166072. lajstromszámú szabadalom • Eljárás xanthan gumi előállítására
166072 képes alacsony fermentációs idő alatt, képezi eljárásunk alapját. A törzs leírása a következő: A törzset 1972^ben izoláltuk paprika növényről, melyen levélfoltosodást okozott. A törzs szilárd komplex táptalajokon a Xanthomonasokra jellemző növekedést mutatja. A baktériumok teste rövid, pálcika alakú, poláris csillangóval mozognak. Gramniegatív, nem spórázó. Komplex táptalajokon, amennyiben a táptalaj szénhidrátot is tartalmaz, 36 órás inkubálás után jelentős mennyiségű xanthan gumit termel. A zselatint folyósítja. A xilózt, mannózt, anabinózt, maltózt, raffinózt, mawnitot nem hasznosítja. A glükózt, galalktózt, szaharózt és a glicerint xanthan gumivá polimerizálja és erjeszti. A környezeti feltételektől függően a glükózt általában 70 :30%, a többit rosszabb hatásfokkal hasznosítja. (Polimerizálás, erjesztés). A nitrátot nem redukálja, ammóniát képez. A törzsnek különleges jellemző tulajdonsága az, hogy süllyesztett kultúrában jóval gyorsabb növekedést mutat, mint a Xanthomonas oampestiis törzsek. Viszonylag gyors növekedésének következménye az, hogy a fermentáció kezdeti szakaszában, amikor a levegőztetést a kialakuló xanthan gumi viszkozitása még nem akadályozza, jelentős mennyiségű biomasszát képez, mely biomassza a fermentáció további szakaszában csaknem anaerob körülmények között is képes kb. 70%-os átfordítással glükózból xanthan gumit polimerizálni. A törzzsel elérhető legmagasabb xanthan gumi koncentráció a fermentlében 3,6%. Eljárásunk kivitelezését az alábbi példákon szemléltetjük: 1. példa: 700 liter hasznos térfogatú kísérleti üzemi fermentorban 2,1 kW/ni3 energiafelvételű keverőt alkalmazva a Xanthomonas campestris NRRL B—1459 törzset 48 órán át tenyésztettük 25 C°-on a következő összetételű vizes táptalajon : kukoricalekvár 1,6 % glükóz 5,0 % ammóniumkloiid 0,1 % K2 HP0 4 0,5 % MgS04 -7 H 2 0 0,05% napraforgóolaj 0,1 % 10 15 20 25 30 35 40 45 A fenti módon készített fermentléből a xanthan gumit kétszeres térfogatarányú etilalkohol alkalmazásával kicsaptuk, majd kiszárítottuk. Az ily módon nyert xanthain gumi mennyisége a fenmentlé térfogatára számított 3,1%, ami 0,34 kg/m3 /óra xanthan gumi hozamnak felel meg. A glükóz polimerizációs hatásfoka 62% volt. Az előállított termék 0,5%-os vizes oldatának relatív viszkozitása 45 volt. A standardként használt xanthan gumi (KELCO Company, California, USA) relatív viszkozitását azonos körülmények között 43,5 értéknek mértük. 2. példa: 700 liter hasznos térfogatú kísérleti üzemi fermentorban 2,1 kW/m3 energiafelvételű keverőt lalkialmjazva a Xanithomomas vesioatoria Xv. 00114 szám alatt letétbe helyezett törzset 36 órán át tenyésztettük 25 C°-on a következő összetételű vizes táptalajon: kukoricalekvár 1,6% pepton 0,5% glükóz 1,0% K2 HP0 4 0,1% napraforgóolaj o,i% 1 :1 arányú levegőztetés mellett a tenyésztési idő végére a xanthan gumitól viszkózus előfermentációs tenyészetet állítottunk elő. A fenti módon előállított előfermentációból 10% tenyészettel oltottuk be a főfermentációt, melyet 700 liter hasznos térfogatú fermentorban 2,5 kW/m3 energiafelvételű keverőt alkalmazva 1 : 1 arányú levegőztetés mellett 6,8—7,2 közötti pH érték tartásával 50 órán át tenyésztettünk 28 C°-on. A vizes táptalaj összetétele a következő volt: kukorioalekvár 1,6% pepton 0,5% glükóz 1,0% K2HPO4 0,1% napraforgóolaj 0,1% 1 :1 arányú levegőztetés mellett a tenyésztési idő végére a xanthan gumitól viszkózus előfermentációs tenyészetet állítottunk elő. A fenti módon előállított előfermientáeióból 10% tenyészettel oltottuk be a főfermentációt, melyet 700 liter hasznos térfogatú fermentorban 2,5 kW/m3 energiafelvételű keverőt alkalmazva 1 :1 arányú levegőztetés mellett 6,8—7,2 közötti pH érteik tartásával 90 órán át tenyésztettünk 28 C°-on. A vizes táptalaj összetétele a következő volt: 50 55 60 kukoricalekvár 1,6 % glükóz 5,0 % ammóniumklorid 0,1 % K2 HP0 4 0,5 % MgS04 -7 H 2 0 0,05% napraforgóolaj 0,1 % A fenti módon készített fermientléből a xanthan gumit kétszeres térfogatarányú etilalkohol alkalmazásával kicsaptuk, majd kiszárítottuk. Az ily módon nyert xanthan gumi menynyisége a fermentlé térfogatára számított 3,6%, ami 0.72 kg/m3 /óra xanthan gumi hozamnak felel meg. A glükóz polimerizációs hatásfoka 72 % volt. Az előállított termék 0,5%-os vizes oldatának relatív viszkozitása 54 volt. A standardként használt xanthan gumi (KELCO Company, California, USA) relatív viszkozitásai 2
