Биотехнология малотоннажного производства микробного протеина - Стахеев И.В.
ISBN 5-343-00786-4
Скачать (прямая ссылка):
контролируемые показатели практически не изменяются, но продуктивность по
биомассе и протеину возрастает на 30 и 35% соответственно.
Те же параметры внешней среды при скорости разбавления ?> = 0,25 ч~'
обеспечивают дальнейший рост продуктивности процесса, однако концентрация
дрожжей и степень утилизации РВ снижаются. Увеличение интенсивности
аэрации с 1 до 2 л воздуха/(л-мин) при ?> = 0,25 ч~' способствует
значительной активизации культуры. Концентрация биомассы, ЭКС и степень
усвоения сахаров в этом случае достигают уровня соответствующих
показателей при скоростях разбавления 0,15- 0,20 ч-1, а продуктивность
увеличивается в 1,4-1,7 раза.
Полученные результаты согласуются с литературными данными об
интенсификации роста дрожжей и более
G0
полном усвоении ими углеводов в условиях улучшенной аэрации (Андреев,
Брызгалов, 1986). Тем не менее концентрация остаточных РВ в культуральной
жидкости (10,8 г/л) достаточно высока и составляет третью часть их
исходного количества. Снижение потерь неутилизиро-ванного сахара возможно
при использовании менее концентрированного гидролизата.
Культивирование дрожжей на разбавленном вдвое (до
Рис. 5. Динамика роста непрерывной культуры Candida curvata Д-66 на
гидролизате смеси мезги и барды при интенсивности аэрации 1 л/(л-мин): а
- периодический процесс; б - непрерывный процесс, переходный режим; в -
установившийся режим; 1 - биомасса, 2 - сырой протеин, 3 - РВ
содержания РВ 14 г/л) гидролизате при D = 0,20 ч_| обеспечивает
уменьшение концентрации остаточного сахара в 1,6 раза и более эффективное
использование утилизированных углеводов, о чем свидетельствует
возрастание ЭКС до 57,6%. Отрицательной особенностью выращивания дрожжей
на разбавленных средах является снижение выхода биомассы, что делает
процесс менее продуктивным. Эта особенность отмечается и при
культивировании Candida curvata Д-66 со скоростью разбавления 0,30 ч-1.
Возврат в ферментер через каждые 12 ч 2 г/л дрожжей (в пересчете на
сухие) при исходной концентрации
6t
Таблица 9
Биохимический состав дрожжей Candida curvata Д-66 в зависимости от
условий культивирования
Периоди- Непрерывный процесс со скоростью разбавления, ч_*
Показатель ческий процесс, стационарная фаза 0,15 0,20 0,25 0,30
без возврата биомассы с возвратом биомассы
Сырой протеин, % 58,0 54,1 55,9 56,2 57,6 57,4
Сырая клетчатка, % 6,8 5,0 7,2 6,8 6,2 5,9
Сырой жир, % 2,7 8,6 6,5 5,4 4,3 3,0
Сырая зола, % 6,9 6,2 7,0 7,3 7,2 7,5
БЭВ, %* 25,6 26,1 23,4 24,3 24,7 26,2
Истинный белок по сумме аминокислот, % 38,9 36,8 36,4 36,8 37,5 35,1
по Барнштейну, % 37,4 35,5 35,3 38,6 38,4 35,0
Нуклеиновые кислоты, % 4,5 2,6 3,2 4,7 5,1 5,0
* БЭВ = 100-(сырой протеии+жир+клетчатка+зола).
РВ в среде 14 г/л и скорости разбавления 0,30 ч-1 повышает плотность
популяции, ЭКС и продуктивность процесса в среднем в 2,5 раза.
Использование концентрированного гидролизата (28 г/л РВ) при том же
режиме культивирования обеспечивает еще более высокие плотность популяции
(10,8 г/л) и продуктивность (3,07 г дрожжей/(л-ч)) при ЭКС 67,2% и
степени утилизации РВ 56,1%. Полученные результаты (табл. 9) подтверждают
справедливость выводов других авторов (Перт, 1978; Bull, Young, 1981;
Braunet al., 1982) о целесообразности использования рециркуляции для
повышения производительности непрерывного процесса.
Применение хемостата с возвратом биомассы наиболее эффективно при
переработке питательных сред с высоким содержанием РВ, так как позволяет
достичь максимальной продуктивности по дрожжам и протеину. В целях
рациональной утилизации остаточных сахаров среды продукт ферментации
целесообразно скармливать животным в жидком виде после предварительной
тепловой обработки для инактивации живых клеток. Если технология
предусматривает отделение дрожжей от культу-
62
ральной жидкости и сушку, оптимальным следует считать режим
культивирования, обеспечивающий высокую продуктивность при минимальных
потерях неутилиЗиро-ванных РВ. Этому требованию удовлетворяет хемостат с
периодическим возвратом биомассы, работающий на гггдролизате с
содержанием сахаров 14 г/л. Скорость подачи среды соответствует
коэффициенту разбавления 0,30 ч-1 (рис. 6).
Таким образом, совместная переработка отходов картофелекрахмального
производства и спиртовой промышленности в дрожжевой белок в условиях
хемостата является высокопроизводительным и эффективным способом
увеличения ресурсов кормового протеина.
Аминокислотный состав белка (табл. 10) характеризуется высоким
содержанием лизина, треонина, лейцина, тирозина и фенилаланина.
Лимитирующими являются изолейцин, а также серусодержащие аминокислоты
цис-тин и метионин. По общей сумме незаменимых и частично незаменимых
аминокислот (31,2%) дрожжевой белок практически удовлетворяет требованиям
ФАО (31,4%).
Известно (Oser, 1951; Armstrong, Mitchell, 1955;
0,15 0,20 0,25 0,30 Скорость
разбавления, ч'1
Рис. 6. Влияние условий непрерывного культивирования иа продуктивность
