190406. lajstromszámú szabadalom • Eljárás D-tejsav előállítására lactobacillus bulgaricus DSM 2129 alkalmazásával
1 .190 406 2 Az 1 157 213 számú nagy-britanniai szabadalmi leírásból ismeretes egy módszer D-iejsav előállítására fermentációval. Az ebben az eljárásban felhasznált Lactobacillus leichmannii ATCC 4797 60 óra alatt 113 g D-tejsavat tud képezni a tápközeg 1 literére számítva. A tápközeg egyéb szokványos adalékanyagok mellett glükózt vagy répacukormelaszt tartalmaz. Miután a D-lejsav optikailag aktív vegyületek szintézisének kiindulási anyaga, s az iránta mutatkozó igény egyre nö, előtérbe került a feladat: nagy teljesítőképességű, ipari eljárás kidolgozása e vegyület előállítására. A kifejlesztendő módszernél kívánatos szempont volt elsősorban a fermentáció idejének csökkentése és egy olyan mikroorganizmus fellelése, amely nemcsak a glükózt és a répacukormelaszt, hanem a tejsavóban nagy mennyiségben előforduló tejcukrot is képes hasznosítani. Ezt a célt a Lactobacillus bulgaricus alkalmazásával lehet elérni. A Lactobacillus bulgaricus nevű tejsavbaktériumró! ismert, hogy igen élénk anyagcseréje folytán a lej különösen gyors erjesztését teszi lehetővé. Ezért használják a joghurt gyártásánál. 4 órán belül képes befejezni a tej erjesztését. Mindamellett a természetben, az aludttejben előforduló Lactobacillus bulgaricus törzsek 25-30 g tejsav/i tápközeg termelésénél többre nem képesek. A tejben lévő tejcukornak több mint a fele erjesztetlenül marad vissza. Meglepő módon bukkantunk rá egy megsavanyított tejmintában egy olyan Lactobacillus bulga.icus törzsre, amelynek erjesztőképességét tervsze. u fajtaszelekcióval annyira fokozni lehetett, hogy e törzs 1 liter tápközegbö! 115 g tejsav termelésére is képessé vált. E törzs pontos azonosításakor kiderült, hogy egyedei hosszúkás, Gram-pozitív, pálcika alakú szervezetek, amelyek spórákat nem hordoznak, nem mozgékonyak és mokroaerofilek. Kataláz próbával vizsgálva negativ eredményt adtak. Egyébiránt a törzs a következő adatokkal jellemezhető: Anyagcsere: homofermentatív tejsavanyítás, tejsavképzés. Gázfejlesztés glükózból: -Gázfejleszlés glükonátból: -Növekedés + 15'C-on: -Növekedés +45°C-on: + Sa\képzés: ribózból: -arabinózból: — xylózból: - mannitból: — szorbitból: - glükózból: + galaktózból: - laktózból: + maltózból: - szaccharózból: - trehalózból: - cellobiózból : - melibiózbói: - raffinózból: - szalicinból: - amigdalinból : -Argininbontás: — A tejsav konfigurációja: D( — ) Diamino-pímelinsav előfordulása a sejtfalban: — (nincs). E baktériumtörzs a Német Mikroorganizmus Gyűjteményben DSM 2129 szám alatt van letétbe helyezve. Ä Lactobacillus bulgaricus ezen új törzse képes-r^rr— -l is elérő teljesítményre. Ezenkí-1 tapkozeg * 48 h vül nem kizárólag a glükóz fermentálására specializált, hanem a tejcukrot is majdnem éppoly gyorsan tudja tejsavvá elerjeszteni. Ezzel pedig a tejfeldolgozó ipar nagy mennyiségben rendelkezésre álló melléktermékét, a savót. D-tejsav előállítására szolgáló nyersanyagként lehet hasznosítani. A találmány tárgya ennélfogva egy olyan eljárás, amely D-tejsavnak glükózból és/vagy laktózból kiinduló előállítását valósítja meg fermentációs úton úgy, hogy az egyéb szokásosan alkalmazott adalékanyagokat is tartalmazó tápközegben tejsavtermelő baktériumként a Lactobacillus bulgaricus DSM 2129 szerepel. A találmány szerinti eljárásban a tejcukor bevitele friss savó, vagy porított tejsavó vizes szuszpenziója formájában történik, amelyhez adott esetben még glükózt is adnak. A D-tejsav termeléséhez alkalmazott tápközegek önmagukban ismert módon állíthatók össze. Glükóz és/vagy laktóz mellett természetes N-forrást is kell tartalmazniok, amelyre például számításba jönnek a húskivonat, a kukoricalekvár vagy a szójaliszt. Egyéb tápközeg-összelevőként ehhez jönnek még hozzá az ásványi sók, a vitaminok és felületaktív anyagok. Utóbbiként különösképpen közönséges, kereskedelmi nem ionos felületaktív anyagok jönnek számításba - elsősorban folyékony termékek. Ezek hatóanyaga általában a poli-oxikarbonsavészterek köréből, pl. az etilén- és/vagy propilénoxid alkoholokkal és savakkal képezett, poliéter-, ill. poliésztertipusú addíciós termékei közül kerül ki. Az említett alkoholokra például szolgálhatnak egy- és többértékü alkoholok, így a zsíralkoholok, gyantaalkoholok, a glicerin, az eritrit, a pentaeritrit vagy cukoralkoholok, így a szorbit és a mannit. A savakra például szolgálhatnak mindenekelőtt a zsírsavak és a gyantasavak. Kedvezően használhatók az ilyen többértékü alkoholoknak az említett savakkal képzett félészterei is, pl. egy anhidroszorbit-monooleál etilénoxiddal képzelt származékai. Mivel a Lactobacillus bulgaricus DSM 2129 savérzékeny, a keletkező tejsavat alkálifém- vagy alkáliföldfém-hidroxidokkal vagy -karbonátokkal - célszerűen kálcium-karbonáttal - meg kel kötni, így a pH érték 4,5 és 7,0 között tartható; előnyös, ha a pH értéke 6,5 és 6,8 között van. Mielölt a Lactobacillus bulgaricus DSM 2129- cel beoltanánk, valamennyi felhasznált tápközeget sterilezni kçll, hogy az idegen mikroszervezetek okozta esetleges szennyeződést (fertőződést) kiküszöböljük. Ehhez elegendő, ha a tápközeget 15 perc időtartamra 121 ‘C-ra melegítjük fel. Mint minden tejsavas erjesztésnél, úgy a találmány szerinti eljárásnál is be kell tartani az anaerob körülményeket. Ez kielégítően megoldható a tej-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
