Одержання підсолоджувачів мікробним синтезом

Abstract

Вибір найбільш активного мікроорганізму, більш дешевого субстрату, забезпечення оптимальних умов культивування та інші технологічні особливості впливають на одержання підсолоджувачів. У статті проаналізовано сучасну наукову літературу останніх двох-п ’яти років щодо підвищення синтезу підсолоджувачів шляхом біотрансформації на різних субстратах з використанням бактерій і дріжджів. Біоконверсія за допомогою мікроорганізмів вважається альтернативою великомасштабному комерційному хімічному процесу. Забезпечення технологічних параметрів, зокрема температури як під час накопичення біомаси, так і під час виробничого біосинтезу, швидкості обертів мішалки, створення аеробних або анаеробних умов, знаходження найбільш активно штаму-продуцента дає змогу збільшити концентрації підсолоджувачів. Здійснено огляд досліджень зарубіжних вчених, які передбачать реалізацію біотехнологічного одержання підсолоджувачів. Проаналізовано особливості високопродуктивного одержання цукрозамінників — ксилітолу, сорбі- толу, еритритолу, манітолу та D-тагатози. Одержання підсолоджувачів здійснюється з використанням різних мікроорганізмів: Y. lipolytica, G. thailandicus, C. tropicalis, L. plantarum, L. brevis тощо. На сьогодні вчені зосередженні на знаходженні найбільш дешевого субстрату для культивування продуцентів. Для одержання еритритолу найбільш економічно доцільний виявився субстрат гліцерину, для манітолу — сахаризований артишок, D-тагатози — лактоза. Актуальним залишається знаходження субстратів для ксилітолу та сорбітолу, оскільки ці підсолоджувачі одержують на більш дорожчому субстраті — глюкозі, фруктозі. Наведено основні технологічні параметри, які впливають на високопродуктивне одержання підсолоджувачів. The choice of the most active microorganism, the choice of a cheaper substrate, the provision of optimal cultivation conditions and other technological features affect the obtaining sweeteners. The paper analyzes the modern scientific literature of the last five years concerning the increase of the synthesis of sweeteners by biotransformation, on different substrates, using bacteria and yeast. In addition, bioconversion with microorganisms is considered to be an alternative to a large- scale commercial chemical process. Providing technological parameters such as temperature, both during the accumulation of biomass and during production biosynthesis, the speed of rotation agitator, the creation of aerobic or anaerobic conditions, finding the most active strain of the producer allow to increase the concentration of sweeteners. The review of foreign scientific works, which provide the implementation of biotechnological obtaining sweeteners, has been carried out. The peculiarities of using sweeteteners — xylitol, sorbitol, erythritol, mannitol and D- tagatose were analyzed. Obtaining sweeteners is carried out using various microorganisms: Y. lipolytica, G. thailandicus, C. tropicalis, L. plantarum, L. brevis etc. Today scientists are focusing on finding the cheapest substrate for cultivating producers. To obtain erythritol, the most economically feasible was substrate — glycerin, for mannitol — artichoke tubers, for D-tagatose — lactose. Nonetheless finding substrates for xylitol and sorbitol remains relevant, as these sweeteners are received using a more expensive substrate — glucose, fructose. Therefore, the paper presents main technological parameters that influence the high-yielding obtaining sweeteners.