Биотехнология малотоннажного производства микробного протеина - Стахеев И.В.
ISBN 5-343-00786-4
Скачать (прямая ссылка):
потоке обеспечивают выход биомассы 7,6-6,2 кг АСД из 1 м3 среды за время
ращения 4-3 ч. По данным УкрНИИ
48
Зак. 832
Таблица 4
Динамика и зависимость коэффициента массообмена Kv от величины засева
дрожжей
Засев дрожжей (25% СВ)
Показатель 3,73 об. % 8 об. %
часы
01 1 2 3 4 0 1 2 3
Концентрация дрожжей без учета испарения, г/л 37,3 42,5 48,5 55,3
63 80 86,9 94,4 102,5
Объем субстрата, л 2,0 1,93 1,86 1,79 1,72 2,0 1,94 1,88 1,83
Концентрация дрожжей с учетом испарения, г/л 37,3 44,1 52,3 62,0 73,52
80 89,5 100,2 112,32
Расход кислорода на 1 г дрожжей (с 25% СВ), мг/ч - 40 50 70
80 - 40 50 70
Расход кислорода на массу дрожжей в 1 л, мг/ч - 1764 2615 4340
5882 - 3580 5010 7862
Кч, мг кислорода на 1 мг АСД в 1 ч - 0,16 0,20 0,28 0,32 -
0,16 0,24 0,28
С-105, мг кислорода в 1 мл субстрата 858 435 388 561 630 858
567 366 524
(Ср-С) • 105, мг/мл - 423 470 297 228 - 291 492 334
Ст, мг АСД в 1 мл субстрата 9,3 11,01 13,05 15,48 18,48 19,98 22,35 25,5
28,05
Кч-Ст, мг кислорода/мл среды в 1 ч - 1,76 2,61 4,33 5,87 -
3,58 6,12 7,85
Ку=Кч-Ст/(Ср-С), мг кислорода/(мл среды-ч) при ДС=1 мг/мл - 416
555 1459 2576 - 1229 1244 2351
4ь>
С(c)
спиртовой промышленности (Денщиков, 1963), при использовании мелассной
барды наилучшие результаты при выращивании кормовых дрожжей составили
13,5 кг АСД с 1 м3 среды за время ращения 6,5-7,0 ч. Практически
одинаковая продуктивность синтеза биомассы в двухфазном потоке (1,9-2,06)
и в аппарате барботажного типа (2,0-1,92 кг АСД/'(м3-ч)) с низкой
начальной и конечной концентрацией дрожжей свидетельствует об улучшении
массообмена в пенной фазе.
Расход воздуха на получение 1 кг АСД в условиях циркулирующего
двухфазного потока при засеве дрожжей 3,73 и 8,0 об.% составляет
соответственно 52,6 и
48,5 м3. В большинстве существующих промышленных аппаратов эта величина
изменяется от 20 до 50 м3 на 1 кг АСД (Андреев, Брызгалов, 1986). Таким
образом, увеличение нормы расхода воздуха до 100 м3/ч на 1 м3 среды для
аэрации, образования эмульсии, перемешивания, обновления поверхности
фазового контакта и создания интенсивного движения следует считать
оправданным.
В фазе максимального роста накопление дрожжей хорошо характеризуется
величиной константы скорости размножения /(=р,-( уравнения
экспоненциального роста Х=Х(Х'вк, где р - удельная скорость роста, ч~'; t
- время культивирования, ч; и=2,718- основание натуральных логарифмов; X
и Хо-конечная и начальная концентрации дрожжей. Константа К кроме штамма
дрожжей зависит от состава среды и гидродинамических условий
культивирования. При периодическом выращи-ьании Torulopsis uiilis в
условиях барботажа на среде с глюкозой константа скорости размножения
равна 0,420, на среде с ксилозой - 0,175 (Андреев, 1961), при непрерывном
культивировании Caridida sp. Кр-9 на среде с глюкозой /(=0,30-0,35, а на
среде, содержащей манно-зу,- 0,18-0,22 (Фишер и др., 1963). Гексозы
усваиваются кормовыми дрожжами легче и быстрее, чем пенто-зы, карбоновые
и неорганические кислоты, но медленнее, чем аминокислоты, легче
проникающие в клетки.
При периодическом культивировании Candida tropi-calis СК-4 в двухфазном
потоке на среде, состоящей из смеси равных объемов гидролизата мезги
картофеля и клеточного сока, состав субстрата позволяет ожидать, что
скорость накопления дрожжей в оптимальных условиях роста может быть
достаточно большой. Результаты
50
Таблица 5
Зависимость константы скорости размножения (К) и удельной скорости роста
(р.) от концентрации РВ и величины засева дрожжей
РВ, об. % Засев дрожжей, об. % Выход АСД, г/1 ООг РВ И, ч~" К
0,925 3,73 71,42 0,106 0,42
0,963 3,73 85,05 0,128 0,47
1,180 3,73 93,61 0,161 0,64
1,138 8,0 59,19 0,090 0,27
1,192 8,0 52,48 0,085 0,26
культивирования показали (табл. 5), что на величину значения константы
скорости размножения К н выход АСД оказывают влияние концентрация РВ в
исходной среде и величина засева дрожжей. Оптимальная концентрация РВ при
засеве 3,73 об.% дрожжей составляет 1,18%, а значение К достигает 0,64,
что на 52% выше, чем при выращивании Torulopsis utilis в условиях бар-
ботажа на среде с глюкозой.
2.3. ВЫРАЩИВАНИЕ ДРОЖЖЕЙ
НА ОТХОДАХ КАРТОФЕЛЕКРАХМАЛЬНОГО
И СПИРТОВОГО ПРОИЗВОДСТВА
Нами (Стахеев, Коломиец, 1984) изучены особенности совместной
микробиологической переработки в дрожжевую биомассу смеси картофельной
мезги и послеснир-товой барды как возможного способа более эффективного
использования этих видов сырья в условиях малотоннажного производства. На
первый взгляд, проблема не кажется новой. Барда издавна используется в
качестве субстрата для выращивания дрожжей (Андреев, Брызгалов, 1986;
Забродский, 1972), известно также о ее применении в смеси с гидролизатом
древесных отходов (Мав-лани, Исмаилов, 1981). Однако в литературе
отсутствуют данные о целесообразности совместного гидролиза углеводного
сырья и барды и роли органических кислот барды в гидролитическом
