[go: up one dir, main page]

RU2183218C2 - Strain of fungus aspergillus niger vkpm f-790 as producer of gluconic and citric acids - Google Patents

Strain of fungus aspergillus niger vkpm f-790 as producer of gluconic and citric acids Download PDF

Info

Publication number
RU2183218C2
RU2183218C2 RU99127068/13A RU99127068A RU2183218C2 RU 2183218 C2 RU2183218 C2 RU 2183218C2 RU 99127068/13 A RU99127068/13 A RU 99127068/13A RU 99127068 A RU99127068 A RU 99127068A RU 2183218 C2 RU2183218 C2 RU 2183218C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strain
vkpm
aspergillus niger
biosynthesis
temperature
Prior art date
Application number
RU99127068/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99127068A (en
Inventor
Е.В. Карпун
Е.В. Морозова
В.П. Козлов
Е.Г. Наумов
П.А. Раменский
А.Т. Кирсанов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Белгородский завод лимонной кислоты "ЦИТРОБЕЛ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество Белгородский завод лимонной кислоты "ЦИТРОБЕЛ" filed Critical Закрытое акционерное общество Белгородский завод лимонной кислоты "ЦИТРОБЕЛ"
Priority to RU99127068/13A priority Critical patent/RU2183218C2/en
Publication of RU99127068A publication Critical patent/RU99127068A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2183218C2 publication Critical patent/RU2183218C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology, microbiological industry. SUBSTANCE: invention relates to a novel strain of fungus Aspergillus niger VKPM F-790. On depending of conditions the strain produces citric acid or its salts and gluconic acid (as its salts or gluconolactones). The strain VKPM F-790 ensures to rearrange manufactures using fungus Aspergillus niger for biosynthesis from production of monoproduct to production of some products. The novel strain shows the enhanced stability in acid media. EFFECT: improved economy efficiency, simplified production of gluconic acid. 1 tbl

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается нового штамма гриба Aspergillus niger ВКПМ F- 790, продуцирующего в зависимости от созданных условий лимонную кислоту (ее соли) или глюконовую кислоту (ее соли или глюконолактоны). The invention relates to the microbiological industry and relates to a new strain of the Aspergillus niger VKPM F-790 fungus, which produces, depending on the conditions created, citric acid (its salts) or gluconic acid (its salts or gluconolactones).

Известны штаммы гриба Aspergillus niger ВКПМ F-501 и Aspergillus niger ВКПМ F-171. Оба штамма предназначены исключительно для биосинтеза лимонной кислоты в промышленных условиях на сахаросодержащих средах различного состава [1, 2]. Known strains of the fungus Aspergillus niger VKPM F-501 and Aspergillus niger VKPM F-171. Both strains are intended exclusively for the biosynthesis of citric acid under industrial conditions on sugar containing media of various compositions [1, 2].

В процессе биосинтеза лимонной кислоты указанными штаммами образуется около 10% глюконовой кислоты к сумме всех кислот биосинтеза, что составляет от 7 до 8% относительно введенного сахара. Для целевого производства глюконовой кислоты или ее производных такие показатели биосинтеза интереса не представляют. During the biosynthesis of citric acid with these strains, about 10% of gluconic acid is formed to the sum of all biosynthesis acids, which is from 7 to 8% relative to the introduced sugar. For the target production of gluconic acid or its derivatives, such indicators of biosynthesis are of no interest.

При обеспечении особых, благоприятных для образования глюконовой кислоты или ее производных условий [3], выход этих продуктов возрастает до 75-85% к введенному сахару. В качестве побочных продуктов образуются лимонная и щавелевая кислоты, затрудняющие выделение целевого продукта и теряющиеся безвозвратно. Providing special conditions favorable for the formation of gluconic acid or its derivatives [3], the yield of these products increases to 75–85% of the added sugar. As by-products, citric and oxalic acids are formed, which make it difficult to isolate the target product and are lost irrevocably.

Задачей настоящего изобретения является получение нового штамма гриба Aspergillus niger, обладающего высокими показателями активности и продуктивности как при биосинтезе лимонной кислоты (ее солей), так и в процессе получения глюконовой кислоты (ее солей или глюконолактонов) в промышленных условиях. The objective of the present invention is to obtain a new strain of Aspergillus niger fungus with high activity and productivity both in the biosynthesis of citric acid (its salts) and in the process of producing gluconic acid (its salts or gluconolactones) under industrial conditions.

Новый штамм получен селекцией из штамма мутанта Aspergillus niger ВКПМ F-171 (далее именуемого штамм Л-4) [2]. The new strain was obtained by selection from a strain of the Aspergillus niger VKPM F-171 mutant (hereinafter referred to as strain L-4) [2].

В течение пяти лет в условиях промышленного производства лимонной кислоты осуществляли отбор, рассев и изоляцию образцов культуры Л-4, подвергающихся в естественных условиях производства мутациям, которые сопровождались усилением кислотообразования, повышением устойчивости к бактериальному и дрожжевому инфицированию. For five years, under the conditions of industrial production of citric acid, sampling, sieving, and isolation of samples of the L-4 culture were carried out, subjected to mutations under natural conditions of production, which were accompanied by increased acid formation, increased resistance to bacterial and yeast infection.

Особое внимание привлекают образцы культуры, обеспечивающие наряду с высокими технико-экономическими показателями в биосинтезе лимонной кислоты их существенное возрастание по сравнению с исходным штаммом Л-4 при получении глюконовой кислоты и ее производных. Particular attention is attracted to culture samples that provide, along with high technical and economic indicators in the biosynthesis of citric acid, their significant increase compared with the original strain L-4 upon receipt of gluconic acid and its derivatives.

О значении целевых продуктов биосинтеза, производство которых возможно на основе применения нового штамма, позволяет судить информация, представленная в работе [4]. The value of the target biosynthesis products, the production of which is possible based on the use of a new strain, allows us to judge the information presented in [4].

Полученный в результате селекции штамм гриба Aspergillus niger имеет коллекционный номер ВКПМ F-790. The strain of Aspergillus niger obtained as a result of selection has a collection number VKPM F-790.

Культурально-морфологические признаки изучают у пятисуточных культур, выращенных на синтетической среде Чапека или сусло-агаровой питательной среде. Cultural and morphological characters are studied in five-day-old cultures grown on Chapek's synthetic medium or wort-agar nutrient medium.

Культуральные признаки на среде Чапека. Cultural traits in the environment of апapek.

Колония имеет диаметр 78±2 мм, окраска бежевая, в центре желтоватого цвета, приподнята над субстратом. Конидиальные головки в центре колонии крупные, расположены плотно, образуют возвышение, к краю их размер уменьшается. Размер аспорогенной зоны около 6 мм. Обратная сторона колонии складчатая, белая. The colony has a diameter of 78 ± 2 mm, the color is beige, in the center is yellowish, raised above the substrate. The conidial heads in the center of the colony are large, densely located, form an elevation, their size decreases to the edge. The size of the asporogenic zone is about 6 mm. The reverse side of the colony is folded, white.

В таблице обобщены показатели вновь полученного штамма ВКПМ F-790 в сравнении с известным штаммом Л-4. The table summarizes the performance of the newly obtained strain VKPM F-790 in comparison with the known strain L-4.

Как видно из таблицы, на среде Чапека штамм ВКПМ F-790 имеет иную окраску и внешний вид обратной стороны колонии. As can be seen from the table, on the Chapek medium, the VKPM strain F-790 has a different color and appearance of the reverse side of the colony.

Культуральные признаки на сусло-агаровой питательной среде. Cultural traits on wort-agar culture medium.

Колония имеет в диаметре 95±1 мм. Окраска бежевая. Воздушный мицелий сильно развит. В центре конидиальные головки более крупные, расположены плотно, к краю мельчают. Размер аспорогенной зоны 14,5±1,5 мм. Обратная сторона колонии складчатая, белая. The colony has a diameter of 95 ± 1 mm. The color is beige. Aerial mycelium is highly developed. In the center, the conidial heads are larger, densely arranged, fins to the edge. The size of the asporogenic zone is 14.5 ± 1.5 mm. The reverse side of the colony is folded, white.

В отличие от известного штамма (см. таблицу) штамм ВКПМ F-790 характеризует больший размер колоний, увеличение аспорогенной зоны и складчатость обратной стороны колонии. In contrast to the known strain (see table), the VKPM F-790 strain characterizes a larger colony size, an increase in the asporogenic zone and folding of the reverse side of the colony.

Морфологические признаки идентифицируют у пятисуточных культур, выращенных на среде Чапека. Morphological characters are identified in five-day-old crops grown on Chapek's environment.

Конидиальные головки круглой формы, их диаметр 110±61 мкм, вздутие конидиеносца шаровидной формы диаметром 31±4 мкм. Стеригмы двухслойные: стеригмы первого порядка длиной 15±5 мкм, стеригмы второго порядка длиной 7,5±2,5 мкм, их поверхность покрыта выростами. Конидии соединены в цепочки сплюснутыми сторонами, лишенными выростов. Средний размер конидий 3,3±0,3 мкм. Конидиеносцы прямые, бесцветные, длина конидиеносцев 867±561 мкм, диаметр 10,5±3,5 мкм. Conidial heads are round in shape, their diameter is 110 ± 61 μm, bloating conidiophores spherical shape with a diameter of 31 ± 4 μm. Sterigmas are two-layer: first-order sterigms 15 ± 5 μm long, second-order sterigms 7.5 ± 2.5 μm long, their surface is covered with outgrowths. Conidia are connected in chains by flattened sides devoid of outgrowths. The average conidia size is 3.3 ± 0.3 μm. The conidiophores are straight, colorless, the length of the conidiophores is 867 ± 561 μm, and the diameter is 10.5 ± 3.5 μm.

Сравнение с известным штаммом Л-4 показывает, что штамм ВКПМ F-790 имеет большие размеры конидиальных головок, меньше размер вздутия конидиеносцев, длину стеригм первого порядка, размер конидий и диаметр конидиеносца (см. таблицу). Comparison with the known strain L-4 shows that the VKPM strain F-790 has large sizes of conidial heads, smaller swelling of conidiophores, a length of first-order sterigm, size of conidia and diameter of conidiophores (see table).

Среди биохимических свойств штамма ВКПМ F-790 заслуживает упоминания его способность к росту и биосинтезу в более кислых средах, чем исходного штамма. При глубинном культивировании вновь полученный штамм ВКПМ F-790 имеет оптимум рН при биосинтезе глюконовой кислоты от 3,5 до 6,0 в отличие от известного штамма Л-4 (оптимум рН при аналогичном применении 5,5-6,0). Вероятно, именно этот признак штамма ВКПМ F-790 обеспечивает ему большую устойчивость по сравнению с Л-4 к бактериальному и дрожжевому инфицированию. Among the biochemical properties of the VKPM strain F-790, its ability to grow and biosynthesis in more acidic media than the original strain deserves mention. During deep cultivation, the newly obtained VKPM strain F-790 has a pH optimum for gluconic acid biosynthesis from 3.5 to 6.0, in contrast to the known strain L-4 (optimum pH for 5.5-6.0 similar application). Probably, it is this feature of the VKPM F-790 strain that provides it with greater resistance to bacterial and yeast infection compared with L-4.

Новый штамм ВКПМ F-790 так же, как и известный Л-4, - аэроб, прототроф. Способен обеспечивать ферментацию от 20 ч до 12 суток. Хорошо хранится и воспроизводит свои свойства в виде сухих конидий (остаточная влажность 5-10 отн.%). The new VKPM strain F-790, like the well-known L-4, is aerob, prototroph. Able to provide fermentation from 20 hours to 12 days. It is well stored and reproduces its properties in the form of dry conidia (residual humidity 5-10 rel.%).

Активность и продуктивность нового штамма ВКПМ F-790 оценивают в промышленных (биосинтез лимонной кислоты и глюконата кальция) и лабораторных (биосинтез солей лимонной кислоты и глюконолактонов) условиях. The activity and productivity of the new VKPM F-790 strain is evaluated under industrial (biosynthesis of citric acid and calcium gluconate) and laboratory (biosynthesis of citric acid and gluconolactone salts).

Под активностью понимают выход целевого продукта, полученный по отношению к введенному сахару за определенное время ферментации. О продуктивности процесса судят по объему продукта биосинтеза с единицы объема реактора в сутки. By activity is meant the yield of the target product obtained in relation to the introduced sugar for a certain fermentation time. The productivity of the process is judged by the volume of the biosynthesis product per unit volume of reactor per day.

Как видно из таблицы, при близких значениях активности и продуктивности нового и известного штаммов в биосинтезе лимонной кислоты штамм ВКПМ F-790 на 17-22% активнее и на 25-30 кг/м3 • сутки продуктивнее Л-4 при производстве глюконовой кислоты или ее производных. Эти показатели сопровождают меньшие концентрации побочных продуктов биосинтеза (см. таблицу).As can be seen from the table, at close values of the activity and productivity of the new and known strains in the biosynthesis of citric acid, VKPM strain F-790 is 17-22% more active and 25-30 kg / m 3 • more productive than L-4 in the production of gluconic acid or its derivatives. These indicators accompany lower concentrations of biosynthesis by-products (see table).

Отношение к источникам азота. Attitude to nitrogen sources.

Усваивает азот из минеральных солей и органических соединений: белков, пептидов, аминокислот. Absorbs nitrogen from mineral salts and organic compounds: proteins, peptides, amino acids.

Отношение к источникам углерода. Relation to carbon sources.

Усваивает сахарозу, глюкозу, фруктозу, сорбозу, мальтозу; плохо утилизирует декстрин, крахмал, лактозу, галактозу. Absorbs sucrose, glucose, fructose, sorbose, maltose; poorly utilizes dextrin, starch, lactose, galactose.

Сущность изобретения поясняют некоторые конкретные примеры использования штамма ВКПМ F-790. The invention is illustrated by some specific examples of the use of strain VKPM F-790.

Пример 1. Example 1

Получение лимонной кислоты. Getting citric acid.

1.1. Получение посевного материала в виде конидий. 1.1. Obtaining seed in the form of conidia.

Конидии выращивают в камерах-термостатах с регулируемой температурой и влажностью на кюветах, заполненных слоем 1,5 см питательной средой состава, г/дм3:
Пивное сусло - 20
Мочевина - 1
Хлорид натрия - 20
Агар - 20
Артезианская вода - Остальное
рН перед стерилизацией 5,8.
Conidia are grown in thermostat chambers with controlled temperature and humidity on cuvettes filled with a 1.5 cm layer of nutrient medium composition, g / dm 3 :
Beer Wort - 20
Urea - 1
Sodium Chloride - 20
Agar - 20
Artesian Water - Else
pH before sterilization 5.8.

Среду засевают культурой штамма F-790 и инкубируют в течение 7 суток в условиях принудительной аэрации стерильным воздухом, поддерживая следующий режим выращивания:
1-4 сутки: влажность - снижение от 80 до 60 отн.%;
5-7 сутки: влажность - снижение от 60 до 40 отн.%.
The medium is inoculated with a culture of strain F-790 and incubated for 7 days under conditions of forced aeration with sterile air, supporting the following growing regimen:
1-4 days: humidity - decrease from 80 to 60 rel.%;
5-7 days: humidity - decrease from 60 to 40 rel.%.

На 8 сутки температуру воздуха снижают до 18oС и собирают конидии вакуумным устройством. Сушат конидии при 32oС до остаточного содержания влаги 7 отн.%.On day 8, the air temperature is reduced to 18 o C and conidia are collected by a vacuum device. Conidia are dried at 32 ° C. to a residual moisture content of 7 rel.%.

1.2. 3амачивание конидий. 1.2. Soaking conidia.

4 г конидий замачивают в 1 дм3 стерильного водно-мелассного раствора, содержащего 50 г мелассы.4 g of conidia is soaked in 1 DM 3 sterile aqueous molasses solution containing 50 g of molasses.

Выдерживают суспензию конидий на качалке с числом качаний 160 в мин в течение 7 ч при 34oС.Maintain a suspension of conidia on a rocking chair with a number of swings of 160 per minute for 7 hours at 34 o C.

1.3. Выращивание посевного материала - инокулюма. 1.3. Cultivation of seed - inoculum.

В промышленном посевном ферментаторе - инокуляторе объемом 10 м3 готовят питательную среду следующего состава, г/дм3:
Меласса - 50
Ферроцианид калия - 0,25
Оксалат аммония - 2
Сульфат цинка - 0,005
Сульфат магния - 0,25
Фосфат калия однозамещенный - 0,16
Артезианская вода - Остальное
Засевают на подготовленную питательную среду набухшую суспензию конидий.
In an industrial seed fermenter - inoculator with a volume of 10 m 3 prepare a nutrient medium of the following composition, g / DM 3 :
Molasses - 50
Potassium Ferrocyanide - 0.25
Ammonium Oxalate - 2
Zinc Sulphate - 0.005
Magnesium Sulfate - 0.25
Potassium Phosphate Monosubstituted - 0.16
Artesian Water - Else
A swollen suspension of conidia is inoculated on the prepared nutrient medium.

Далее посевной материал, инокулюм, выращивают, используя следующий воздушно-температурный режим:
время до 12 ч: температура 38oC, расход воздуха 200 м3/ч;
время до 24 ч: температура 37oC, расход воздуха 300 м3/ч.
Next, the seed, inoculum, is grown using the following air-temperature conditions:
time up to 12 hours: temperature 38 o C, air flow 200 m 3 / h;
time up to 24 hours: temperature 37 o C, air flow 300 m 3 / h.

1.4. Основная ферментация. 1.4. Basic fermentation.

В промышленном ферментаторе объемом 100 м3 готовят 60 м3 питательной среды следующего состава, г/дм3:
Меласса - 60
Ферроцианид калия - 0,25
Оксалат аммония - 2
Сульфат цинка - 0,005
Сульфат магния - 0,25
Фосфат калия однозамещенный - 0,16
Артезианская вода - Остальное
рН 5,5.
In an industrial fermenter with a volume of 100 m 3 , 60 m 3 of the nutrient medium of the following composition is prepared, g / dm 3 :
Molasses - 60
Potassium Ferrocyanide - 0.25
Ammonium Oxalate - 2
Zinc Sulphate - 0.005
Magnesium Sulfate - 0.25
Potassium Phosphate Monosubstituted - 0.16
Artesian Water - Else
pH 5.5.

Переводят инокулюм в ферментатор и ведут биосинтез в течение 5 суток, поддерживая следующий воздушно-температурный режим:
сутки 1: расход воздуха 1200 м3/ч, температура 37oC;
сутки 2: расход воздуха 1500 м3/ч, температура 36oC;
сутки 3: расход воздуха 1800 м3/ч, температура 36oC;
сутки 4: расход воздуха 2000 м3/ч, температура 34oC;
сутки 5: расход воздуха 2200 м3/ч, температура 34oC.
The inoculum is transferred to the fermenter and biosynthesis is carried out for 5 days, maintaining the following air-temperature conditions:
Day 1: air consumption 1200 m 3 / h, temperature 37 o C;
day 2: air flow 1500 m 3 / h, temperature 36 o C;
Day 3: air consumption 1800 m 3 / h, temperature 36 o C;
Day 4: air consumption 2000 m 3 / h, temperature 34 o C;
Day 5: air consumption 2200 m 3 / h, temperature 34 o C.

Начиная с 3 суток, производят доливы по 0,25 м3 питательной среды следующего состава, г/дм3:
Меласса - 500
Ферроцианид калия - 0,5
Оксалат аммония - 3
Артезианская вода - Остальное
После отделения биомассы получают 68 м3 раствора с суммарной кислотностью 10 мас.% и концентрацией лимонной кислоты 9 мас.% (6120 кг). Выход к затраченному сахару (8100 кг) 75,6%.
Starting from 3 days, topping up is made of 0.25 m 3 of the nutrient medium of the following composition, g / dm 3 :
Molasses - 500
Potassium Ferrocyanide - 0.5
Ammonium Oxalate - 3
Artesian Water - Else
After separation of the biomass, 68 m 3 of a solution with a total acidity of 10 wt.% And a concentration of citric acid of 9 wt.% (6120 kg) is obtained. The yield to spent sugar (8100 kg) is 75.6%.

Пример 2. Example 2

Получение цитрата натрия. Obtaining sodium citrate.

2.1. Получение посевного материала в виде конидий, как в примере 1. 2.1. Obtaining seed in the form of conidia, as in example 1.

2.2. Замачивание конидий. 2.2. Soaking conidia.

0,1 г конидий замачивают в 700 см3 водно-мелассной среды, содержащей 40 г мелассы.0.1 g of conidia is soaked in 700 cm 3 of molasses water containing 40 g of molasses.

Выдерживают суспензию на качалке с числом качаний 160 в мин в течение 7 ч при 34oС.The suspension is kept on a rocking chair with a number of swings of 160 per minute for 7 hours at 34 o C.

2.3. Основная ферментация. 2.3. Basic fermentation.

В лабораторном ферментаторе объемом 10 дм3 готовят 7 дм3 питательной среды следующего состава, г/дм3:
Сахароза - 150
Сульфат цинка - 0,005
Сульфат магния - 0,25
Диаммонийфосфат - 0,4
Фосфат калия однозамещенный - 0,16
Мочевина - 2
Артезианская вода - Остальное
Засевают на стерильную питательную среду набухшую суспензию конидий.
In a laboratory fermenter with a volume of 10 dm 3 , 7 dm 3 of a nutrient medium of the following composition is prepared, g / dm 3 :
Sucrose - 150
Zinc Sulphate - 0.005
Magnesium Sulfate - 0.25
Diammonium phosphate - 0.4
Potassium Phosphate Monosubstituted - 0.16
Urea - 2
Artesian Water - Else
A swollen suspension of conidia is seeded on a sterile growth medium.

Далее ведут процесс, используя следующий воздушно-температурный режим:
сутки 1: температура 38oC, расход воздуха 100 дм3/ч,
сутки 2: температура 36oC, расход воздуха 150 дм3/ч,
сутки 3-5: температура 34oC, расход воздуха 220 дм3/ч.
Next, they conduct the process using the following air-temperature conditions:
day 1: temperature 38 o C, air flow 100 dm 3 / h,
day 2: temperature 36 o C, air flow 150 dm 3 / h,
3-5 days: temperature 34 o C, air flow 220 dm 3 / h.

Раствором 10 мас.% гидроксида натрия, начиная с 3 суток, поддерживают рН около 3,5. A solution of 10 wt.% Sodium hydroxide, starting from 3 days, maintain a pH of about 3.5.

По окончании утилизации сахара процесс прекращают, биомассу отделяют, рН раствора доводят до 6,5. Получают 810 г цитрата натрия. Выход по отношению к использованному сахару (1070 г) 75,7%. At the end of sugar utilization, the process is stopped, the biomass is separated, the pH of the solution is adjusted to 6.5. 810 g of sodium citrate are obtained. The yield relative to the sugar used (1070 g) is 75.7%.

Пример 3. Example 3

Получение глюконата кальция. Obtaining calcium gluconate.

3.1. Получение посевного материала в виде конидий, как в примере 1. 3.1. Obtaining seed in the form of conidia, as in example 1.

3.2. Выращивание посевного материала - инокулюма. 3.2. Cultivation of seed - inoculum.

В промышленном посевном ферментаторе - инокуляторе объемом 1 м3 готовят 600 дм3 питательной среды следующего состава, г/дм3:
Глюкоза - 25
Сульфат магния - 0,2
Сульфат марганца - 0,05
Диаммонийфосфат - 0,4
Калий фосфорнокислый однозамещенный - 0,2
Артезианская вода - Остальное
Засевают набухшую суспензию конидий на подготовленную стерильную питательную среду.
In an industrial seed fermenter - inoculator with a volume of 1 m 3 , 600 dm 3 of the nutrient medium of the following composition is prepared, g / dm 3 :
Glucose - 25
Magnesium Sulfate - 0.2
Manganese Sulfate - 0.05
Diammonium phosphate - 0.4
Monosubstituted potassium phosphate - 0.2
Artesian Water - Else
A swollen conidia suspension is inoculated onto a prepared sterile growth medium.

Далее инокулюм выращивают, используя следующий воздушно-температурный режим:
время до 12 ч: температура 38oC, расход воздуха 4 м3/ч,
время до 24 ч: температура 37oC, расход воздуха 5 м3/ч.
Next, the inoculum is grown using the following air-temperature conditions:
time up to 12 h: temperature 38 o C, air consumption 4 m 3 / h,
time up to 24 hours: temperature 37 o C, air flow 5 m 3 / h.

3.4. Основная ферментация. 3.4. Basic fermentation.

В промышленном ферментаторе объемом 10 м3 готовят 7 м3 питательной среды следующего состава, г/дм3:
Глюкоза - 110
Сульфат магния - 0,2
Сульфат марганца - 0,05
Диаммонийфосфат - 0,2
Калий фосфорнокислый однозамещенный - 0,2
Артезианская вода - Остальное
Засевают на стерильную питательную среду набухшую суспензию конидий.
In an industrial fermenter with a volume of 10 m 3 prepare 7 m 3 of the nutrient medium of the following composition, g / DM 3 :
Glucose - 110
Magnesium Sulfate - 0.2
Manganese Sulfate - 0.05
Diammonium phosphate - 0.2
Monosubstituted potassium phosphate - 0.2
Artesian Water - Else
A swollen suspension of conidia is seeded on a sterile growth medium.

Далее ведут процесс, используя следующий воздушно-температурный режим:
время до 6 ч: температура 37oC, расход воздуха 30 м3/ч,
время до 12 ч: температура 36oC, расход воздуха 40 м3/ч,
время до 24 ч: температура 35oC, расход воздуха 50 м3/ч.
Next, they conduct the process using the following air-temperature conditions:
time up to 6 hours: temperature 37 o C, air flow 30 m 3 / h,
time up to 12 h: temperature 36 o C, air flow 40 m 3 / h,
time up to 24 hours: temperature 35 o C, air flow 50 m 3 / h.

В процессе ферментации 10 мас.% суспензией гидроксида кальция поддерживают рН среды 3,5-4,5. In the fermentation process, a 10 wt.% Suspension of calcium hydroxide maintain a pH of 3.5-4.5.

По окончании утилизации сахара процесс прекращают, биомассу отделяют, доводят рН гидроксидом кальция до рН 6,5 и получают 820 кг глюконата кальция. Выход по отношению к затраченному сахару (785 кг) 104,4% (теоретический выход кальция глюконата моногидрата 113% по отношению к глюкозе моногидрату). At the end of sugar utilization, the process is stopped, the biomass is separated, the pH is adjusted with calcium hydroxide to pH 6.5 and 820 kg of calcium gluconate are obtained. The yield with respect to the spent sugar (785 kg) is 104.4% (theoretical yield of calcium gluconate monohydrate 113% with respect to glucose monohydrate).

Пример 4. Example 4

Получение глюконо-δ-лактона. Obtaining glucono-δ-lactone.

4.1. Получение посевного материала в виде конидий, как в примере 1. 4.1. Obtaining seed in the form of conidia, as in example 1.

4.2. Замачивание конидий, как в примере 2. 4.2. Soaking conidia, as in example 2.

4.3. Основная ферментация. 4.3. Basic fermentation.

В лабораторном ферментаторе объемом 10 дм3 готовят 7 дм3 питательной среды следующего состава, г/дм3:
Глюкоза - 110
Сульфат магния - 0,2
Сульфат марганца - 0,05
Диаммонийфосфат - 0,2
Калий фосфорнокислый однозамещенный - 0,2
Артезианская вода - Остальное
Засевают на стерильную питательную среду набухшую суспензию конидий.
In a laboratory fermenter with a volume of 10 dm 3 , 7 dm 3 of a nutrient medium of the following composition is prepared, g / dm 3 :
Glucose - 110
Magnesium Sulfate - 0.2
Manganese Sulfate - 0.05
Diammonium phosphate - 0.2
Monosubstituted potassium phosphate - 0.2
Artesian Water - Else
A swollen suspension of conidia is seeded on a sterile growth medium.

Далее ведут процесс, используя следующий воздушно-температурный режим:
время до 3 ч: температура 37oC, расход воздуха 10 дм3/ч,
время до 6 ч: температура 36oC, расход воздуха 20 дм3/ч,
время до 12 ч: температура 34oC, расход воздуха 25 дм3/ч,
время до 24 ч: температура 34oC, расход воздуха 40 дм3/ч.
Next, they conduct the process using the following air-temperature conditions:
time up to 3 hours: temperature 37 o C, air flow 10 dm 3 / h,
time up to 6 hours: temperature 36 o C, air flow 20 dm 3 / h,
time up to 12 h: temperature 34 o C, air flow 25 dm 3 / h,
time up to 24 hours: temperature 34 o C, air flow 40 dm 3 / h.

По окончании утилизации сахара процесс прекращают, биомассу отделяют, доводят рН до 3,5 суспензией гидроксида кальция, осадок отделяют. At the end of sugar utilization, the process is stopped, the biomass is separated, the pH is adjusted to 3.5 with a suspension of calcium hydroxide, and the precipitate is separated.

Получают 770 г глюконовой кислоты с выходом к затраченному сахару (790 г) 97,5%. Get 770 g of gluconic acid with the release to the spent sugar (790 g) of 97.5%.

Глюконовую кислоту выделяют в виде глюконо-5-лактона после упарки до 60 мас.% и кристаллизации при 40oС.Gluconic acid is isolated in the form of glucono-5-lactone after evaporation to 60 wt.% And crystallization at 40 o C.

С учетом потерь при кристаллизации выход глюконо-δ-лактона по отношению к сахару составляет 65%. Taking into account losses during crystallization, the yield of glucono-δ-lactone with respect to sugar is 65%.

Технико-экономическая эффективность штамма ВКПМ F-790. Feasibility study of the strain VKPM F-790.

Новый штамм ВКПМ F-790 расширяет номенклатуру биопродуктов, синтезируемых плесневыми грибами вида Aspergillus niger в промышленных условиях. The new VKPM strain F-790 expands the range of biological products synthesized by Aspergillus niger molds under industrial conditions.

Подобно известному штамму Л-4 он обеспечивает высокие технико-экономические показатели в производстве лимонной кислоты (ее солей). Это ценное качество сочетается со способностью с более высоким выходом по сахару (на 17-22%) и продуктивностью (на 20-30 кг/м3•сутки) по сравнению с известным штаммом производить глюконовую кислоту и ее производные.Like the well-known strain L-4, it provides high technical and economic indicators in the production of citric acid (its salts). This valuable quality is combined with the ability with a higher sugar yield (by 17-22%) and productivity (by 20-30 kg / m 3 • day) in comparison with the known strain to produce gluconic acid and its derivatives.

Биосинтез глюконовой кислоты новым штаммом ВКПМ F-790 - высокоэффективный процесс, носящий характер биотрансформации. Gluconic acid biosynthesis with a new strain VKPM F-790 is a highly efficient process that has the character of biotransformation.

Практические потери глюкозы связаны с ее расходом на накопление биомассы и дыхание. Высокая специфичность реакции, инициируемой штаммом ВКПМ F-790, приводит к снижению примесей побочных продуктов по сравнению с Л-4 от примерно 15% до 1,5%, определенных в сумме продуктов реакции. Practical glucose losses are associated with its consumption for biomass accumulation and respiration. The high specificity of the reaction initiated by the VKPM strain F-790 leads to a decrease in the impurities of by-products compared to L-4 from about 15% to 1.5%, determined in the sum of the reaction products.

Отмеченная большая устойчивость штамма ВКПМ F-790 к кислым средам в сравнении с Л-4 позволяет упростить производство глюконовой кислоты или глюконолактонов. The marked high resistance of the VKPM F-790 strain to acidic media in comparison with L-4 makes it possible to simplify the production of gluconic acid or gluconolactones.

Из-за необходимости ведения процесса биосинтеза производных глюконовой кислоты при рН от 5,5 до 7 с помощью других штаммов-продуцентов глюконатов не удается получать глюконовую кислоту или глюконолактоны непосредственно в ходе биосинтеза. Обычно [4] получают глюконат кальция, кислотным разложением которого получают глюконовую кислоту. Штамм ВКПМ F-790 позволяет проводить биосинтез при рН около 3,5 и получать глюконовую кислоту в процессе биосинтеза. Due to the necessity of conducting the process of biosynthesis of gluconic acid derivatives at pH from 5.5 to 7, it is not possible to obtain gluconic acid or gluconolactones directly during biosynthesis using other gluconate producing strains. Usually [4] calcium gluconate is obtained, the acid decomposition of which produces gluconic acid. Strain VKPM F-790 allows biosynthesis at a pH of about 3.5 and obtain gluconic acid in the biosynthesis process.

Таким образом, штамм ВКПМ F-790 позволяет перестроить производства, использующие для биосинтеза гриб Aspergillus niger, с ориентации на монопродукт в гибкие современные производства, свободно ориентирующиеся по запросам и конъюнктуре рынка. Thus, the VKPM strain F-790 allows you to rebuild industries that use Aspergillus niger mushroom for biosynthesis, focusing on a single product in flexible modern plants that are freely guided by requests and market conditions.

Информационные материалы. Information materials.

1. SU1811697 A3, C 12 N 1/14. 1. SU1811697 A3, C 12 N 1/14.

2. SU 975799 С, C 12 N 15/08 (прототип). 2. SU 975799 C, C 12 N 15/08 (prototype).

3. RU 2132878 C1, C 12 P 7/40. 3. RU 2132878 C1, C 12 P 7/40.

4. Промышленная микробиология. / Под ред. Н.С. Егорова. - М.; с.495 и 496, 498 и 499, 513 и 514. 4. Industrial microbiology. / Ed. N.S. Egorova. - M .; p. 495 and 496, 498 and 499, 513 and 514.

Claims (1)

Штамм гриба Aspergillus niger ВКПМ F- 790 - продуцент глюконовой и лимонной кислот. The strain of the fungus Aspergillus niger VKPM F-790 is a producer of gluconic and citric acids.
RU99127068/13A 1999-12-27 1999-12-27 Strain of fungus aspergillus niger vkpm f-790 as producer of gluconic and citric acids RU2183218C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99127068/13A RU2183218C2 (en) 1999-12-27 1999-12-27 Strain of fungus aspergillus niger vkpm f-790 as producer of gluconic and citric acids

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99127068/13A RU2183218C2 (en) 1999-12-27 1999-12-27 Strain of fungus aspergillus niger vkpm f-790 as producer of gluconic and citric acids

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99127068A RU99127068A (en) 2002-04-20
RU2183218C2 true RU2183218C2 (en) 2002-06-10

Family

ID=20228498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99127068/13A RU2183218C2 (en) 1999-12-27 1999-12-27 Strain of fungus aspergillus niger vkpm f-790 as producer of gluconic and citric acids

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2183218C2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2132878C1 (en) * 1998-01-06 1999-07-10 Карпун Екатерина Васильевна Method of gluconic acid salts and citric acid producing

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2132878C1 (en) * 1998-01-06 1999-07-10 Карпун Екатерина Васильевна Method of gluconic acid salts and citric acid producing

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СМИРНОВ В.А. Пищевые кислоты. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983, с.92-93. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3979261A (en) Production of glucose isomerase by bacillus coagulans
US5407826A (en) Isolated cultures of microorganisms of Clonostachys Cylindrospora, Gliocladium and Nectria Gliocladioides
JP3951008B2 (en) Capsaicin decomposing / synthesizing enzyme and production method thereof
JPS6247520B2 (en)
JPS6156086A (en) Microbiological production method of α-oxyacids and their salts
CS217986B2 (en) Method of making the 2-keto-l-gulonic acid
JPS63273486A (en) Production of 1-(4-methoxyphenyl)-2-aminopropane
RU2183218C2 (en) Strain of fungus aspergillus niger vkpm f-790 as producer of gluconic and citric acids
US3224945A (en) Process for the production of ergot alkaloids
CN116218690B (en) Curvularia sturtii producing brefeldin A and fermentation method thereof
KR20140007425A (en) Method for preparing cyclic lipopeptide compound
JPH0822237B2 (en) Method for producing trehalose
RU2088658C1 (en) Fungus strain aspergillus niger - a producer of citric acid
JP3107455B2 (en) New antibiotic MI481-42F4-A and method for producing the same
JPS6371192A (en) Production of beta-1,3-glucan by cell of genus euglena
SU1705347A1 (en) Strain of bacteria escherichia coli for @@@-deoxyadenosine preparation
RU2192460C2 (en) Strain of fungus aspergillus niger as producer of citric acid
NO802863L (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF 2,5-DICETOGLUCONIC ACID
RU2034469C1 (en) Strain of beauveria bassiana micromycet used for manufacture of entomopathogenic preparation
JP3173176B2 (en) Method for producing S (+)-citramalic acid
KR970007200B1 (en) Method for preparing erythritol
JP4306453B2 (en) Production of S-form 1,2-propanediol by using microorganisms
RU2092557C1 (en) Method of preparing the sowing material for citric acid production
BE824987A (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF BETA-ERGOCRIPTINE
KR100339277B1 (en) A process for preparing erythritol by optimizing the fermentation conditions

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20060519

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20100609

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171228