Часть 3. Частные вопросы биотехнологии. Микробная биотехнология
214
период стабилизируется на уровне 32
–
34°C, интенсивность аэрации
составляет 3
–
4 м
3
воздуха в ч/м мицелия. В период активного
кислотообразования подачу воздуха увеличивают в 5
–
6 раз. В результате
более интенсивного термогенеза температуру снижают до 30
–
32°С. По мере
снижения процесса кислотообразования режим аэрации становится менее
интенсивным. Контроль процесса ведут по показателям титруемой
кислотности среды. Процесс считают завершенным при остаточной
концентрации сахаров около 1
–
2 % и уровне титруемой кислотности 12
–
20 %. Содержание лимонной кислоты от уровня всех кислот достигает 94
–
98 %. Сброженный раствор сливают в сборник и направляют на обработку;
промытый мицелий используют в кормопроизводстве.
Твердофазная ферментация имеет много общего с поверхностно-
жидкофазным процессом. Разработанный в Японии процесс Коджи
предусматривает использование в качестве среды пористого материла
(багасса, картофель, пульпа сахарной свеклы, пшеничные отруби).
Материал предварительно стерилизуют, после охлаждения инокулируют
суспензией спор. Ферментация происходит в лотках при 25
–
30°C в течение
6
–
7 дней. Образованную лимонную кислоту экстрагируют водой. В Японии
20 % общего объема производства лимонной кислоты получают методом
Коджи. Начиная с 1950 года, промышленные процессы получения
лимонной кислоты стали переводить в условия глубинной культуры.
Стабильный процесс возможен при его организации в две стадии: рост
мицелия на полной среде в ходе первой стадии и на второй (при отсутствии
фосфора в среде) – образование лимонной кислоты.
Глубинная ферментация проводится в аппаратах емкостью 50 м
3
с
заполнением на 70
–
75 %. В качестве посевного материала используют
мицелий, подрощенный также в условиях глубинной культуры. В
производственном аппарате, куда подрощенный мицелий передается по
стерильной посевной линии, питательная среда содержит 12
–
15 % сахаров.
Ферментацию проводят при 31
–
32°С при непрерывном перемешивании. В
ходе процесса кислотообразования (5
–
7 суток) реализуют интенсивный
режим аэрации (до 800
–
1000 м
3
/ч) с дробным добавлением сахаров, 2-3
подкормки. Выход лимонной кислоты составляет от 5 до 12 %, остаточная
концентрация сахаров – 0,2
–
1,5 %, доля цитрата – 80
–
98 % от суммы всех
органических кислот.
Готовый продукт – высокоочищенную кристаллическую лимонную
кислоту – получают в ходе постферментационной стадии. В сброженных
растворах содержатся, помимо целевой кислоты, также глюконовая и