промышленная биотехнология. Коллоквиум 3 ПБ. Коллоквиум Использование микроорганизмов в биотехнологии

• Название: Коллоквиум Использование микроорганизмов в биотехнологии
• Анкор: промышленная биотехнология
• Дата: 03.06.2021
• Размер: 456.62 Kb.
• Имя файла: Коллоквиум 3 ПБ.docx
• Тип: Документы; #213335
• страница: 1 из 9

Коллоквиум № 3. Использование микроорганизмов в биотехнологии.

Уксуснокислые бактерии и их использование в биотехнологии.

Уксуснокислые бактерии – относятся к аэробным хемоорганогетеротрофам, грамотрицательным палочковидным бактериям (Азотобактер), не образуют спор, образуют кислоты путём неполного окисления сахаров или спиртов.

• 
  Большинство из уксуснокислых бактерий нуждаются в сложных питательных средах. На поверхности жидких питательных сред образуют плёнку, на плотных средах – крупные, гладкие, слизистые бесцветные колонии. При росте в жидкой среде может образоваться налёт на поверхности.
  
• 
  Они распространены на фруктах и овощах, в сахаристых выделениях растений. Их выделяют из пищеварительного тракта пчёл.
  
• 
  Применяются для промышленного получения уксуса из вина или разведённого спирта, а также при синтезе витамина С, дли окисления сорбита в сорбозу.
  
• 
  Они способны к окислительной трансформации спиртов, кетосахаров, гликолей
  
• 
  Вызывают порчу вина Группы уксуснокислых бактерий:
  

Накопительной культурой для них является пивное сусло и дрожжевая вода Эти бактерии широко используются для

• 
  микробиологической трансформации, например трансформация при синтезе витамина С (7 стадий сорбита в сорбозу – для этого бактерии выращивают на средах с 20%-ыми сорбита и дрожжевой/кукурузный экстракт как источник питания и в глубинных условиях при сильной аэрации (т.к. они аэробы) до 98% сорбозы образуется за 20-40 часов)
  

• 
  получение диоксиацетона (он используется в производстве косметических средств, лекарств, его получают из глицерина с помощью глюкозобактер-оксидаз, конц глицерина в среде = 15%, процесс осуществляется также в глубинных условиях, среда также содержит от 15 до 20% глицерина + дрожжевой/кукурузный экстракт с оптимальными условиями для роста 30 градусов, рн = 5, выход диоксиацетона составляет 55%)
  

• 
  получение уксуса (сырьем служат вино, сидор, пивное сусло, соки, мед после спиртового брожения, либо водный раствор этилового спирта (получают спиртовой уксус белого увета), наряду с уксусной кислотой (6-9%) уксус содержит разные эфиры и другие компоненты, которые придают особый вкус и запах уксуса)
  

Превращение спирта в уксус:

Осуществляется под действием алкогольдегидрогеназы. При этом из 1 моля этанола образуется 1 моль уксусной кислоты.

Микроорганизмы, используемые для получения органических кислот.

Органические кислоты можно получать как в анаэробных условиях (так называемые бродильные процессы), так и в аэробных условиях (окислительные процессы).
Получение молочнойкислоты

• 
  Молочная кислота широко применяется в пищевой, текстильной и фармацевтической промышленности, в изготовлении растворителей и пластификаторов в лаках, олифах и т. п.
  
• 
  В промышленном производстве молочной кислоты обычно используют термофильные штаммы бактерий, синтезирующие целевой продукт при 50оС. Таким штаммом является Lactobacillus delbrueckii, отличающийся высокими стабильностью и активностью кислотообразования (выход молочной кислоты составляет 95-98 % от потребленной сахарозы).
  

ТЕхнологическая схема получения молочной кислоты состоит в следующем: мелассную среду, содержащую 5-20 % сахара, дрожжевой экстракт, витамины, фосфат аммония, засевают штаммом бактерий. Брожение протекает при 50 град при исходном рН 6,3-6,5. По мере образования молочной кислоты ее нейтрализуют мелом. Весь цикл ферментации завершается за 5-10 дней.

Клетки бактерий и мел отделяют фильтрованием, фильтрат упаривают до концентрации 3-0 %, охлаждают до 25оС и подают на кристаллизацию, которая длится 1,5-2 суток. Кристаллы лактата кальция обрабатывают серной кислотой при 60-70 С

Получение пропионовой кислоты

• 
  Производство пропионовой кислоты осуществляется пропионовыми бактериями, представляющими собой грамположительные, бесспоровые, неподвижные палочки семейства Propionibacteriacae, культивируемые в средах, где источником углерода является глюкоза. Из трех молекул глюкозы образуется 4 молекулы пропионовой кислоты, 2 молекулы уксусной кислоты, 2 молекулы углекислого газа и 2 молекулы воды:
  
• 
  Перспективными для производства пропионовой кислоты оказались виды P. freudenreichii и
  

P. acidipropionici.

• 
  Биосинтез кислоты проводят на достаточно простых средах, например такого состава (в
  

%): углевод - 1-2; сульфат аммония - 0,3; гидолфосфат калия - 0,2; хлорид кобальта - 0,0001; биотин - 0,00001; пантоненат - 0,1; тиамин - 0,01. Конечные продукты ферментации (пропионат и ацетат) можно не разделять, поскольку обе кислоты обладают консервирующими свойствами. Биосинтетическая пропионовая кислота применяется в пищевой и фармацевтической промышленности в качестве консерванта.