Цинка, меди и др., многие из которых входят в состав ферментов

Биотехнологическое производство ферментов реализуется двумя спо-

собами – поверхностным и глубинным. Твердофазная поверхностная фер-

Ментация заключается в выращивании продуцента на поверхности тонко-

Го слоя твердой сыпучей среды. Глубинная ферментация в жидкой среде

Может быть реализована как в условиях периодического процесса, так и с

Применением проточных систем.

При поверхностной ферментации для получения инокулята споровый

Материал размножают поверхностным способом или выращивают музейную

Культуру в условиях глубинной жидкой культуры. Далее посевной материал

Направляют на стадию ферментации, которая осуществляется на поверхно-

Сти сыпучей среды в металлических лотках или вертикальных перфориро-

Ванных с обеих сторон кюветах. Культура развивается на поверхности твер-

Дой ______рыхлой среды, основу которой составляют пшеничные отруби, зерновая

Шелуха, являющиеся источником ростовых веществ. Для разрыхления сре-

ды в отруби добавляют древесные опилки (5–10 %), овсяную шелуху. Смесь

перед автоклавированием увлажняют до 20–40 % влажности и подкисляют

Для улучшения условий стерилизации. Прогрев сыпучей среды осуществ-

Ляют острым паром в специальных стерилизаторах при непрерывном пере-

мешивании среды; длительность процесса – 60–90 минут при 105–140°С. В

охлажденную до 30°С среду вносят стерильные термолабильные компонен-

ты, инокулят (0.02–0.1 % от массы среды), быстро перемешивают ручным

Т а б л и ц а 3.3

Влияние состава среды на синтез α-амилазы в глубинной культуре Aspergillus oryzae

(по Р. В. Фениксовой, 1973)

Состав среды Активность, ед./100 мл

Среда Чапека с 3 % сахарозы и 0.05 % азота 20

Среда Чапека с 6 % крахмала и 0.15 % азота 60

То же + 10 мл экстракта солодовых ростков 250–300

То же + 40 мл экстракта солодовых ростков 500–550

Концентрация компонентов (C, N, S, P) в 1.5 раза

При оптимальной аэрации

1000–1100

способом и раскладывают в лотки слоем 2–3 см, которые устанавливают в

Герметичные аэрируемые камеры, предварительно простерилизованные.

Исходная влажность среды – 58–60 %, температура культивирования 28–

32°, длительность ферментации около 36–48 ч.

В течение первых 10–12 ч происходит прорастание конидий при 28°. В

последующие 14–18 ч реализуется быстрый рост мицелия, в этот период

Потребляется основное количество питательных веществ из среды при

Максимальном термогенезе. Аэрация становится максимальной (до 60

объемов стерильного воздуха на объем камеры/ч). Для предотвращения

Высыхания конидий в результате повышения температуры влажность воз-

духа повышают практически до 100 %. Вследствие больших расходов

Воздуха принята его рециркуляция. Циркулирующий воздух проходит

Через систему охлаждения и используется повторно; отработанная часть

После очистки на волокнистых фильтрах выбрасывается в атмосферу. В

Этот период скорость образования фермента достигает максимальных зна-

чений. В последующие 12–18 ч процессы метаболизма ослабевают, но

Синтез ферментов еще продолжается. Мицелий обволакивает и прочно

Скрепляет твердые частицы среды, поэтому для нормального транспорта и

Окисления веществ среда должна быть достаточно рыхлой и влажной.

Эффективный транспорт кислорода из газовой фазы и растворение в среде

Происходит при условии хорошей аэрируемости довольно тонкого слоя

Твердой сыпучей среды. Это приводит к необходимости использования

Больших объемов производственных площадей. Поверхностный метод

Ферментации является экстенсивным методом с большой долей ручного

Труда. При этом, однако, он не энергоемок и обеспечивает более высокий

Выход продукта на единицу массы среды по сравнению с глубинной фер-

Ментацией.

Поверхностная ферментация с использованием вместо лотков кювет

Более совершенна. Конструкция обеспечивает более эффективную аэра-

Цию и позволяет частично механизировать процесс. Применяемые в про-