3.Способи культивування мікроорганізмів

Існує два способи культивування мікроорганізмів – продуцентів ферментів: поверхневий і глибинний.

Перший спосіб, вживаний для культивування цвілевих грибів, характеризується розвитком міцелія на поверхні твердого або рідкого субстрата.

На рідкому субстраті утворюється плівка міцелія, що продукує не тільки амілолітічеськіє ферменти, але і органічні кислоти, інактівірующие їх, тому користуються твердими субстратами з розвиненою поверхнею – пшеничними висівками, дробиною барди, картопляною мезгой і ін.

Максимальна активність ферментів досягається при культивуванні грибів на пшеничних висівках. Дробина барди бідна живильними речовинами, і активність ферментів в культурах грибів, вирощених на ній, в 4-5 разів нижче, ніж на висівках. Зріла культура грибів унаслідок обволікання частинок висівок міцелієм має вид щільної войлокообразной маси.

При поверхневому культивуванні пшеничні висівки повинні бути зволожені і стерилізовані. У стерильних умовах готують посівну культуру, але вирощують гриб в нестерильних умовах в кюветах, що встановлюються в растільних камерах. Тепло, що виділяється в процесі зростання грибів, віддаляється продуванням через растільную камеру кондиціонованого повітря.

Поверхневий спосіб вирощування цвілевих грибів має ряд переваг. Оскільки під час зростання гриба висівки не перемішуються, сторонні мікроорганізми не розповсюджуються по всій їх масі і викликають лише незначне місцеве інфікування, яке, як правило, не впливає на активність ферментів. Це, проте, не виключає необхідності ретельної стерилізації середовища і устаткування.

Культуру на висівках висушує до змісту волога 10-11%. У такому вигляді вона може зберігатися тривалий час без значної втрати активності. Це дозволяє організувати централізоване постачання спиртних заводів сухою культурою цвілевих грибів, що є однією з переваг поверхневого способу вирощування.

Недолік поверхневого способу – необхідність установки безлічі кювет, роботу з якими важко механізувати. Собівартість культури гриба-продуцента висока, причому в основному із-за витрати великої кількості ручної праці.

Механізація процесу вирощування можлива шляхом створення установок, що безперервно діють, або беськюветних апаратів з вертикальним товстим шаром живильного середовища і інтенсивним продуванням повітря через цей шар.

Глибинну культуру мікроорганізмів вирощують на рідкому живильному середовищі при енергійній аерації в герметично закритих апаратах і в стерильних умовах. Процес повністю механізований. Стерильність глибинної культури мікроорганізму – продуцента ферментів позитивно відбивається на результатах зброджування сусла дріжджами.

Принцип підбору складу середовищ для поверхневого способу культивування

При поверхневому культивуванні на твердому середовищі основою майже всіх середовищ є пшеничні висівки. Середовище може бути збагачена деякими розпушувачами. В якості основи середовища можна використовувати - біошрот, що представляє собою нерозчинний залишок культури після екстракції ферментів. Але біошрот може бути використаний тільки при збагаченні середовища крохмалем (картопляна мезга) і ростовими речовинами, що вносяться з солодовими паростками. При використанні пшеничних висівок важливо встановити вміст у них крохмалю (повинно бути не менше 16-20%). Збільшення вмісту крохмалю з 6,37 до 23,17% сприятливо позначається на біосинтезі всього амилолитического комплексу, особливо а-амілази, накопичення якої в середовищі зростає в 2,5 рази. Кількість крохмалю у висівках повинно бути не менше 16-20%. Крім пшеничних висівок при культивуванні продуцентів амілаз можна використовувати пивну дробину, збагачену крахмалсодержащего розвареної масою, що надходить із спиртового виробництва. Варіюючи склад середовища з урахуванням фізіологічних особливостей продуцента та індукованого характеру синтезованих ферментів, можна отримати поверхневу культуру, яка містить бажаний комплекс ферментів.