ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
5
ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ
Органические кислоты относятся к низкомолекулярным
продуктам метаболизма живых клеток. Они как первичные
метаболиты необходимы для их роста. Например, в клеточ-
ном соке многих растений органические кислоты находятся
как в свободном виде так и в виде солей. Наиболее распро-
странены яблочная, лимонная, уксусная, щавелевая кисло-
ты.
Лимонная кислота может быть получена из лимонов (из
1 тонны лимонов 25 кг лимонной кислоты) и микробиоло-
гическим способом (из 1 тонны сахаросодержащего сырья
от 250-500 кг лимонной кислоты в зависимости от исполь-
зуемой биотехнологии). В настоящее время лимонную, так-
же как и глюконовую, кетоглюконовую и итаконовую ки-
слоты получают исключительно биотехнологическим спо-
собами.
Производство молочной, уксусной, салициловой кислот
реализуется как биотехнологическим, так и химическим
способами.
Органические кислоты широко используются в различ-
ных отраслях промышленности. Полифункциональность
некоторых органических кислот отражена в приложении 1.
Объем мирового производства, например, лимонной кисло-
ты составляет 400 тыс.т./год. Преимуществом лимонной ки-
слоты является возможность получения ее в твердом со-
стоянии. Самый крупный производитель – США. Амери-
канская фирма «Charles Pfizer, Inc.» разработала периодиче-
ский поверхностный способ получения лимонной кислоты.
Ею запатентован одностадийный непрерывный процесс
ферментации н-парафинов (С
9
– С
30
), осуществляемый
дрожжами Candida lipolytica. Глубинную ферментацию
практикует другая американская фирма «Miles Laboratories.
Ins.».
Производство лимонной кислоты в России до начала 80-
х годов базировалось на технологиях поверхностного или
периодического глубинного культивирования грибов на ме-
лассных средах и их разновидности отъемно-доливном ме-
тоде. В настоящее время 60% объема выпускаемой лимон-
ной кислоты приходится на глубинный способ выращива-
ния продуцента без использования традиционных меласс-
ных сред. Для промышленного производства лимонной ки-
слоты используют, главным образом, культуру гриба Asper-
gillus niger, а также Asp. wentii.[1]
Способы культивирования продуцента
лимонной кислоты.
При промышленном получении лимонной кислоты при-
меняют поверхностное культивирование грибов, глубинное
культивирование, твердофазную ферментацию, процесс
Koji.
Поверхностный способ предусматривает использование
стерильной жидкой питательной среды, содержащей фер-
ментируемые сахара (мелассы) или сахарозу. Среда разли-
вается в кюветы на глубину 0,1-0,25 м. В стерильной каме-
ре, куда помещаются кюветы, контролируются следующие
показатели: температура – 28-30
о
С; рН – начальный 5,0-6,0;
рН – конечный 1,5-2,0; время прорастания спор – 24 часа;
время ферментации 8-12 суток; влажность воздуха – не ни-
же 75%; непрерывная подача кондиционированного воздуха
после прорастания спор. По истечении 8-12 суток жидкость
сливается из кювет для выделения из нее лимонной кисло-
ты. Если практикуется отъемно-доливной метод, то в конце
ферментации питательную среду частично заменяют
(≈20%). При этом строго контролируется сохранение мице-
лия на поверхности. Погружение мицелия в среду ведет к
его полной инактивации.
Глубинный способ или погруженное культивирование
гриба характеризуется более высокой продуктивностью,
5
ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ Производство лимонной кислоты в России до начала 80-
Органические кислоты относятся к низкомолекулярным х годов базировалось на технологиях поверхностного или
продуктам метаболизма живых клеток. Они как первичные периодического глубинного культивирования грибов на ме-
метаболиты необходимы для их роста. Например, в клеточ- лассных средах и их разновидности отъемно-доливном ме-
ном соке многих растений органические кислоты находятся тоде. В настоящее время 60% объема выпускаемой лимон-
как в свободном виде так и в виде солей. Наиболее распро- ной кислоты приходится на глубинный способ выращива-
странены яблочная, лимонная, уксусная, щавелевая кисло- ния продуцента без использования традиционных меласс-
ты. ных сред. Для промышленного производства лимонной ки-
Лимонная кислота может быть получена из лимонов (из слоты используют, главным образом, культуру гриба Asper-
1 тонны лимонов 25 кг лимонной кислоты) и микробиоло- gillus niger, а также Asp. wentii.[1]
гическим способом (из 1 тонны сахаросодержащего сырья Способы культивирования продуцента
от 250-500 кг лимонной кислоты в зависимости от исполь- лимонной кислоты.
зуемой биотехнологии). В настоящее время лимонную, так- При промышленном получении лимонной кислоты при-
же как и глюконовую, кетоглюконовую и итаконовую ки- меняют поверхностное культивирование грибов, глубинное
слоты получают исключительно биотехнологическим спо- культивирование, твердофазную ферментацию, процесс
собами. Koji.
Производство молочной, уксусной, салициловой кислот Поверхностный способ предусматривает использование
реализуется как биотехнологическим, так и химическим стерильной жидкой питательной среды, содержащей фер-
способами. ментируемые сахара (мелассы) или сахарозу. Среда разли-
Органические кислоты широко используются в различ- вается в кюветы на глубину 0,1-0,25 м. В стерильной каме-
ных отраслях промышленности. Полифункциональность ре, куда помещаются кюветы, контролируются следующие
некоторых органических кислот отражена в приложении 1. показатели: температура – 28-30оС; рН – начальный 5,0-6,0;
Объем мирового производства, например, лимонной кисло- рН – конечный 1,5-2,0; время прорастания спор – 24 часа;
ты составляет 400 тыс.т./год. Преимуществом лимонной ки- время ферментации 8-12 суток; влажность воздуха – не ни-
слоты является возможность получения ее в твердом со- же 75%; непрерывная подача кондиционированного воздуха
стоянии. Самый крупный производитель – США. Амери- после прорастания спор. По истечении 8-12 суток жидкость
канская фирма «Charles Pfizer, Inc.» разработала периодиче- сливается из кювет для выделения из нее лимонной кисло-
ский поверхностный способ получения лимонной кислоты. ты. Если практикуется отъемно-доливной метод, то в конце
Ею запатентован одностадийный непрерывный процесс ферментации питательную среду частично заменяют
ферментации н-парафинов (С9 – С30), осуществляемый (≈20%). При этом строго контролируется сохранение мице-
дрожжами Candida lipolytica. Глубинную ферментацию лия на поверхности. Погружение мицелия в среду ведет к
практикует другая американская фирма «Miles Laboratories. его полной инактивации.
Ins.». Глубинный способ или погруженное культивирование
гриба характеризуется более высокой продуктивностью,
