Способ получения биомассы дрожжей

 

Изобретение относится к микробиологической, лесохимической, агрои пищевой промышленностям, а именно к способам получения биомассы дрожжей. Цель изобретения - упрощение процесса выращивания биомассы и увеличение ее выхода. Способ заключается в том, что предварительно измельченную растительную массу загружают в емкость, заполняемую циркулирующим раствором окисления, который получают путем обработки хлористого натрия с концентрацией 50-100 г/л электрическим током при затратах электроэнергии 1,2-1,5 Вт-г/кг. К полученному источнику углерода добавляют питательные соли и осуществляют выращивание дрожжей. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦЕЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 437 257 б/30-1 3 (22) 02.02.88 (46) 23.04.90. Бюл, У 15 (72) Б.К.Тюрин, P.Ó.Áèêòàøåâ, В.И.Жарков, С.Д.Анисин, И,А,Авруцкая и И.Б.Тюрина (53) 663.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1146317, кл. С 12 И 1/16, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1171520, кл. С 12 N 1/16, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ

ДРОЖЖЕЙ (57) Изобретение относится к микробиологической, лесохимической, ar ро- и пищевой промышленности, а

ИзобретЕние относится к микробиологической, химической, пищевой промьппленности, а именно к способам получения биомассы микроорганизмов.

Цель изобретения — упрощение процесса выращивания биомассы и увеличение ее выхода.

Способ заключается в том, что предварительно измельченную увлажненную клетчатку (солому, опилки или другое растительное сырье) загружают в емкость, где окисляют ее циркулирующим раствором окислителя, получаемого из раствора поваренной соли в бездиафрагменном электролизере под действием постоянного тока.

Концентрацию раствора для получения окислителя берут 50-100 г/л с тем, чтобы содержание соли в окисленной клетчатке было небольшим, силу тс ка

- устанавливают в зависимости от объе..SU„„1558980 А 1 (51)5 С 12 N 1/18 // (С 12 N 1/18, С 12 В 1:865) 2 именно к способам получения биомассы дрожжей, Цель изобретения — упрощение процесса выращивания биомассы и увеличение ее выхода. Способ заключается в том, что предварительно измельченную растительную массу загружают в емкость, заполняемую циркулирующим раствором окисления, который получают путем обработки хло" ристого натрия с концентрацией 50100 г/л электрическим током при затратах электроэнергии 1,2-1,5 Вт ч/кг, К полученному источнику углерода добавляют питательные соли и осуществляют выращивание дрожжей.

1 табл. ма обрабатываемого сырья (1,2—

1,5 кВт ч/кг), так как глубина окисления зависит от количества окислителя, а его количество зависит от количества затраченной электроэнергии.

Окисленную массу разбавляют водой до содержания редуцирующих веществ смеси синтетических углеводов в раст-воре 0,5-1,5Х, добавляют источники азота, фосфора, калия (50-1 60; 1520; 2-3 r соответственно на 1 кг ожидаемого прироста белка) и вно.сят кормовые или пекарские дрожжи

100-200 млн. клеток на 1 мл раствора.

Процесс дрожжевания ведут при

25-40 С, рН 3,9-5,3, перемешивая и аэрируя (расход воздуха на аэрацию составляет 25-40 м /ч на 1 м суспензии). Через 5-6 ч дрожжевания суспензию выводят на разделение культуральной жидкости и биомассы.

) 558980

Выход биомассы дрожжей увеличивается до 76,57..

Положительный эффект способа достигается за счет того, что раствор, циркулирующий через бездиафрагмен5 ный электролизер и растительное сырье, п рев ращае тс я в окислитель и окисляет его до сахаров . Количество образовавшегося оксилителя зависит прежде всего от количества затраченной электроэнергии. Концент" рация соли влияет на расход электроэнергии (в момент окисления) . и на процесс роста дрожжей (в момент брожения), сама соль NaC1 необходима для получения смеси окислительных веществ. При низкой концентрации соли в растворе, менее 50 г/л, он име- ет больmoe электрическое сопротивление, и электролиз идет с высоким напряжением. Это приводит к потере электроэнергии и разогреву раствора, что в данном случае нежелательно.

При высокой концентрации соли, свыше

100 г/л, в растворе сырье насыщается солью и его необходимо перед дрожжеванием промывать, так как большое содержание соли в субстрате замедляет рост и размножение дрожжевых клеток.

Расход электроэнергии на 1 кг сухого растительного сырья должен быть не менее 1,2 и не более

1,5 кВт.ч соответственно. Это обусловлено тем, что при малой обработке не вся клетчатка окисляется до редуцирующих веществ, при длительной же обработке органические вещества начинают окисляться до СО, что приводит к потере сырья.

Процесс. окисления следует вести при 20-40 С. При температуре свыше о, 40 С идет одновременное окисление клетчатки до редуцирующих веществ

45 и до СО, что. сказывается на умень- .шении.выхода биомассы, ниже 20 С о вести процесс энергетически нецелесообразно.

4 °

П р им е р 1. 7 r сухоймассы измельченной клетчатки (соломаржи} подвергали электрохимическому окислению при температуре 20 C с затратой электроэнергии 1 500 Вт.ч/кг, добавили 350 мл воды, 12 мг сульфата аммония, 3,2 мг фосфорнокислого аммония и внесли 3,5 г дрожжей Sacchat гomyces cerevisiae, что составило

129 млн, клеток в ) мл раствора.

Процесс выращивания вели при

28-36 С, рН 4,2-4,4; расход воздуха на аэрирование 14-28 л/ч, при постоянном перемешивании. Через 24 ч кон- центрация дрожжевых клеток в суспензии достигла 840 млк. в 1 мл раствора. Выход биомассы составляет 76,5Х от абсолютно сухого вещества, взятого на дрожжевание.

Пример 2. Способ осуществляли аналогично примеру 1, но окисление ведут с затратами электроэнергии

3 кВт.ч/кг. Выход составил 63,27.

Пример 3. Способ осуществля.ли согласно примеру 1, но использовали древесные опилки мягких пород.

Выход дрожжей 62,47.. Результаты по обработке сырья приведены в таблиц 4

Таким образом, предлагаемый способ позволяет исключить такие стадии, как нейтрализация, охлаждение, аэрация, отстой, подогрев и упаривание, исключается применение аппаратов, работающих при высокой температуре и высоком давлении, примекение

Ъ едких веществ, серная кислота, известковое молоко и аммонийная вода, отпадает необходимость в паре высокого давления, в паре для подогрева, в хладагентах для охлаждения. Вместе с тем, увеличивается выход биомассы.

Формула изобретения

Способ получения биомассы дрожжей, предусматривающий выращивание их в условиях аэрации на питательной среде, содержащей измельченное растительное, сырье в качестве источника углерода, источники азота, фосфора, минеральные соли, с последующим выделением целевого продукта, о т л ич а ю m и и с я тем, что, с целью увеличения выхода биомассы и упрощения процесса, растительное сырье перед подачей ка выращивание обрабатывают в циркулирующем растворе окислителя, при.этом в качестве окислителя используют раствор поваренной соли с концентрацией 50- 100 г/л, который предварительно подвергают воздействию электрического тока при затратах электроэнергии ),2

l 5 кВтч/кг.. 1558980

Пример

Выход биомасБ.Э. В, Саха р

Органическое

Протеин

Целлюлоза

Лиг нин сы вещество

4272 129 88 85 76 5

l4 0

15,24

1,90

13,14

15 24

1,75

Редактор Н. Яцола

Заказ 820 Тираж 493 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Затраты электроэнергии, кВт-ч/кг соломы

l 500

3,000

1,200

Массовая доля веществ, X (в пересчете на сухое вещество) 1,96 87,99 63,25

45,09 3,31 87,21 62,4

Составитель В. Голимбет

Техред M. Ходанич Корректор Т. Малец