Получение пропионовой кислоты

Флаконы с замороженным и сухим концентратами пропионовокислых бактерий закрывают резиновыми пробками и металлическими колпачками.

Хранение замороженного и сухого концентрата про-пионовокислых бактерий осуществляют в морозильной камере при температуре — 180С.

Технологическая схема производства жидкого препарата пропионовокислых бактерий.

Технологический процесс проводят в следующем порядке:

— подготовка питательной среды;

— внесение инокулята и наращивание клеток;

— получение бактериальной суспензии клеток;

— розлив;

— укупоривание, маркирование.

Рис. 2 — Схема приготовления жидкого концентрата

1. Подготовка питательной среды

1.

1. Средой для наращивания пропионовокислых бактерий (в частности Propionibacterium shermanii) служит осветленная творожная сыворотка с добавлением буферных солей, аскорбиновой кислоты и агара. Осветление творожной сыворотки проводят путем нагревания до температуры (94±1)ºС и выдерживают ее для более полного выделения белков в течение 60 мин. После этого сыворотку осветляют путем фильтрования или центрифугирования. В осветленную сыворотку добавляют компоненты среды согласно рецептуре, устанавливают реакцию рН среды в пределах (7,0±0,1).

1.

2. Готовую среду стерилизуют при температуре (121±1)°С в течение 30 мин, охлаждают до температуры (30±1)°С для пропионовокислых бактерий.

2. Внесение инокулята и наращивание клеток

2.

1. Инокулят готовят из сухой активизированной закваски пропионовокислых бактерий ТУ 9229−002−2 069 473−99.

2.

2. Для получения бактериальной суспензии клеток, стерилизация, охлаждение среды и наращивание клеток пропионовокислых бактерий осуществляются в ферментере или в колбах из термостойкого стекла.

2.

3. В подготовленную питательную среду вносят инокулят пропионовокислых бактерий в количестве 5% от массы среды. Среду с закваской тщательно перемешивают.

2.

4. Наращивание клеток пропионовокислых бактерий проводят при температуре (30±1)°С в течение (24±2) ч в условиях периодического культивирования при однократной нейтрализации культуральной жидкости через 12ч, поддерживая рН на оптимальном уровне, насыщенном стерильным раствором углекислого натрия (Na2CO3).

3. Получение бактериальной суспензии клеток

3.

1. После окончания процесса культивирования отделяют сыворотку для получения бактериальной суспензии клеток, которую охлаждают до температуры (4±2)°С. Выход бактериальной суспензии клеток из культуральной жидкости составляет (40−50) %.

4. Розлив

4.

1. Полученную суспензию клеток разливают в асептических условиях в стерильные флаконы вместимостью 10 см³ по (5±0,1) см3 или (10±0,2) см3.

5. Укупоривание и маркирование

5.

1. Флаконы укупоривают стерильными резиновыми пробками в асептических условиях и закатывают алюминиевыми колпачками на полуавтомате.

6. Хранение

6.

1. Хранение концентратов проводят при температуре (4±2)оС 90 суток.

Соотношение продуктов брожения может быть разное и в значительной степени зависит от степени окисленности источника углерода. При росте на среде с глицерином, на-пример, отношение пропионовая: уксусная 2:1, с лактатом 1:1,5 и пируватом 1:

2. Так, по данным Орла-Енсена, в нормальном, вполне созревшем эмментальском сыре количест-во пропионовой кислоты обыкновенно превышает количество уксусной приблизительно в два раза. В сырах других типов это соотношение всегда сильно отклоняется в пользу уксусной кислоты, которая нередко становиться уже преобладающей. Так, по данным Орла-Енсена, в нормальном эдамском сыре количество пропионовой кислоты / количе-ство уксусной кислоты = 1/8. С другой стороны, по наблюдениям А. Виртанена, при культивировании пропионово-кислых бактерий в строго анаэробных условиях соотношение между количествами кислот отклоняется в обратную сторону; именно в этом случае на одну молекулу уксусной всегда образуется 3 молекулы пропионовой. Также большое влияние имеет значение концентрации ионов водорода. При увеличении концентрации ионов водорода в среде изменяется соотношение основных продуктов брожения: образование уксусной кислоты увеличивается, а пропионовой заметно уменьшается.

Соотношение пропионовой и уксусной кислот зависит от состава и свойств среды и внешних условий существования микроорганизмов. В сырах в период максимального развития культуры пропионовых бактерий (первая фаза) в основном образуются относительно окисленные соединения (уксусная кислота), в период спада развития — преимущественно более восстановленные (вторая фаза). Но при замедлении развития культуры P. shermanii (замена пептона аммонийными солями) уксусная кислота превалирует перед пропионовой, однако и в этом случае отношение пропионовой кислоты к уксусной возрастает.

Этот пример служит доказательством связи продуцирования кислот с составом среды. Отношение пропионовой кислоты к уксусной зависит также от вида бактерий. В среде с глюкозой и дрожжевым автолизатом пропионовокислые бактерии рода P. thonii продуцируют указанные кислоты в отношении 5:1, для P. rubrum это отношение равно 3:1 и для P. shermanii — 2:

1. Для культур P. shermanii (9 штаммов) отношения пропионовой кислоты к уксусной колеблется от 1,4 до 2,8. Между количеством организмов и количеством образующихся кислот нет прямой связи.

Литература

Воробьева Л. И. Пропионовокислые бактерии.

М.: МГУ.- 1995. 288 с.

Ибрагимова С.И., Неронова Н. М., Работкова И. Л. Влияние ионов водорода на некоторые свойства P. shermanii // Микробиология. — 1972. — Т.

41. — № 5. — С.834 — 837.

Граников Д. А. Советский сыр. — М.: Пищевая промышленность, 1978. — 134 с.

Метаболизм микроорганизмов / Под ред. Н. С. Егорова. — М.: Изд-во МГУ, 1986. -252 с.