Способ получения лимонной кислоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 305 РЕСПУБЛИК н 5 С 12 Р 7/48 Я Е К АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТ ГОСУДАР СТ ВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов и Всесоюзный научно-исследовательский институт пищевых ароматизаторов, кислот и красителей(56) Патент СШАМ 4040906, кл, С 12 Р 7/48, 1977.Техническая инструкция по производству пищевой лимонной кислоты, Л., 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИМОННОЙ КИСЛОТЫ(57) Изобретение относится к биотехнологии и касается получения лимонной кислоты Изобретение относится к биотехнологии и касается получения глубинным способом из мелассы лимонной кислоты которая может быть использована в медицине и пищевой промышленности.Цель изобретения - повышение выхода лимонной кислоты и возможность утилизации отходов производства,Способ заключается в следующем.При способе получения лимонной кислоты, включающем очистку мелассного раствора, приготовление питательной среды, выращивание на ней продуцента и. ферментацию в лимонную кислоту, очистку мелассного раствора проводят на трех- камерной электросорбционной колонке с полупроницаемыми мембранами и сегнетоглубинным способом из меласс и может быть использовано в медицине и пищевой промышленности. Целью изобретения является повышение выхода лимонной кислоты и возможность утилизации отходов производства, Способ заключается в выращивании гриба-продуцента АзрегдИ оз пцег и ферментации им лимонной кислоты в условиях аэрирования в питательной среде, содержащей мелассу, очищенную пропусканием через трехкамерную электросорбционную колонку, снабженную полупроницаемыми мембранами и сегнетокерамической насадкой, при напряженности электрического поля от 20 до 30 В/см. После 5 сут ферментации на, среде с очищенной таким способом мелассой съем лимонной кислоты составляет 11,7 кг/м сут, удельная активность мицелия 3,1 г/г, массовая доля лимонной кислоты 81.7. 1 ил., 1 табл. керамической насадкой при напряжении О электрического поля 20-30 В/см, ОПри использовании значений напря- (д) женности электрического поля вне указан- С) ных пределов снижается выход целевого (Л продукта. ДьДанные по выходу лимонной кислоты в зависимости от напряженности электрического поля при очистке мелассы по предлагаемому способу приведены в таблице.Электросорбционная колонка состоит из трех камер: рабочей и двух электродных, разделенных полупроницаемыми мембранами (целлофан) для пространственного разобщения процессов электросорбции и электродиализа, Весь объем рабочей камеры заполняется сегнетокерамическим гра 16930545 10 стве 10 об.,15 нулированным материалом, Материал электродных камер (платина) выбирается из соображений его стойкости в условиях анодной и катодной поляризации в умеренно кислых и щелочных средах, В рабочую камеру сверху вниз подается мелассный раствор, а в электродные - снизу вверх фосфатный буфер с рН 7.На чертеже представлена электросорбционная колонка,Колонка включает корпус 1, снабженный камерами 2 и 3 с электродами 4 и 5. Внутренний объем 6 колонки отделен от камер 2 и 3 полупроницаемыми мембранами 7 с пористыми прокладками 8, Внутренний объем 6 заполнен насадкой 9 из сегнетокерамики. Колонка снабжена также фильтрами 10, соединена с насосом 11, детектором 12, дозатором 13 пробы, сборником 14 филь- трата и блоком 15 электропитания,В растворах мелассы, обработанных на электросорбционной колонке в определенных условиях, улучшаются условия культивирования гриба Азрегдоз идег, что приводит к увеличению выхода лимонной кислоты,Указанный эффект носит комплексный характер (сочетает процессы электрокоагуляции, электросорбции и электродиализа). Достоинством предлагаемого способа является также исключение химических реагентов, что позволяет использовать отходы производства без дальнейшей переработки для сельского хозяйства (на корм скоту, для полива полей и т.д.).П р и м е р 1. Очистка мелассы по известному способу.Процесс ведут в металлостеклянном ферментаторе с мешалкой емкостью 10 л управляемой установки типа АК. Продуцентом служит плесневой гриб А, идег, Очистку мелассы проводят следующим образом. Свекловичную мелассу разводят горячей водой в соотношении 1:1 при 80 С обрабатывают желтой кровяной солью из расчета 1600 г на 300 г мелассы, а затем щавелевокислым аммонием из расчета 3,44 г на 100 г мелассы, После обработки мелассный раствор разводят водопроводной водой с таким расчетом, чтобы концентрация сахара в нем составила 30 г/л, Процесс ферментации осуществляют в три стадии,Сухие споры продуцента А. идег Лзамачивают в течение 6 ч в синтетической среде А 4 следующего состава, г/л: сахароза 50,0; МН 4 НОз 2,5; КНРО 40,16; Мд 5047 НгО 0,25.Замоченные споры переводят в мелассную среду для глубинного подращивания, имеющук следующий состав, г/л; сахароза 20 25 30 35 40 45 50 55 30,0; МдБОа 7 Н 20 0,25; КН 2 Р 04 0,16; Еп 304 ф 7 Н 20 0,005.Подрощенный посевной мицелий переводят в мелассную питательную среду для биосинтеза лимонной кислоты, г/л: сахароза 30,0; КНгРОд 0,16; ЕпЯО 47 НгО 0,005.Температурный режим подращивания посевного мицелия 34 С, длительность 24 ч, объем среды 4,0 л.Температурный режим процесса биосинтеза лимонной кислоты 32 С. объем 6,0 л. Посевной мицелий переводят в средудля биосинтеза лимонной кислоты в количеЧерез 1 сут начинают подлив мелассного раствора с концентрацией сахара 250 г/л. Мелассный раствор для подлива обрабатывается только желтой кровяной солью в указанной дозировке,После 3 сут ферментации массовая доля лимонной кислоты составляет 79,0 ф, обьем лимонной кислоты 9,7 кг/м сут, масса сухозго мицелия 14,5 г/л, удельная активность единицы мицелия 1,92 г/г,П р и м е р 2. Очистка мелассы по предлагаемому способу,Свекловичную массу. разведенную водой в соотношении 1;1, подвергают очистке на электросорбционной колонке, Насадка - гранулы сегнетокерамики средний размер 0,5 мм, напряженность электрического поля 20 В/см, скорость потока 4 л/ч). Температура комнатная. Из очищенного таким образом мелассного раствора приготавливают питательную среду для подращивания А. пдег Лтехнологического процесса биосинтеза лимонной кислоты и для дополнительного долива мелассного раствора в процессе биосинтеза.Процесс биосинтеза лимонной кислоты осуществляют в три стадии в соответствии с примером 1. Условия культивирования аналогичны примеру 1.После 5 сут ферментации массовая доля лимонной кислоты составляет 81,7, съем лимонной кислоты 11 7 кгм сут, масса сухого мицелия 13,6 г/л, удельная активность мицелия 3,1 г/г.Отходы не токсичны. Биомасса может идти на корм скоту. Фильтрат можно использовать для полива полей. Содержание микроэлементов в фильтрате - следы, золы 1,5 по массе мелассы.П р и м е р 3. Условия очистки мелассы и ферментации лимонной кислоты, как в примере 2, Продуцент А. идег В КП М Г(Л). После 5 сут ферментации массовая доля лимонной кислоты составляет 85,8;. съем лимонной кислоты 12,4 кг/м сут, мас- з1693054 са сухого мицелия 13, 5 г/л, удельная активность мицелия 3,3 г/г. Составитель Л.МинееваРедактор ОЮрковецкая Техред ММоргентал Корректор О.Кун аказ 4051 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения Способ получения лимонной кислоты, предусматривающий выращивание гриба - продуцента АзрегдИоз п 1 цег и ферментацию им лимонной кислоты в условиях аэрирования в питательной среде, содержащей очищенную мелассу, аммонийный азот, фосфат и.минеральные соли, до максимального накопления целевого продукта с последующим его выделением, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения выхода лимонной кислоты и возможности утилиза ции отходов производства, в питательнойсреде используют мелассу, очищенную пропусканием через трехкамерную электросорбционную колонку, снабженную полупроницаемыми мембранами и сегнето керамической насадкой, при напряженности электрического поля 20-30 В/см.