Способ устранения слизевых образований с инертного носителя в производстве уксуса

(51)4 С 02 ИЗОБРЕТИДЕТ ЕЛЬСТВУ ОПИСАН Н АВТОРСКОМ гаэоеско- стоиен иоло"клеток браэоюлазы ерез ениеобных й та,итра-34 о12 оли яю ят Рвам ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(7 1) Всесоюзный заочный институт пищевой промышленности(54) СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ СЛИЗЕВЫХ ОБРАЗОВАНИЙ С ИНЕРТНОГО НОСИТЕЛЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ УКСУСА(57) Изобретение позволяет поддерживать постоянную высокую скорость биотехнологических процессов, основанных на применении иммобилизованных микробных клеток и сопровождающихся появлением слизевых образований на носителе, затрудняющих массообмен, при производстве биохимичго уксуса. С целью снижения семости целевого продукта и ускопроцесса за счет сохранения фигической активности микробныхпроводят ферментолиз слизевыхваний с помощью препарата целлв концентрации 0,2-0,5 Х, вносимнепосредственно в циркулирующуюноситель культуральную жидкостусловиях, обеспечивающих сохрафизиологической активности микклеток. Для этого культуральнаякость содержит 0,5"1,5 Х уксусыкислоты,"8,0-9,5 Х этилового спминеральные соли в обычной конции, рН 3,0-5,5, температура 2продолжительность ферментолиза36 ч. Полученный при этом фермзат в концентрации 2-10 Х примекачестве эффективного биостимупроцесса. 1 табл.45 50 5 (",Изобретение относится к пищевойпромышленности, а именно к бродильнойпромышленности, к производству уксу-,са, и может быть использовано в биотехнологических производствах, основанных на применении иммобилизованныхмикроорганизмов,Цель изобретения " снижение себе 3стоимости целевого продукта и ускоре"ние процесса за счет сохранения физиологической активности микробных клеток.Порядок подготовки н проведения процесса следующий.Отключают охлаждение окислителя из него удаляют культуральную жидкость (сырой уксус) и промывают стружку свежей питательной средой, содержащей 102 спирта, до тех пор, пока концентрация уксусной кислоты снизится до 1,57 и ниже, при этом концентрация спирта будет в пределах 8, 0- 9,9/, рН 3,5-5,5, затем в эту культуральную жидкость при работающем циркуляционном насосе вносят навеску целлюлазы из расчета 2-5 кг на 1 м жидкости (0,2-0,5 Е), при этом учитывается жидкость, которая удерживается носителем (стружкой).Температуру поддерживают на уровне 28-34 С. Циркуляцию ферментного раствора осуществляют до полного удаления слизи, В зависимости от количества слизи на носителе продолжительность ферментолиза колеблется от 12до 36 ч. При этом микрофибриллы целлюлазы (слизь) расщепляются до редуцирующих сахаров, выход которых составляет 98 г со 100 г слизи (по сухому весу). Инертный носитель совершенно не видоизменяется в результате обработки.По завершении обработки ферментный раствор удаляют из аккумуляторной части окислителя з сборник питательной среды для последующего использования в качестве биодобавки к питательной среде, вместо него насосом подают культуральную жидкость из другого окислителя для увеличения концентрации уксусной кислоты до 3-47 и уменьшения концентрации этилового спирта до 6-7 . После э гой операции начинается активный биосинтез уксусной кислоты, так как физиологическая активность батарей сохраняется. Получаемая после ферментолиза жидкость, содержащая редуцирующие сахара, яв 10 5 20 25 30 35 40 ляется хорошей питательной средой для уксуснокислых бактерий и стимулируетбиосинтез уксусной кислоты. Этот ферментолизат добавляют к питательнойсреде в количестве 2-103 по объему,как биостимулятор процесса образования уксусной кислоты, о чем свидетельствуют данные, приведенные в таблице (примеры 2-4).После удаления слизи скоростьокисления этилового спирта в 1,5-3 раза выше, чем скорость процесса наослизненном носителе,Способ проведения ферментолизанепосредственно в культуральной жидкости в присутствии 0,5-1,57. уксусной кислоты и 8-9,57 этилового спиртапри рН 30-5,5 и температуре 28-34 Св течение 12-36 ч, обеспечивает сохранение физиологической активностиуксуснокислых бактерий, нет потерьспирта и уксусной кислоты, не образуют отходы и сточные воды.П р и м е р 1 (контрольный). Производство уксуса осуществляют в окислителях, наполненных буковой стружкой (5 м), на которой иммобилизованы уксуснокислые бактерии. Через 34 г с момента пуска окислителей настружке появляется некоторое количество слизи, При работе в таких условиях удельная скорость образованияуксусной кислоты равна 6 кг/мсут,выход уксусной кислоты 85 кг/100 лв б/в спирта, концентрация уксуса8,87.П р и м е р 2. То же самое, чтопо примеру 1, но после накопленияслизи на стружке производят ферментолиз. Отключают охлаждение окислителя,чтобы избежать падения температурыв нем ниже 28 С. Останавливают Циркуляционный насос и полностью удаляют сырой уксус из аккумуляторной части. При этом в окислителе остаетсяжидкость, впитанная носителем. Таккак 1 м носителя впитывает 0,4 мжидкости, то всего остается 2 м жидкости с концентрацией уксусной кислоты 8,887 и спирта 0,37. В аккумуляторную часть окислителя вводят 2 мпитательной среды, содержащей 107этилового спирта и минеральные соли.Включают циркуляционный насос дляосуществления циркуляции жидкостичерез стружку в течение 2 ч, затемее перекачивают в запасной сборникпитательной среды. Эту операцию повторяют еще 2 раза, в результате концентрация уксусной кислоты снижаетсядо 17. В аккумуляторную часть окислителя вводят 2 м свежей питательной5среды, куда добавляют 8 кг целлюлаэы,включают циркуляционнык насос. Послеперемешивания с жидкостью, впитаннойносителем, реакционная смесь для ферментолиза имеет следующий состав, 7.:целлюлаза 0,2; уксусная киспота 0,5;этиловый спирт 9,5; минеральные солив обычном количестве, рН 5,5. Ферментолиз идет при 28 С в течение 12 ч.Стружка полностью освобождается отслизи, Выключают циркуляционный насос. Жидкость перекачивают насосомв запасной сборник питательной среды,а в аккумуляторную часть подают 2 мкультуральной жидкости (9,2% кислоты, 200,37. спирта) из другого окислителя.С этого момента начинается работаокислителя на очищенном носителе. Сначала используют жидкость, собраннуюв запасном сборнике питательной среды, затем свежую питательную средус добавкой 27. ферментолизата (по объему). Отходов и сточных вод нет. Общая продолжительность всех операцийпо очистке носителя и подготовке30аппарата к новому циклу работы 22 ч,После ферментолиза слизи удельнаяскорость образования уксусной кислоты 9, кг/м сут, выход уксусной кислоты 90 кг/100 л б/в спирта, концент 35рация уксусной кислоты, снимаемойс окислителя,9,3%,П р и м е р 3. То же самое, что.по примеру 2, но промывание носителясвежей питательной средой осуществляют два раза для того, чтобы снизитьконцентрацию уксусной кислоты до2,27. После удаления промывной жидкости в запасной сборник питательнойсреды в аккумуляторную часть окислителя вводят 2 м свежей питательнойсреды и 12 кг целлюлазы, включаютциркуляционный насос. После перемешивания с жидкостью, находящейся наносителе, реакционная смесь для фер 50ментолиза слизевых образований имеетследующий состав, 7: целлюлаза 0,3;уксусная кислота 1, 1; этиловый спирт8,9; минеральные соли в обычном количестве, рН З,б. Ферментолиз идет при30 С в течение 24 ч. Общая продолжительность операций по ликвидации слизи и подготовке окислителя к работе ЗО ч. В питательную среду вводят 57 ферментолизата, После этого удельная скорость образования уксусной кислоты составляет 9,9 кг/м сут, выход уксусной кислоты 91 кг/100 л б/в спирта, концентрация уксусной кислоты, снимаемой с окислителя, 9,47П р и м е р 4. То же самое, что по примеру 2, но промывание носителя свежей питательной средой осуществляют 2 раза для того, чтобы снизить концентрацию уксусной кислоты до 2,27. После удаления промывной жидкости в запасной сборник питательной среды в аккумуляторную часть окислителя вводят 1 и свежей питательнои среды и 15 кг целлюлазы. После перемешивания с жидкостью, находящейся на носителе, реакционная смесь для ферментолиза слизевых образований имеет следующий состав. 7.: целлюлаза 0,5; уксусная кислота 1,5; этиловый спирт 8,0; минеральные соли в обычном количестве, рН 3,0. Ферментолиз ведут при 34 С в течение Зб ч, Общая продолжительность всех операций по ликвидацич слизи и подготовке окислителя к работе 42 ч, В состав питательной среды вводят 10% ферментолизата, После этого удельная скорость образования уксусной кислоты составляет 10,5 кг/ /м сут, выход уксусной кислоты 92 кг/100 л б/в спирта, концентрация уксусной кислоты в сыром уксусе 9,5%,Формула изобретенияСпособ устранения слизевых образований с инертного носителя в производстве уксуса, предусматривающий обработку натурального или синтетического носителя с иммобилизованньщи клетками уксусноиислых бактерий, отличающийся тем, что, с целью снижения себестоимости целевого продукта и ускорения процесса за счет сохранения физиологической активности микробных клеток, обработку ведут путем установления в циркулирующей культуральной жидкости концентрации уксусной кислоты и этилового спирта, соответственно равной 0,5 - 1,5 и 8,0 - 9,5 мас,%, и введения целлюлазы концентрации 0,5 - 1,5 мас.Е, при этом ферментолиз ведут в течение 12 - 36 ч при температуре 28-34 С.1392091 1 в в Ж 6 ф б 61а 011 м1 ажйФфвцфоС ЭО й Э1 ОфД 1 в 1 Ов СО Осч м мСО МИ лл л ф й Ф Ф 1 сч и О О Ол, л л 1 м м 03фоОл сь о СЬ СО СО фСЖ Щ Ф- О ф О. т в ф СС СЧ М ЛС вв лса о о о о оф л в л л О 1 ф ф о о о о л л л л ОО й й СО ф ф ф ф ч чф л в л О 01 О 1 1С О о р м сч м о о о а л л в л М М О СЧ о о л ф л л л л ф СО О ц л м ч М л л л о (чф 3 фЗ аж аф л ЮЦф съ.Гсф