Биотехнология органических кислот и белковых препаратов. Муратова Е.И - 29 стр.

UptoLike

Контрольные вопросы
1. Назовите органические кислоты, которые получают микробиологическим синтезом.
2. Какие микроорганизмы являются продуцентами лимонной кислоты?
3. Какие вещества, входящие в состав питательной среды, являются источниками углерода, азота, фосфора, макро- и
микроэлементов?
4. Напишите суммарное уравнение процесса образования лимонной кислоты.
5. Какие методы изучения биохимической активности культуры применяются в этой работе?
6. Назовите основные технологические стадии производства лимонной кислоты.
7. Как рассчитать выход лимонной кислоты?
8. Что такое продуцирующая способность культуры?
9. Как будет отличаться величина продуцирующей способности пленок гриба Aspergillus niger одинаковой массы,
используемых для биосинтеза лимонной кислоты, если на титрование одной культуральной жидкости пошло 10 мл 0,1 н
раствора NaOH, а другой – 2,5 мл?
10. Какие методы используют для выделения лимонной кислоты из культуральной жидкости?
Лабораторная работа 4
ВЛИЯНИЕ СОСТАВА ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ НА НАКОПЛЕНИЕ АМИЛАЗЫ ПРИ ТВЕРДОФАЗНОМ
КУЛЬТИВИРОВАНИИ МИКОМИЦЕТА
Цель работы: изучение влияния состава и влажности питательной среды на накопление амилолитических ферментов
при твердофазном культивировании микроскопического гриба Aspergillus oryzae.
Теоретические предпосылки
К твердофазной ферментации, культивированию принято относить выращивание микроорганизмов на твердом,
полутвердом субстрате или твердом носителе, инертном к питательным веществам, применение которого облегчает
микроорганизмам доступ к последним. Такой тип культивирования также называют поверхностным.
В биотехнологических производствах твердофазное культивирование применяется при биокомпостировании, при
получении микотоксинов, органических кислот, ферментных препаратов, приготовлении различных блюд из зерновых,
корнеплодов и плодов. Например, в Турции путем ферментации получают из смеси муки, йогурта и овощей блюдо
"тархана", в Индии путем молочного сбраживания риса, фасоли или бобовпродукт "дозай". В результате плесневой и
дрожжевой ферментации смеси муки из кукурузы, сорго и проса готовят блюда в Африке, Южной Америке. В странах Азии,
Японии на основе соевых бобов с помощью поверхностного культивирования гриба Aspergillus oryzae вырабатывают соусы.
Способ приготовления сыров типа "Рокфор" также является разновидностью твердофазного культивирования гриба рода
Penicillium.
Большое влияние уделяется разработке технологий твердофазной ферментации зерна и сельскохозяйственных отходов
с целью обогащения их белками и превращение в высокопитательные кормовые продукты. Изучены возможности
интенсификации твердофазной ферментации при силосовании.
Твердофазное культивирование микроскопических грибов было одним из первых способов промышленного получения
ферментных препаратов. Технология твердофазного культивирования продуцентов ферментов подразделяется на стадии
получения посевного материала, производственной культуры, ферментного препарата. Посевным материалом служит
поверхностно выращенная до обильного спорообразования культура гриба или глубинно выращенный мицелий. На процесс
накопления эндоферментов мицелиальными грибами при их твердофазном культивировании оказывают влияние следующие
технологические условиясостав и структура питательной среды, ее влажность, температура в слое, относительная
влажность и температура воздушной среды в растильной камере, длительность развития культуры, вид посевного материала.
Твердофазное культивирование микроорганизмов в производстве ведут на сыпучих питательных средах на основе
пшеничных отрубей, свекловичного жома, солодовых ростков и т.п. при высоте слоя 25 мм и более.
Подготовка питательной среды состоит в дозировании компонентов, их увлажнении до W = 35…40 %, стерилизации
острым паром при 120 °С в течение одного часа, до увлажнении W = 55…58 %, охлаждении до 40 °С и внесении посевного
материала из расчета 7,5·10
8
конидий на 1 кг сухой среды. Эти операции проводят в специальном стерилизаторе. После
внесения посевного материала среду перемешивают в течение 40 мин. Засеянная питательная среда влажностью 58…60 %
раскладывается на перфорированные кюветы слоем 30 мм и более, которые размещаются на стеллажах растильной камеры.
В процессе выращивания регулируют температуру, влажность среды и расход стерильного воздуха. Внешний
тепломассообмен микроорганизмов при твердофазном культивировании создается в режиме конвективного движения
стерильного воздуха через слой среды методом объемной аэрации. Воздух выполняет роль теплохладоагента, изменяет
концентрацию углекислого газа в порах среды и камере, снабжает растущую культуру кислородом. Расход воздуха
увеличивается пропорционально скорости выделения тепла биомассой и составляет 1…25 л/ч на 1 кг среды, относительная
влажность воздуха – 98…99 %.
В период активного роста мицелий гриба пронизывает весь слои материала, оплетая частицы среды, поэтому в конце
культивирования питательная среда имеет вид плотного коржа и называется поверхностной культурой. Она содержит
65…78 % нерастворимых веществ.
Ферменты, находящиеся во внутриклеточном пространстве, из-за небольшого диффузионного сопротивления
клеточной стенки мицелия легко извлекаются из культуры продуцента методом водной экстракции. При экстракции из
поверхностной культуры одновременно с ферментами извлекаются и другие растворимые вещества, такие, как
аминокислоты, низкомолекулярные углеводы, соли, кислоты и т.д., которые можно удалить в процессе осаждения