Определение формольного числа

Процесс роста дрожжей контролируется путем определения остаточного количества усвояемого азота в среде культивирования методом формольного титрования.

Суть метода состоит в том, что формалин реагирует с аминогруппами большинства аминокислот по уравнению

O

O CH CCOH CHN = CH C + HO.

Н-С + OH

H NH₂

Так же формалин реагирует с сульфатом аммония (основным источником азотного питания)

O

2 (NН₄)₂ SO₄ + 6 Н–С = Н C (CH)N + 2HSO₄ + 6HO.

H

Образовавшиеся метиленаминокислоты и серную кислоту оттитровывают щелочью.

Аппараты и материалы

– центрифуга;

– конические колбы на 250 см³;

– цилиндр на 100 см³;

– цилиндр на 10 см³;

– бюретка;

– 0,1 н. раствор гидроксида натрия;

– 40 %-й раствор формалина, нейтральный;

– раствор фенолфталеина;

– дистиллированная вода.

Ход определения. 10 см³ бражки, полученной после цент-рифугирования 30 см³ культуральной жидкости, разбавляют 90 см³ дистиллированной воды и титруют 0,1 н. раствором NaОН с фенолфталеином до слабо-розового окрашивания. Затем в ту же колбу наливают 5 см³ нейтрального 40 %-го формалина и вновь титруют 0,1 н. раствором NaOH до слабо-розового окрашивания.

Количество 0,1 н. раствора NaОН (в кубических сантиметрах), пошедшего на второе титрование, называется формольным числом. Это величина относительная. Для определения содержания азота в культуральной жидкости следует воспользоваться формулой

N = Ф ∙ 0,0014,

где N – количество азота, г; Ф – формольное число (см³ 0,1 н. раствора NaOH); 0,0014 – коэффициент пересчета содержания азота в культуральной жидкости. Рекомендуемые значения формольного числа представлены в табл. 4.

Таблица 4

Формольное число	Этап культивирования
0,5….1,0	Интенсивный рост и размножение клеток
0,2….0,3	В конце процесса размножения – при дображивании

Расчет итоговых показателей

На основании данных, полученных в результате проведения исследований, определяют выход биомассы, удельную скорость роста, время удвоения биомассы и количество использованного в процессе культивирования азота.

На основании полученного экономического коэффициента делают вывод о путях метаболизма сахара в ходе культивирования дрожжей.

Результаты лабораторной работы фиксируются на бланке установленного образца.

Отчет о лабораторной работе

№ группы

Ф. И. О. студента

Задание: 1. Рассчитать состав питательной среды и расход засевных дрожжей (табл. 5, 6, 7).

2. Определить основные технологические параметры культивирования дрожжей и основные показатели их размножения (табл. 8, 9).

Таблица 5

Номер образца мелассы	Состав мелассы, %
	СВ	Сахар	Азот аминный	MgO	K2O	Биотин

Таблица 6

Номер варианта среды	Содержание в дрожжах, %			Объем культуральной жидкости, см^3	КРМ, кг/кг	Величина засева А, %
	N		P2O5
				100

Таблица 7

Номер варианта среды	Меласса		(NН4)2 SO4		(NН4)2 НРО4		КСl		MgSO4∙7Н2О		Объем суспен- зии дрожжей, см^3
	г	см^3	г	см^3	г	см^3	г	см^3	г	см^3

Указать концентрации приготовленных растворов и привести расчет расхода растворов для составления питательной среды.

Таблица 8

Номер варианта среды	Время отбора проб, ч	Показатели культуральной жидкости
		рН	t, С	ρ, кг/м^3	V, см^3	СВ, %	Формоль- ный азот, г	Дрожжи, г
	I0 Iк

Таблица 9

Номер варианта среды	Расход М46, г	Урожай дрож- жей, г	Выход биомассы, %	Удельная скорость размноже- ния дрож- жей, µ, ч^–1	Время отбора проб, I, ч	Утилизи-рованный азот, г

Сделать вывод о типе метаболизма сахара мелассы в ходе процесса культивирования дрожжей в условиях простой периодической культуры.