PL162429B1 - S posób otrzymywania glukonianu wapniowego na drodze mikrobiologicznej PL - Google Patents

Abstract

Sposób otrzymywania glukonianu wapniowego na drodze mikrobiologicznej pole- gajacy na biokonwersji podloza fermentacyjnego zawierajacego (NH 4) 2SO 4, NH 4OH, KH2PO4, MgSO 4 . 7 H 2O, MnSO 4, H3PO4 i poddawanego uprzednio sterylizacji a naste- pnie szczepieniu zarodnikami Aspergillus niger i w czasie trwania biokonwersji na stopniowej neutralizacji powstajacego kwasu glukonowego za pomoca CaCO 3 lub Ca(OH) 2, znamienny tym, ze do przygotowania podloza fermentacyjnego stosuje sie obok skladników nieorganicznych hydrolizat skrobiowy o DE 5 - 98 korzystnie 90 - 96 zawierajacy glukoze, maltoze i oligosacharydy, a po sterylizacji podloza, dodaje sie w temperaturze 70 - 30°C, zawierajacy glukoamylaze preparat enzymatyczny, w ilosci 0,005 - 0,04% w stosunku do calej masy podloza, po czym szczepi sie zarodnikami Aspergillus niger i calosc poddaje sie równoczesnemu scukrzaniu i biokonwersji oraz stopniowej neutralizacji. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania glukonianu wapniowego na drodze mikrobiologicznej.

Znany jest sposób otrzymywania glukonianu wapniowego na drodze mikrobiologicznej z publikacji H. J. Pepplera i D. Perlmana pt. Microbial technology V. 1, 378-380, Nowy Jork, 1979, a także z publikacji M. Rohra, C. Kubiceka i J. Kominka pt. Biotechnology V. 3,456-465, Weinheim, 1983, w których do podłoża fermentacyjnego obok soli potasu, magnezu, amonu i manganu w postaci fosforanów i siarczanów, dodaje się czystą glukozę w ilości 13 - 15% wagowych oraz namok kukurydziany, pepton lub ekstrakt ziemniaczany. Podłoże sterylizuje się a następnie szczepi zarodnikami Aspergillus niger i poddaje się w temperaturze 30°C silnemu napowietrzeniu w celu przeprowadzenia biokonwersji glukozy do kwasu glukonowego. Z filtratu po zagęszczeniu krystalizuje się glukonian wapnia, oddziela na drodze wirowania i poddaje ewentualnej ponownej dekrystalizacji.

Także podobny sposób otrzymywania glukonianu wapnia zawarty jest w opisie patentowym USA nr 3 756 718 oraz opisie patentowym RFN nr 1817 907, według których obok czystej glukozy do podłoża fermentacyjnego stosowane są dodatki w postaci peptonu, ekstraktu drożdżowego, namoku kukurydzianego lub mocznika.

Według opisu patentowego RP nr 142 948 do otrzymywania glukonianu wapniowego na drodze mikrobiologicznej przy użyciu mutanta Aspergillus niger, także stosowana jest czysta glukoza.

Sposób według wynalazku polega na tym, że do przygotowania podłoża fermentacyjnego stosuje się obok składników nieorganicznych hydrolizat skrobiowy o DE 5 - 98 korzystnie 90-96 zawierający glukozę, maltozę i oligosacharydy a po sterylizacji podłoża dodaje się w temperaturze 70 - 30°C, zawierający glukoamylazę, preparat enzymatyczny w ilości 0,005 - 0,04% w stosunku do całej masy podłoża. Następnie szczepi się zarodnikami Aspergillus niger i całość poddaje się równoczesnemu scukrzaniu i biokonwersji oraz stopniowej neutralizacji za pomocą węglanu lub wodorotlenku wapnia.

Jak się nieoczekiwanie okazało, w wyniku prowadzonego w bioreaktorze skojarzonego procesu scukrzania podłoża w postaci hydrolizatu skrobiowego z procesami biokonwersji otrzymywanej glukozy do glukonianu wapnia uzyskuje się wysoki wskaźnik wydajności procesu. Ponadto otrzymywany produkt końcowy jest chemicznie czysty i swymi właściwościami nie różni się od produktu uzyskanego z biokonwersji czystej glukozy.

162 429

Zasadniczą zaletą procesu według wynalazku są znaczne oszczędności surowcowe bowiem w miejsce kosztownej czystej glukozy do procesu otrzymywania glukonianu wapnia na drodze mikrobiologicznej stosuje się znacznie tańszy surowiec w postaci hydrolizatu skrobiowego zawierającego głównie glukozę, maltozę i oligosacharydy, który poddaje się obróbce o nowych parametrach technologicznych dając w efekcie końcowym glukonian wapnia o właściwościach fizykochemicznych nie odbiegających od właściwości produktu uzyskanego z biokonwersji czystej glukozy.

Sposób według wynalazku znajduje zastosowanie w przemyśle skrobiowym oraz chemicznym, natomiast glukonian wapnia otrzymywany sposobem według wynalazku znajduje szerokie zastosowanie między innymi jako lek wprowadzający jony wapnia do organizmu w chorobach związanych z deficytem wapnia. Znajduje też zastosowanie w żywieniu zwierząt hodowlanych oraz w procesach otrzymywania kwasu glukonowego i jego pochodnych mających zastosowanie w przemyśle spożywczym, włókienniczym, chemii gospodarczej, galwanotechnice oraz do zabezpieczania przed korozją powierzchni metalowych.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w następujących przykładach wykonania.

Przykład I. W 800 - 900 g wody rozpuszcza się 200 g hydrolizatu skrobiowego, otrzymanego przez hydrolizę kwasową o DE = 40,0, 0,2 g KH2PO4, 0,2 g MgSO4 -7H 2O„ 0,4 g (NH4hSO4, 0,4 ml NH4OH, 0,05 g MnSO4 oraz H3PO4 do pH = 5,0. Całość sterylizuje się i ochładza do temp. 65°C po czym dodaje się preparat enzymatyczny zawierający glukoamylazę w ilości 0,01% w stosunku do masy podłoża. Następnie podłoże po ochłodzeniu do temp. 35°C szczepi się podkiełkowanymi zarodnikami Asper^gillus n^iger w Uośri ¹⁰⁸ w stosunku ^do je^go mas^y. ^Zaszcze^pione ^po^dło^że ^po^ddaje s^ię intensywnemu napowietrzaniu w temp. 30°C, w czasie 1 1/2 doby. W tym okresie czasu zachodzi biokonwersja glukozy do kwasu glukonowego z równoczesnym scukrzaniem hydrolizatu skrobiowego. Powstający w czasie trwania tego procesu kwas glukonowy poddaje się stopniowej neutralizacji przez dodawanie wysterylizowanej zawiesiny CaCO3 w kilku porcjach w całkowitej ilości koniecznej do utrzymania pH na poziomie 5 - 6. W wyniku tego procesu uzyskuje się 94% utlenienia glukozy do kwasu glukonowego i odpowiednią stechiometrycznie ilość glukonianu wapnia. Po oddzieleniu grzybni, glukonian wapnia otrzymuje się w drodze krystalizacji zagęszczonego roztworu.

Przykład II. W 800 - 900 g wody rozpuszcza się 200 g hydrolizatu skrobiowego o DE = 10 otrzymywanego na drodze hydrolizy enzymatycznej z użyciem alfa-amylazy bakteryjnej. Pozostałe składniki i tok postępowania pozostają jak w przykładzie 1. Biokonwersję z równoczesnym scukrzaniem hydrolizatu prowadzi się jak w przykładzie 1. W wyniku procesu uzyskuje się 92% utlenienia glukozy i odpowiednią stechiometrycznie wydajność glukonianu wapnia.

Przykład ΠΙ. W 800 - 900 g wody rozpuszcza się 200 g hydrolizatu skrobiowego o DE = 95 otrzymanego na drodze hydrolizy enzymatycznej z użyciem alfa-amylazy bakteryjnej i glukoamylazy. Pozostałe składniki i tok postępowania pozostają jak w przykładzie 1. Biokonwersję z równoczesnym scukrzaniem prowadzi się jak w przykładzie 1. W wyniku procesu uzyskuje się 97% utlenienia glukozy i odpowiednią stechiometrycznie wydajność glukonianu wapnia.

162 429

Zakład Wydawnictw UPRP. Nakład 90egz.

Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób otrzymywania glukonianu wapniowego na drodze mikrobiologicznej polegający na biokonwersji podłoża fermentacyjnego zawierającego (NHąhSOą, NH4OH, K.H2PO4, MgSC> . 7H2O, MnSO», H3PO4 i poddawanego uprzednio sterylizacji a następnie szczepieniu zarodnikami Aspergillus niger i w czasie trwania biokonwersji na stopniowej neutralizacji powstającego kwasu glukonowego za pomocą CaCCb lub Ca(OH)2, znamienny tym, że do przygotowania podłoża fermentacyjnego stosuje się obok składników nieorganicznych hydrolizat skrobiowy o DE 5 - 98 korzystnie 90 - 96 zawierający glukozę, maltozę i oligosacharydy, a po sterylizacji podłoża, dodaje się w temperaturze 70 - 30°C, zawierający glukoamylazę preparat enzymatyczny, w ilości 0,005 - 0,04% w stosunku do całej masy podłoża, po czym szczepi się zarodnikami Aspergillus niger i całość poddaje się równoczesnemu scukrzaniu i biokonwersji oraz stopniowej neutralizacji.