Способ получения l(+) молочной кислоты

 

Проводят ферментацию порошка или перетертых клубней топинамбура микроорганизмом Streptococcus bovis. Способ позволяет упростить и удешевить процесс получения L(+) молочной кислоты при сохранении ее свойств и физико-химических показателей.

Изобретение относится к области микробиологической промышленности, а именно к способу производства молочной кислоты из инулинсодержащего сырья.

Известен способ получения молочной кислоты на различном углеводсодержащем сырье (Смирнов В.А. Пищевые кислоты / М. Легкая и пищевая промышленность, 1983, 264 С. ). Согласно этому способу молочная кислота получается ферментацией источников, содержащих сбраживаемые сахара (сахар-сырец, рафинадная патока, свекловичная меласса), при помощи штаммов бактерий Lactobacillus delbrueckii.

Недостатком такого способа производства является относительно высокая стоимость субстратов и, как следствие, высокая себестоимость конечного продукта.

Известен также способ получения молочной кислоты из сельскохозяйственных отходов (Галкина Г.В., Илларионова В.И., Горбатова Е.В. Возможность получения пищевых кислот из отходов крахмального сырья. / Пищевая промышленность, Инф. Сб. АгроНИИТЭИПП, 1993, вып.2, с. 18-20) при помощи штаммов L. delbrueckii. Известный способ является наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому результату и принят за прототип.

Недостатком способа является необходимость стадии предварительного гидролиза растительного сырья.

Цель изобретения - упрощение и удешевление способа получения молочной кислоты при сохранении ее свойств и физико-химических показателей.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что молочную кислоту получают путем ферментации перетертых клубней топинамбура Streptococcus bovis.

Предлагаемый способ позволяет: 1) упростить и удешевить процесс получения за счет исключения дорогостоящей стадии предферментационной обработки и гидролиза субтрата; 2) сократить себестоимость получаемой молочной кислоты.

Предложено использовать в качестве продуцентов для производства молочной кислоты из топинамбура представителей рода Streptococcus, в частности вида Streptococcus bovis, способных гидролизовать инулин, содержащийся в субстрате, до ферментируемых сахаров и одновременно производить L(+) молочную кислоту. Использование такого продуцента позволяет исключить стадию предферментационного гидролиза инулина и приводит к сокращению как себестоимости продукта, так и продолжительности процесса. Невысокие пищевые потребности S. bovis, выгодно отличающие этот вид от других молочно-кислых бактерий, позволяют использовать для молочно-кислой ферментации различное инулинсодержащее сырье, без необходимости внесения дополнительных ростовых факторов. В отличие от используемых в настоящее время процессов, где во избежание катаболитной репрессии применяется дробная дозированная подача субстрата, в данном способе весь субстрат может подаваться в начале, что приводит к упрощению процесса.

Пример 1.

а) получение стартовой культуры.

Из 1 г крахмала, 0,5 г пептона, 0,5 г дрожжевого экстракта, 0,02 г нитрата аммония и 50 мл воды приготовляли жидкую питательную среду, которую в течение 30 мин стерилизовали при 121^oС. После охлаждения среды питательную среду засевали штаммом Streptococcus bovis ATCC-49133. Культуру выращивали в течение 24 ч при 37^oС и рН 6,5; б) стерилизация субстрата.

150 г сухого порошка топинамбура заливали 400 мл 0,04-0,1 н. серной кислотой и выдерживали в течение 4-6 ч, после выдерживания для нейтрализации добавляли прокипяченое меловое молочко с содержанием СаСО₃ 40 г, затем объем ферментационной среды доводили до 800 мл стерильной водой; в) получение L(+) молочной кислоты.

В ферментер емкостью 1 л, снабженный мешалкой, заливали обеззараженную среду, после чего засевали стартовую. Периодически перемешивая, культивировали ее в течение 96 ч при t=37^oC. По истечении этого времени почти все сахара были утилизированы, и концентрация молочной кислоты достигла 74 г/л.

Пример 2.

а) получение стартовой культуры.

Из 1 г крахмала, 0,5 г пептона, 0,5 г дрожжевого экстракта, 0,02 г нитрата аммония и 50 мл воды приготовляли жидкую питательную среду, которую в течение 30 мин стерилизовали при 121^oС. После охлаждения среды питательную среду засевали микроорганизмом Streptococcus bovis TMC-235. Культуру выращивали в течение 24 ч при 37^oС и рН 6,5; б) стерилизация субстрата.

250 г перетертых клубней топинамбура заливали 600 мл водопроводной воды и 100 г мела и стерилизовали в течение 30 мин при температуре 121^oС.

В ферментер емкостью 1 л, снабженный мешалкой, заливали стерилизованную среду, и после охлаждения до 37^oС засевали стартовую культуру. Периодически перемешивая, культивировали ее в течение 96 ч при t=37^oC. По истечении этого времени почти все сахара были утилизированы, и концентрация молочной кислоты достигла 85 г/л.

Таким образом, предлагаемое техническое решение является новым, имеет изобретательский уровень, промышленно применимо и позволяет упростить и удешевить способ получения молочной кислоты при сохранении ее свойств и физико-химических показателей.

Формула изобретения

Способ получения L(+) молочной кислоты путем ферментации инулинсодержащего сырья микроорганизмом, вызывающим молочнокислое брожение, отличающийся тем, что в качестве сырья используют порошок или перетертые клубни топинамбура, а в качестве микроорганизма - Streptococcus bovis.