Способ получения глубинных культур микроорганизмов для осахаривания крахмалосодержащего сырья в спиртовом производстве

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУФ(23) ПриоритетСССР ав делам квобретеккй и открытийОпубликовано 23. 01.83. Бюллетень3 Дата опубликования описания 26.01.83(5 Й) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛУБИННЫХ КУЛЬТУРМИКРООРГАНИЗМОВ ДЛЯ ОСАХАРИВАНИЯКРАХМАЛСОДЕРЖАЦЕГО СЫРЬЯ В СПИРТОВОМПРОИЗВОДСТВЕ 1Изобретение относится к спиртовой и микробиологической промышленности, а именно к способам получения глубинных культур микроорганизмов для осахаривания крахмалсодержащего сырья в спиртовом производстве.Известны способы производства глубинных культур микроорганизмов для осахаривания крахмалсодержащего сырья В спиртоВОМ производстве предусмат 10 ривающие приготовление питательной среды путем гидролиза крахмалсодержащего сырья солодом или бактери-альной Д;амилазой, стерилизацию ее, охлаждение, выдержку, посев культуры 5 и ферментациа 11.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ производства глубинных культур микроорга низмов для осахаривания крахмалсодержащего сырья в спиртовом производстве путем .выращивания посевного материала, приготовления питательной 2среды на основе воды или фильтрата зерно-картофельной барды, муки кукурузной, или пшеничной, или ржаной, кукурузного экстракта; мела, магне" зита и растительного масла, гидроли" за ее солодом или бактериальной -амилазой, стерилизации,.вакуум- . охлаждения, посева культуры-проду- . цента Фермента и Ферментации2 1.Цель изобретения - повышение ак" тивности глюкоамилазы глубинных культур, обеспечивающих осахаривание высококонцентрированного сусла.Поставленаая цель достигается тем, что согласно способу получения глубинных культур микроорганизмов для осахаривания крахмалсодержащего сырья в спиртовом производстве, предусматривающем выращивание посевного материала, приготовление питатель. ной среды путем гидролиза крахмалсодержащего сырья солодом или бактериальной с-амилазой, стерилизацию, вакуум-охлаждение, посев культуры3 99081 продуцента глюкоамилазы и Фермента-: цию, согласно изобретению, после вакуум-охлаждения в гидролизованной питательной среде повышают концентрацию сухих веществ до 20-221 путем продувки через нее стерильного воздуха под давлением 01-0,2 ИП 3 а с удельной скоростью 1 О мЭ/м ч, а выращенный посевной материал разделяют на две равные части, одну из 10 которых адаптируют в охлажденной гидролизованной питательной среде подавая ее в момент продувки последней воздухом, а другую - непосредственно на стадию ферментации, и осуществ пяют совместное культивирование до достижения заданной активности,Способ осуществляется следующимобразом.20Посевной материал в колбах готовят на жидкой питательной среде, со"держащей кукурузную муку 5-5,53, экстракт кукурузный 1-1,53, воду прирН 4,8-5,0 и выращивают в течение24-30 ч при 25-30 оС,В подготовленную жидкую посевнуюкультуру передают на стадию получения инокулята, и выращивают на средетого же состава, но с добавлением30пеногасителя, Выращивание ведут в течение 22-24 ч при 25-30 о С,Для Ферментации используют жидкуюпитательную среду, приготовленнуюследующим образом.Кукурузнук муку смешивают с водой1:2,5 при 45-50 С, добавляютс-амилазу или солодовое молоко и после интенсивного перемешивания, проводят стерилизацию среды при температуре 120160 С в течение 3-5 мин, а затем охо 40лаждают под вакуумом до 40-500 С и продувают стерильным воздухом, повышаяконцентрацию среды до значения 20214 с.в.Выращенную посевную культуру разде 45ляют на два потока, один из которыхзадают в охлажденную среду, адаптируют ее в последней, и по истечении3-8 ч от начала адаптации передавливают ее стерильным воздухом под давлением на стадию Ферментации, а другую часть задают непосредственно настадию Ферментации после заполненияФерментера средой на 1/5-1/4 объема,проводят совместную ферментацию в течение 120-130 ч до достижения глюкоамилазной активности 200-230 ед/млв культуральной жидкости. 1 4П р и м е р 1, Готовят посевной материал (в колбах) Азрегд 111 цз Акавог 1 466 на среде следующего состава, вес.:Иука кукурузная 5 Экстракт кукурузный 1 Вода Остальное рН среды 4,8-5,0 Выращивают при 30 С в течение 24 ч и засевают среду инокулятора того же состава, но с добавлением 0,13 пеногасителя (растительное масло).Выращивание ведут при 30 фС в течение 22 ч с получением инокулята (посевной культуры). Затем готовят производственную питательную среду, Для этого 8 м воды смешивают с 2750 кг кукурузной муки при 45 С, и в полученную суспензию вводят солодовое мо локо и тщательно перемешивают в течение 20 мин. Полученную смесь мгновенно стерили. зуют при 145 С, выдерживают в течение 15 мин и охлаждают под остаточным давлением 0,07 ИПа до 40 С.Получают гидролизованнуа среду с концентрацией СВ 173.РЧерез полученную среду продувают стерильнь 1 й воздух, имеющий темпера-. туру 40 С со скоростью 1 О м/м ч под давлением 0,2 ИПа, пока концентрация СВ не повысилась до 20/,501 полученного инокулята (200 л) задают в охлажденную гидролизованную питательную среду, адаптируют его к последней, выращивают в течение 5 ч, а затем передают на Ферментацию,Остальные 503 посевного материала передают на Ферментацию после заполнения Ферментера на 253 от объема при аэрации 15 м/м ч и осуществляют совместное выращивание в течение 120 ч при аэрации 30- 40 м/м ч и перемешивании двухъярусной мешалкой, получая культуру с активностью ГлА 230 ед/мл. П р и м е р. 2 (выращивание культуры Язрегц 111 цз Ьайайае 61).Исходным посевным для инокулятора служит конидиальный споровый материал Азрегд 111 цз Ьаайае 61, выращенный на пшеничных отрубях,Среда для инокулятора следующегосостава, 3:Иука 2Кукурузный экстракт 0,7990811 6Остальные 503 инокулята передаютна ферментацию после заполнения ферментатора на 25/ от объема при аэрации 15 м /м ч и осуществляют сов местное выращивание в течение 18 ч, .получая культуру с активностьюАС-10 ед/мл, ГлС- 11 ед/мл.Благодаря продувке воздухом повышается концентрация сухих веществ впитательной среде и часть культурыадаптируется к ней.При адаптации часть культуры происходит частичное потребление сухихвеществ среды, снижение вязкости среды, улучшается контакт биомассы ссубстратом, создаются предпосылки дляинтенсивного потребления среды другой частью посевного материала, вводимого в адаптированную культуру.20 Энергозатраты снижаются на 10"153за счет снижения вязкости среды исокращения длительности ферментации.Результаты сведены в таблицу. Известный способ Предлагаемый споСоб10-12 56-60 10 14 Концентрация СВ, ЖВремя выращиванияАктивность ГлС, ед/млАктивность АС, ед/мл 120 60-72 150-180 230 6" 10 Расход электроэнергии на 1 усл,т 6375 7500 15000 Таким образом, согласно изобретению получают глубинные культуры с высокой активностью глюкоамилазы, по 45 зволяющие осахаривать высококонцентрированное сусло при одновременном снижении энергозатрат процесса. формула изобретения 5Вода 97,3МаОН для Н 504доведения рНрН среды 5 5-5,8 После засева среды конидиальным и посевным материалом выращивание в инокуляторе ведут при 30 ОС в течение 2 Й ч. Затем готовят производственную питательную среду следующего состава:Мука 2 5Кукурузный экстракт 0,75Аммиачная селитра От 7Мел 0,2Магнезит 0,15Среду стерилизуют при 128 С в течение 10 мин, охлаждают до 33 С, задают 503 инокулята и продувают стерильным воздухом со скоростью 8 м/м ч под давлением 0,2 МПа и выращивают на ней культуру в течение.6 ч, а затем передают на ферментацию. Способ получения глубинных культур микроорганизмов для осахаривания крахмалсодержащего сырья в спиртовом производстве, предусматривающий выращивание посевного материала, приготовление производственнои питатель- . ной среды путем гидролиза крахмалсоФдержащего сырья солодом или бактериальной -амилазой, стерилизацию, вакуум-охлаждение, посев культуры продуцента глюкоамилазы и ферментацию, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения активности глюкоамилазы глубинных культур, обеспечивающих осахаривание высококонцентрированного сусла, после вакуум-охлаждения в гидролизованной питательной среде повышают концентрацию сухих веществ до 20-223 путем продувки через нее стерильного воздуха под давлением О, 1-0,2 МПа с удельной скоростью 10- 12 м/м.ч, а выращенный посевной материал разделяют на две равные части, одну из которых адапСоставитель И. ПриваловаРедактор Г. Волкова Техред А.Ач Корректор Г. Огар щщщщщщщщщщщщщщщщщщщщщщ щщщщщщщщщщщщщТираж 521 Подписное ВНИИПИ Государственного, комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, И, Раушская наб д. 4/5Заказ 56/36 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 7 99081 тируют в охлажденной гидролизованной, питательной среде, подавая ее в момент продувки последней воздухом, а другую " непосредственно на стадию ферментации, и осуществляют совместноею культивирование до достижения задан" ной активности. 8 Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРУ 800185, кл. С 12 й 9/34 , 1979.2. Патент США И 3988201,кл. 195-.15, опублик. 1976 (прототип) .