ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
8
Лабораторная работа 1
Глубинное культивирование Asp. niger
c целью получения лимонной кислоты
Одним из направлений современной промышленной
биотехнологии является микробиологическое производство
органических кислот, полифункциональные свойства кото-
рых предопределяют широкую сферу их применения в раз-
личных направлениях народного хозяйства. Важнейшая
среди них лимонная кислота, применяемая в пищевой и пе-
рерабатывающей промышленности в качестве подкислите-
ля, антиоксиданта и консерванта
Лимонная кислота – трехосновная оксикислота (химиче-
ская формула – С
6
Н
8
О
7
•Н
2
О), кристаллизующаяся из вод-
ных растворов в виде ромбических призм-кристаллов с од-
ной молекулой воды. Лимонная кислота с одной молекулой
кристаллизационной Н
2
О плавится при 70 – 75
о
С, а при
100
о
С полностью теряет кристаллизационную воду.
С момента организации микробиологического производ-
ства спрос на лимонную кислоту постоянно растет. В связи
с этим развивается многотоннажное производство на основе
прогрессивных технологий биосинтеза лимонной кислоты.
Наиболее подробно разработана технология получения
лимонной кислоты с применением как поверхностного, так
и глубинного метода культивирования продуцента на жид-
кой питательной среде. При глубинном способе культиви-
рования традиционная питательная среда готовится с со-
держанием сахара 3-4%. Углеводное и минеральное питание
продуцента вносит существенный вклад в увеличение про-
дуктивности биосинтеза лимонной кислоты тем или иным
его штаммом. Так, для глубинного культивирования мице-
лиальных грибов Aspergillus niger предлагаются различные
питательные среды с широким диапазоном исходных кон-
центраций сахаров:
• мелассные (свекловичные, тростниковые);
• гидролизаты углеводсодержащего сырья (крахмала);
• сахарозоминеральные;
• глюкозоминеральные.
При этом на разных стадиях культивирования (получе-
ния споровой суспензии, посевного материала, основное
культивирование) поддерживается их определенная концен-
трация. Принципиальное значение для жизнедеятельности
продуцента в условиях культивирования имеет минеральное
питание. Например, при культивировании на мелассах за-
мена традиционного источника азота в виде NH
4
Cl на азот-
нокислый аммоний или органический азот с дополнитель-
ным введением хлористого калия значительно увеличивает
продуктивность штамма по лимонной кислоте. Хлористый
калий повышает мембранную проницаемость клеток и спо-
собствует транспорту растворенного в среде кислорода.
Лимитирующим фактором процесса является снабжение
погруженной культуры гриба кислородом, так как 78%
глюкозы в процессе биосинтеза лимонной кислоты сбражи-
вается через окислительную стадию, а только 22% путем
конденсации пировиноградной кислоты и СО
2
. Поэтому
скорость растворения кислорода в среде поддерживается на
уровне 6-9 г (дм
3
•ч).
В работе использован продуцент лимонной кислоты –
штамм Aspergillus niger ВКМF – 34, выделенный с помо-
щью селекции промышленного штамма Aspergillus niger.
Исходный и мутантный штаммы используют в качестве ис-
точника углерода и энергии углеводы. Тело гриба состоит
из бесцветных, сильно разветвленных и переплетенных ме-
жду собой тонких нитей – гиф, образующих мицелий. Диа-
метр гиф от 3 до 6 мкм. Поддержание культуры осуществ-
ляется пересевом на сусло-агар 1 раз в месяц. Для получе-
ния споровой суспензии используют вновь пересеянную на
сусло-агар культуру. Величина рН в процессе накопления
8 Лабораторная работа 1 • мелассные (свекловичные, тростниковые); Глубинное культивирование Asp. niger • гидролизаты углеводсодержащего сырья (крахмала); c целью получения лимонной кислоты • сахарозоминеральные; • глюкозоминеральные. Одним из направлений современной промышленной При этом на разных стадиях культивирования (получе- биотехнологии является микробиологическое производство ния споровой суспензии, посевного материала, основное органических кислот, полифункциональные свойства кото- культивирование) поддерживается их определенная концен- рых предопределяют широкую сферу их применения в раз- трация. Принципиальное значение для жизнедеятельности личных направлениях народного хозяйства. Важнейшая продуцента в условиях культивирования имеет минеральное среди них лимонная кислота, применяемая в пищевой и пе- питание. Например, при культивировании на мелассах за- рерабатывающей промышленности в качестве подкислите- мена традиционного источника азота в виде NH4Cl на азот- ля, антиоксиданта и консерванта нокислый аммоний или органический азот с дополнитель- Лимонная кислота – трехосновная оксикислота (химиче- ным введением хлористого калия значительно увеличивает ская формула – С6Н8О7•Н2О), кристаллизующаяся из вод- продуктивность штамма по лимонной кислоте. Хлористый ных растворов в виде ромбических призм-кристаллов с од- калий повышает мембранную проницаемость клеток и спо- ной молекулой воды. Лимонная кислота с одной молекулой собствует транспорту растворенного в среде кислорода. кристаллизационной Н2О плавится при 70 – 75оС, а при Лимитирующим фактором процесса является снабжение 100оС полностью теряет кристаллизационную воду. погруженной культуры гриба кислородом, так как 78% С момента организации микробиологического производ- глюкозы в процессе биосинтеза лимонной кислоты сбражи- ства спрос на лимонную кислоту постоянно растет. В связи вается через окислительную стадию, а только 22% путем с этим развивается многотоннажное производство на основе конденсации пировиноградной кислоты и СО2. Поэтому прогрессивных технологий биосинтеза лимонной кислоты. скорость растворения кислорода в среде поддерживается на Наиболее подробно разработана технология получения уровне 6-9 г (дм3•ч). лимонной кислоты с применением как поверхностного, так В работе использован продуцент лимонной кислоты – и глубинного метода культивирования продуцента на жид- штамм Aspergillus niger ВКМF – 34, выделенный с помо- кой питательной среде. При глубинном способе культиви- щью селекции промышленного штамма Aspergillus niger. рования традиционная питательная среда готовится с со- Исходный и мутантный штаммы используют в качестве ис- держанием сахара 3-4%. Углеводное и минеральное питание точника углерода и энергии углеводы. Тело гриба состоит продуцента вносит существенный вклад в увеличение про- из бесцветных, сильно разветвленных и переплетенных ме- дуктивности биосинтеза лимонной кислоты тем или иным жду собой тонких нитей – гиф, образующих мицелий. Диа- его штаммом. Так, для глубинного культивирования мице- метр гиф от 3 до 6 мкм. Поддержание культуры осуществ- лиальных грибов Aspergillus niger предлагаются различные ляется пересевом на сусло-агар 1 раз в месяц. Для получе- питательные среды с широким диапазоном исходных кон- ния споровой суспензии используют вновь пересеянную на центраций сахаров: сусло-агар культуру. Величина рН в процессе накопления
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- …
- следующая ›
- последняя »