Биотехнология малотоннажного производства микробного протеина - Стахеев И.В.
ISBN 5-343-00786-4
Скачать (прямая ссылка):
содержащих крахмал картофельной шелухи. Производительность установки 2000
т кормового белка в год. Этот способ позволил одновременно с получением
ценного продукта проводить очистку ранее не используемых сточных вод
(Eriksson, 1972).
В США с целью уменьшения количества промышленных стоков при переработке
картофеля на крахмал разработан принципиально новый сухой способ его
получе-
23
ния (Shaw, Shuey, 1972). Картофель раздавливается прессом, масса
высушивается, измельчается и подвергается воздушной сепарации для
отделения крахмальных зерен, а часть растворимых биогенных веществ
концентрируется в неразбавленном клеточном соке, который может быть
высушен и использован в качестве сырья для микробиологической
промышленности.
Попытки усовершенствовать технологию переработки картофеля и рационально
утилизировать отходы предпринимались и в СССР. В 60-х годах Б. А.
Векслером (ВНИИ по производству крахмала) предложена новая
технологическая схема производства кормовых дрожжей на Климовском
крахмальном заводе. Клеточный сок картофеля выделяли двумя центрифугами:
конструкции
ВНИИК и польской. В клеточном соке содержалось 3- 4% СВ, 0,2-0,4% (иногда
0,6%) сахаров относительно массы сока. Эксперимент дал отрицательные
результаты, так как недостаток сахаров, высокая концентрация в среде
мезги и крахмала, использование клеточного сока без стерилизации и
отделения коагулирующих белков, приводящее к развитию посторонней
микрофлоры и забиванию сепараторов коагулятами, препятствовали
нормальному процессу культивирования дрожжей.
Для устранения описанных трудностей был разработан еще один вариант
технологии подготовки среды. Картофельную мезгу после отделения
клеточного сока подвергали осахариванию ячменным солодом или ферментами
грибов Aspergillus oryzae и Asp. awamori. Отфильтрованный гидролизат
добавляли к клеточному соку с целью увеличения концентрации в нем
сахаров. Концентрация СВ осахариваемой мезги равнялась 5%, температура
для разжижения мезги и последующего ее осахаривания - соответственно 82-
85 и 53-54 °С, количество добавляемых ферментных препаратов - 4%,
продолжительность осахаривания - 2,5 ч.
Стабилизация содержания сахаров не решила, однако, таких проблем, как
нестерильность среды и забивание сепараторов коагулятом растворимого
белка, поэтому в дальнейшем изучали гидролиз смеси мезги с клеточным
соком картофеля. Смесь мезги и клеточного сока перед осахариванием
подвергали развариванию с одновремен ной стерилизацией и коагуляцией
белка, затем охлаждению, осахариванию и фильтрованию. Количество белка в
отфильтрованном осадке повышалось от 2-3 до 20-23%
при концентрации углеводов 30-40%. Фильтрат содержал 4-5% СВ, 15-20%
белка, 40-45% сахаров.
В 1968 г. ВНИИК выполнены работы по совместному осахариванию мезги и
клеточного сока картофеля культурами этих же грибов. Для этого клеточный
сок и отмытую от крахмала кашку (мезгу) смешивали в пропорции,
позволяющей получить 6-7% СВ. В смесь вносили сухую культуру Aspergillus
oryzae в количестве 1% массы крахмала мезги и выдерживали 15 мин при 65-
72 °С, затем нагревали до кипения, снова доводили температуру до 52-53 °С
и вносили 3 % сухой культуры Asp. агаато-ri. Наилучшие результаты
достигнуты при концентрации осахариваемого продукта 7-8% СВ, расходе
препарата Asp. oryzae 0,1%, Asp. awamori 3% и продолжительности обработки
2,5 ч.
Описанный опыт по подготовке среды и культивированию дрожжей показал, что
совместное осахаривание мезги и клеточного сока обогащает фильтрат
сахарами (1,5% против 0,37% в исходном соке), уменьшает количество белка
в фильтрате до 10,53% (36,3% в клеточном соке), увеличивает содержание в
осадке (белковом корме) протеина до 20,65% по сравнению с 3,29% в мезге
до осахаривания. При дозе сульфата аммония 4 г и серной кислоты 0,75 г на
1 л фильтрата выход сырых дрожжей достигает 68,4 г/л, или 17,1 г/л в
пересчете на абсолютно сухие (Векслер, 1970).
Белорусскими учеными разработаны способы использования отходов
переработки картофеля для получения дрожжевого и грибного белка (Вечер,
Проказов, 1962; Способ..., 1970; Лобанок, Бабицкая, 1976; Стахеев, 1978;
Стахеев, Коломиец, 1984).
В крахмало-паточном производстве Эстонии показана возможность получения
3-4 т кормовых дрожжей из отходов переработки на крахмал 100 т картофеля
в сутки (Алтон, 1976а).
Высокий выход биомассы получен при культивировании дрожжей Candida
iropicalis СК-4 на зернокартофельной барде этанольного производства. При
добавлении в питательную среду упаренного фильтрата барды выход дрожжей
увеличивается на 12 кг и достигает 36,2 кг/т (Фремель и др., 1971;
Фремель, 1974).
Обзор технологии переработки картофеля и состава отходов позволяет
сделать вывод о том, что почти все составные части картофеля без или
после той или иной
25
Рис. 1. Схема разделения веществ, содержащихся в зеленых растениях (по
Пири, 1962)
обработки могут служить отличным субстратом для культивирования грибов и
