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-