х родів, що належать до різних класів мікроскопічних грибів: A. wentii, A. lichinensis, A. clavatus, A. foetidus, A. awamori, A. carbonarius, A. glaucus, A. fumaricus, A. cinnamoneus, A. aureus, A. lanosus, A. melleus, A. ochraceus, A. gorakphurensis; Penicillium luteum, P. janthinellum, P. restricum, P. adamentzii, P. arenarium, P. olivaceum, P. divaricatum, P. sunguiflaus, P. glaucum; Mucor piriformis; Trichoderma viride; Botrytis sp.; Nematospora corily та ін
Рис. 5. Aspergillus niger.
З виробничої точки зору A. niger та інші міцеліальні гриби мають істотні недоліки: повільно ростуть, внаслідок чого процес накопичення необхідної кількості біомаси тривалий; велика в'язкість культуральної рідини, що переходить в неньютонівської область, ускладнює массообмен, зокрема постачання гриба киснем повітря, збільшує витрату енергії на перемішування. Перспективним є пошук і селекція неміцеліальних мікроорганізмів - дріжджів, бактерій, які не мають зазначених недоліків. Це особливо бажано для перекладу процесу ферментації на безперервно-проточний.
При використанні будь-якого виду сировини поряд з оптимальними складом живильного середовища і режимом ферментації ефективність виробництва визначається застосовуваним штамом A. niger. Штами для виробництва лимонної кислоти повинні відповідати таким основним вимогам: 1) давати можливо більший вихід лимонної кислоти до маси введеного у виробництво цукру і швидко його ферментувати; 2) бути генетично однорідними; 3) володіти стійкістю до зовнішніх впливів.
Вихід лимонної кислоти залежить від відносних витрат цукру на освіту лимонної кислоти, побічних кислот, синтез біомаси гриба і дихання, а також від повноти асиміляції цукру. Очевидно, чим менше залишається цукру в культуральній рідині в кінці процесу ферментації і чим більше його йде на освіту лимонної кислоти, при зменшенні інших витрат, тим вище продуктивність штаму. Важливе значення має і підвищення швидкості ферментації. Життєдіяльність A. niger проявляється у процесах харчування, дихання, росту і в реакціях на зовнішні подразнення. Харчування і дихання, необхідні організму для синтезу клітинної речовини і отримання енергії, є основою метаболізму.
За типом харчування аспергілли відносяться до гетеротрофних організмам, засвоює вуглець з органічних сполук. У середовищі можуть містяться вітаміни (мкг / г): тіамін 150; рибофлавін 70-85; пантотенова кислота 244-727; нікотинамід 120-840; фолієва кислота 210; цианкобаламин 178. Існує думка, що присутність вітамінів в середовищі не обов'язково, так як A. niger може синтезувати їх сам. Все ж присутність деяких з них в живильному середовищі бажано. Так, біотин необхідний для нормального функціонування всіх організмів. Додавання невеликих кількостей біотину в живильне середовище стимулює зростання A. niger. Аналогічну дію надає додавання пантотенової кислоти. Освіта лимонної кислоти стимулюється тіамін.
5. Біохімічна схема
Біосинтез лимонної кислоти здійснюється за допомогою культури А. niger, спеціально селекціонованих для отримання високих виходів продукту. В якості вуглецьвмісного субстрат використовують мелясу, яка крім вуглеводів, містить великий ряд органічних кислот. Застосування певної живильного середовища з сахарозою приводить до меншого якісному розма...
