

Всхожесть спор штамма К-3 90-983.

Посевной материал готовят смешивая споры с активным углем 1:1, смесь тщательно перемешивают. Количество спор определяют в 1 r полученного таким образом посевного материала; Для данного штамма этот показатель 15-17,5 млрд, Споры

Формула изобретения

Способ получения посевного матери. ла для производства лимонной кислоты путем выращивания спор плесневого гриба вида Aspergillus niger на питательной среде, содержащей источники углерода, азота и минеральные соли, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения выхода спор, повышения качества посевного материала и снижения его себестоимости, иэ вида Aspergillus

niger используют штамм Aspergillus

niger R-3.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе l. Авторское свидетельство СССР и 170898, кл. С 12 1О 1/04, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР 568677, кл. C 12 K 1/02, 1975.

5 93954 подсчитывают в счетной камере Горяева.

Посевной материал проверяют на биохимическую активность в термокамере на мелассной среде, исполь- S эуемой в производстве лимонной кислоты. Штамм R.-3 дает выход лимонной кислоты 95-1003 от сахара мелассы в лабораторнь х условиях.

Полученный таким образом посевной !В материал штамма Aspergillus niger

R-3 может быть использован в производстве.лимонной кислоты как поверхностным, так и глубинным методами культивирования. 15

Пример. Для производства посевного материала используют штамм

Aspergillus niger R-3. Питательную среду готовят на основе пивного сусла 73 по сухому веществу и до- 1в бавляют следующие компоненты, вес.ь, Мочевина 0,05

NaC1

Г

Ñ ËÎ.! 5Н О 0,0001

Агар

1.

2,0

2S рН среды поддерживают

Ф

Среду стерилизуют в автоклаве при 120 С .в течение 20-30 мин.

Выращивают штамм в кюветах 30 площадью 11 дм - каждая. Всего кювет 350 штук. Общая площадь споруляции 3850 дм . Высота слоя среды в кюветах 1 см.

Кюветы засевают культурой штамма, для засева используют 1 мг спор на 1 дм площади споруляции. Кюветы помещают в камеру, которая аэрируется стерильным воздухом.

Первые 4 сут влажность постелен- ie но снижают с 80 до 603 в последующие 5,5 сут - с 60 до 403, т.е. . на 3,5-3,81 в сутки. Температуру в первые 4 сут поддерживают на уров,не 329ОС, в последующие 4,5 сут3041о С, а последние 24 ч температуру снижают дс 24 С. Регуляцию температуры осуществляют, подключая мост переменного тока КСМ - 3, на шкале которого задан температурный режим, к.обогревающему устройству.

Процесс культивирования штамма

R-3 завершается на 10-е сутки.

Сбор спор осуществляют специаль"9 6 ным вакуумным устройством. С данной площади споруляции собирают 5Я2 г спор, что составляет 1,45 г с 1 дм .. и

Собранные споры ссыпают в колбы объемом до 20 л в каждую и смешивают с активным углем в соотношении 1:1.

Всхожесть спор 97ь. Количество спор в 1 г посевного материала 17 млрд.

Биохимическую активность посевного материала определяют посевом спор на мелассную среду, которой пользуются в производстве лимонной кислоты. Ферментацию проводят в термокамере. Выход лимонной кислоты составляет 993 от сахара мелассы.

Использование предлагаемого способа в промышленном получении посев" ного материала для производства лимонной кислоты позволит значительно (в среднем на 303 ) снизить его себестоимость, которая составляет

719 руб. эа 1 кг за счет исполь" зования более продуктивного штамма.

Предлагаемый способ дает выход спор на 1 дм площади споруляции

1,3-1,45 г против 1,0-1,! г по прототипу,р всхожесть спор 90-98ь(по прототипу 803); содержание спор в 1 г 30-35 млрд (по прототипу до

24 млрд).

ВНИИПИ Заказ 4599/40 Тираж 505 Подписное

Ct

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4