Живильне середовище для одержання харчового полісахариду

Винахід належить до галузі промислової мікробіології і стосується живильних середовищ для вирощування бактерій роду Bacillus з метою одержання екзополісахариду (ЕПС) з вуглеводвмісної сировини. Відоме живильне середовище, запропоноване для промислового одержання полісахариду Xantomonas (Патент США 3020207, кл.195 - 31, опубл. 1962). Проте це середовище використовує дорогі чисті реактиви, а як джерело азоту фірмовий препарат Stim flaw, склад якого нерозкритий, тому є для нас недоступним. Крім того, автори пропонують асептичне підтитровування в процесі ферментації, що також ускладнює та здорожчує процес. Вітчизняними дослідниками запропоноване середовище для одержання полісахариду, продуцентом якого є Xantomonas campest 8162 (А.с №811844, 1980). В цьому середовищі, як єдине джерело вуглеводів та азоту використано вуглеводвмісну сировину - кормову мелясу (1,5 2,5%), фумарову кислоту (0,085 - 0,13%) - як стимулятор полісахаридоутворення та двозаміщений фосфат калію (0,1 - 0,15%). Вихід полісахариду з цього середрвища дорівнює 9,1 11г/л. Недоліком цього середовища є те , що кількість утворюваного полісахариду досить невелика, а одержаний препарат містить значну кількість темнозабарвлених пігментуючих речовим та інших побічних продуктів цукрового виробництва, що перейшли з меляси. Тому одержаний продукт може бути використаний лише для технічних потреб, а для харчових цілей повинен бути підданий ретельному очищенню від домішок середовища. В основу винаходу поставлена задача розробки живильного середовища для одержання харчового полісахариду шляхом внесення рослинної вуглеводвмісної речовини забезпечити насичення середовища натуральними компонентами необхідними для біосинтезу полісахариду. Поставлена задача вирішується тим, що в живильному середовищі для одержання харчового полісахариду, що складається з вуглеводвмісної речовини, 2-заміщеного фосфату та води, згідно винаходу як вуглеводвмісну речовину використовують подрібнені клубні картоплі або корнеплоди моркви чи буряка, середовище містить такі кількості компонентів, г/л: Картопля 100 - 250 або морква -"або столовий буряк -"або цукровий буряк -"K2HPO4 3,0 - 3,5 Вода До 1л До складу пропонованого живильного середовища входить картопля, морква, буряк як основні компоненти живлення та джерело вітамінів. За хімічним складом ці клубні та коренеплоди містять, %: Вуглеводи 9 - 18 Білки 1,1 - 2,0, тобто мають надлишок вуглеводів при недостачі азоту, а саме такий склад забезпечує синтез бактеріальних екзополісахаридів. Крім того, коренеплоди містять також значну кількість мінеральних речовин (Na, K, Ca, M, P, Fe), органічні кислоти та вітаміни B1, B2, PP, C. Кожний з запропонованих варіантів сировини має свої відмінності та переваги. Так, картопля є джерелом амінокислот, в т.ч. і незамінних, та калію; морква містить b-каротин, який в процесі ферментації комплектується з екзополісахаридом; столовий буряк містить пігментні речовини, які дозволяють виключити синтетичні барвники з харчових продуктів. Подрібнені клубні картоплі можуть бути внесені в середовище в кількості 100 - 250г/л. При внесенні меншої кількості сировини (20 - 50г/л) середовище не забезпечує достатнього виходу цільового продукту. Збільшення маси картоплі в середовищі до 300г/л або дає незначне збільшення виходу ЕПС, тобто є неекономічним, або зовсім не дає збільшення. Аналогічні закономірності спостерігаються і для інших видів сировини моркви, столового або цукрового буряка. Для приготування середовища краще користуватись водою з водопровідної мережі. Спосіб здійснюється таким чином. Живильне середовище для одержання харчового екзополісахариду готують з подрібненої рослинної сировини - клубнів картоплі або коренеплодів моркви чи буряка столового або цукрового в кількості 100 - 250г/л, калія фосфорнокислого двозаміщеного 3,0 - 3,5г/л та води, pH середовища 7,2 - 7,4. Середовище стерилізують при 0,5ат 20 хвилин. Посівний матеріал вносять протягом 72 годин за 26 - 28°C. Екзополісахарид з культуральної рідини осаджують трьома об'ємами етанолу, сушать ацетоном, потім на повітрі. Допускається також розпилювальна сушка. Вихід ЕПС становить 10 - 13г/л середовища. Приклад 1. Картопля 100г/л вихід ЕПС 3,0г/л K2HPO4 3г/л Приклад 2. Картопля 150г/л вихід ЕПС 3,8г/л K2HPO4 3г/л Приклад 3. Картопля 200г/л вихід ЕПС 5,8г/л K2HPO4 3г/л Приклад 4. Картопля 250г/л вихід ЕПС 5,4г/л K2HPO4 3г/л Приклад 5. Картопля 300г/л вихід ЕПС 5,3г/л K2HPO4 3г/л Приклад 6. Цукровий буряк 250г/л вихід ЕПС 11,9г/л K2HPO4 3г/л Приклад 7. Морква 250г/л вихід ЕПС 52г/л з каротином K2HPO4 3г/л Приклад 8. Столовий буряк 250г/л вихід ЕПС 9,8г/л K2HPO4 3г/л При проведенні дослідів з використанням середовища на основі картоплі встановлено, що інтервал 100 - 250г/л забезпечує оптимальний вихід ЕПС, збільшення або зменшення концентрації основного компонента є неекономічним. Ця закономірність стосується і інших джерел сировини, а саме столового чи цукрового буряка, моркви.