6. Одержання безлактозного молока.

В Італії фірмою «Сентрале дель Латте» в середині 80-х років реалізовано перший комерційний процес отримання безлактозного молока. Лактоза, присутня в досить великих кількостях у молоці та погано розчинна, викликає кристалізацію ряду молочних продуктів і кондитерських виробів, знижуючи їх якість. Крім цього, деяка частина населення не може вживати нативне молоко внаслідок недостатності лактази (ферменту, що гідролізує молочний цукор з утворенням глюкози і галактози). Молоко після такої обробки набуває якості дієтичного продукту.

Масштаби виробництва безлактозного молока зростають у багатьох європейських країнах. Одержання цукрів з молочної сироватки в процесі ферментативного гідролізу дозволяє отримувати додаткові кількості цукристих речовин з відходів молочної промисловості. Перші промислові процеси гідролізу лактози молочної сироватки з використанням іммобілізованої лактази здійснені в 1980 р. в Англії та Франції. Попередньо демінералізовану сироватку пастеризують і потім пропускають через ферментаційну колонку з іммобілізованою лактазою. Період напівінактівації ферменту вдається збільшити, потужність установок – 1000 л / год при 80 % конверсії лактози.

Отримані при цьому глюкоза і галактоза перевершують за ступенем солодкості звичайний цукор в 1,5 рази при рівних економічних показниках.

7. Одержання оцтової кислоти.

В даний час оцтова кислота виробляється шляхом енергоємного хімічного синтезу при каталітичному карбонізації метанолу (процес Монсанто) або більш дешевим ферментативним шляхом з етанолу за участю аеробних мезофільних бактерій роду Acetobacter.

Відомі анаеробні гомоацетатні бактерії, здатні при гетеротрофному і автотрофному харчуванні синтезувати оцтову кислоту (ацетат) з цукрів і газових сумішей з більш високим виходом продукту, ніж згаданий аеробний процес, але лише нечисленні дослідження присвячені розробці ферментації з використанням дешевих газових субстратів, таких як CO, H₂ і CO₂, для отримання ацетату.

Так, відомий спосіб синтезу оцтової кислоти з вуглекислого газу і водню за допомогою зростаючої термофільних анаеробних бактерій Acetogenium kivui, штам LKT дозволяє проводити процес при підвищеній температурі, що забезпечує захист від інфікування сторонньою мезофільною мікрофлорою. При цьому кінцева концентрація продукту досягає 24 г/л, а продуктивність процесу становить 0,17 г/л годину. Недоліками способу є використання зростаючої культури, необхідність дороговартісного очищення газів від домішок кисню та підтримання строго анаеробних умов.

Найбільш близьким є спосіб одержання ацетату з газової суміші H₂ і CO₂ за допомогою вільних і іммобілізованих в альгінатний гель клітин мезофільних бактерій Acetobacterium (штам BR-446), здійснюваний в безперервному режимі з використанням мембранного реактора. Це дозволяє досягти концентрації кінцевого продукту (оцтової кислоти) в елюаті 4,0 г / л і 2,0 г / л для іммобілізованих і вільних клітин, відповідно. Процес проводиться за допомогою зростаючих клітин, в строго анаеробних умовах, тому газовий субстрат суміш H₂ і CO₂ повинен бути ретельно очищений навіть від слідів кисню. Крім того, недоліками способу є також підвищена небезпека інфікування сторонньою мікрофлорою (процес проходить при 35 ^oC) і невисокі кінцеві концентрації продукту в розчині.

Завдання винаходу – подолання зазначених недоліків відомих технічних рішень, тобто використання зростаючої культури, строгі вимоги до анаеробності процесу і чистоти використовуваних газових субстратів.

Завдання вирішується тим, що отримання ацетату проводять у відсутності помітного бактеріального росту з використанням клітин, включених в частинки кріогелю полівінілового спирту (ПВС), причому процес за пропонованим способом може бути проведений з суміші водню і CO₂, що містять до 1 об . кисню, тобто немає стадії очищення від його домішок.

Спосіб отримання ацетату з газових субстратів (суміш H₂ і CO₂) з використанням клітин термофільною бактерії Acetogenium kivui, включених у 8 12%-ний кріогель ПВС, дозволяє, як виявилося, проводити процес в умовах відсутності росту мікроорганізмів.

Виявилося, що включення клітин A. kivui в кріогель ПВС робить дану культуру малочутливою до домішок кисню в робочій газовій суміші, що також було неочевидним моментом і раніше відомо не було.