Биотехнология малотоннажного производства микробного протеина - Стахеев И.В.
ISBN 5-343-00786-4
Скачать (прямая ссылка):
использования в качестве кормовой добавки и должен был уменьшить
зависимость Европы от импорта комбикормов. Производство белка из
углеводородов нефти было одобрено Организацией по промышленному развитию
(УНИДО) при ООН (Petroprotein
1973). Экономические расчеты, выполненные в США (Wang, 1968), показали,
что белок дрожжей, выращенных на средах с углеводородами нефти, на
предприятиях мощностью 100 тыс. т в год в США обходится дороже соевой
муки и других традиционных источников белка. Производство дрожжевого
белка из углеводородов представлялось рентабельным лишь в европейских
странах, где растительный белок стоит дороже (Мауо, 1968).
В 1973 г. перспективы производства белка из углеводородов в Европе были
уже неясны вследствие неопределенности позиции потребителей в связи с
перебоями в снабжении нефтью, а в 1977 г. итальянское правительство
отменило разрешение компании "Ital-protein" произвести 40 тыс. т белка из
н-парафинов на установке мощностью 100 тыс. т в год в Сарротах на
Сардинии. Было также остановлено производство на установке такой же
мощности в Салине-ди-Монтебелло (Калабрия).
От использования парафинов нефти и дизельного топлива в качестве сырья
для микробиологической промышленности отказалась и Япония. Этот отказ
отчасти связан с результатами медикобиологических исследований дрожжей на
углеводородах, показавших наличие в биомассе примесей, характерных для
нефтяных фракций и небезразличных для здоровья животных. Белковый
препарат, полученный культивированием дрожжей на дизельном топливе, в
опытах по кормлению животных прч водил к накоплению углеводородных
компонентов в тка нях и к патологическим изменениям в печени, особенно
при высоком содержании дрожжей в кормовом рационе. В Польше
рекомендовалось прекращать добавление углеводородных дрожжей в корм за 30
дней до убоя (Rys,
1973). В нашей стране углеводородному и неуглеводородному сырью придается
равное значение (Быков и др., 1987; Сассон, 1987).
8
Технология получения белков из нефтепродуктов пригодна для производства
белков из низших спиртов - этилового и метилового. В отличие от
углеводородов спирты полностью смешиваются с водой, что облегчает
приготовление сред и снижает расходы на перемешивание; потребность в
кислороде при утилизации спиртов меньше, чем при использовании метана или
"-парафинов; в процессе роста культур на средах со спиртами выделяется
сравнительно небольшое количество теплоты, благодаря чему расход воды для
охлаждения ферментеров невелик; способ получения спиртов исключает
наличие канцерогенных полициклических углеводородов.
Этиловый спирт производится в огромном количестве путем каталитической
гидратации этилена, причем каждые 740 кг этилена дают 1 т этилового
спирта. Этанол получают также из гидролизатов отходов
деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности методом
брожения. Из 1 т сухой древесины образуется 170-200 л этанола.
Себестоимость этанола составляет 130 р/т, однако в цехах прямой
гидратации она наполовину ниже среднеотраслевого показателя.
Себестоимость белка из синтетического этанола на 20-25% ниже, чем при
использовании жидких парафинов (Аврех и др., 1977; Adamek et al., 1986;
Хазин, 1987). Дрожжевую биомассу ка этаноле синтезируют в ЧССР, Испании,
Германии, Японии, США.
При выращивании мицелиальных грибов из 1 т этилового спирта можно
получить 0,3-0,8 т грибной биомассы, содержащей 60-65% протеина, или 0,1-
0,4 т белка (Способ..., 1978).
Промышленное получение метанола за рубежом достигло 8-10 млн т в год
(Hoogerheide et al., 1979). Тремя основными владельцами процесса являются
"Imperial Chemical Industries" (Англия), "Lurgi Apparate Technik"
(Германия), "Mitsubishi Gas Chemical Company" (Япония). Используются
реакции синтеза метанола СО + 2Н2 = СН3ОН и С02+ЗН2=СН30Н + Н20, а в
качестве сырья для получения окиси, двуокиси углерода и водорода -
светлые углеводороды природного газа и нефти. Серусодержащие примеси,
являющиеся катализатор-ными ядами, тщательно удаляются. Синтез метанола
протекает при прохождении газов через цинково-хромовый или медный
катализатор при 200-400 °С под давлением 5-40 МПа. Сырой метанол
очищается днстилля-
9
цией и может служить субстратом для микробиологической промышленности.
В СССР производится в год свыше 1 млн т метилового спирта. Его достаточно
низкая себестоимость - около 70 р/т - в дальнейшем снизится до 30 р/т.
В природе обнаружено большое количество микроорганизмов, утилизирующих
метанол. Метилотрофные бактерии подразделяются на два типа: облигатные,
способные ассимилировать метан, метанол и другие Отсоединения, и
факультативные, способные к ассимиляции кроме Ci-соединений других
углеродсодержащих веществ. Показано (Whittenbury et al., 1970), что
облигатные метилотрофные бактерии включают виды родов Pseudomonas,
Methanomonas, Methylococcus, Methylomonas, а факультативные - родов
Protaminobacter, Pseudomonas, Hyphomicrobium, Microcyclus, Achromobacfer,