Биотехнология малотоннажного производства микробного протеина - Стахеев И.В.
ISBN 5-343-00786-4
Скачать (прямая ссылка):
составляет 0,292 г/(л-ч).
В Канаде способ Ватерлоо в глубинном варианте успешно апробирован в 200-
литровом ферментере периодического действия и в 1000-литровом ферментере
в полунепрерывном процессе. При переработке соломы рекомендуемая мощность
экономически выгодного предприятия составляет 1,7-3,5 т/сут. Указывается,
что потенциальная экономика основного процесса Ватерлоо существенно
улучшается при непрерывном культивировании и потреблении невысушенного
продукта.
В СССР отсутствие необходимого оборудования отдаляет перспективу
промышленного производства грибного белка по непрерывной технологии.
Вместе с тем
154
разработки ученых (Стахеев, Коломиец, 1980; Стахеев и др., 1978, 1981;
Лобанок и др., 1988) свидетельствуют о том, что применение проточной
схемы культивирования - путь к снижению себестоимости грибных белковых
препаратов. В условиях малотоннажного производства возможно использование
упрощенного варианта непрерывной технологии - отъемно-доливного
выращивания, которое по сравнению с периодическим позволяет получить
гораздо больший выход нужного продукта, обеспечивает рациональную
эксплуатацию оборудования и способствует интенсификации процесса в целом.
Большое внимание в последнее время уделяется методу твердофазного
культивирования. Этот метод применяется главным образом для
культивирования грибов, поскольку они в противоположность другим
микроорганизмам в природных условиях растут на твердых субстратах,
содержащих, как правило, небольшое количество связанной влаги.
В литературе приводится много примеров улучшения пищевых свойств
сельскохозяйственных культур с помощью выращивания на них грибов (Gray,
1970; Pederson, 1971; Golovleva et al., 1985; Баккай, 1987; Grajck, 1988;
Crajkowska, Ilnicka-Olejniczak, 1988; Лобанок и др., 1988). В ряде стран
с этой целью грибы выращивают на соевых бобах, зерновых культурах,
соломе, отходах древесины. Продукт, состоящий из твердого субстрата,
обогащенного белками мицелия, добавляется в корм скоту. Неутилизированный
грибом субстрат (лигноцел-люлоза) в результате ферментативного
воздействия становится более доступным для усвоения животными (Zadrazil,
1976; Wicklow et al., 1980).
Сравнение твердофазного (ТФ) и глубинного культивирования (Pamment et
al., 1978) микромицета Chaetomium cellulolyticum на обработанных щелочью
древесных опилках и пшеничной соломе выявило их относительную
эффективность. Ферментационное время, необходимое для достижения равного
содержания протеина в продукте, при ТФ-выращивании было в 2-4 раза больше
чем при глубинном. Этот недостаток должен быть учтен. В то же время
необходимость использования для глубинного выращивания ферментеров
большой емкости и высокие энергетические затраты процесса являются с
экономической точки зрения сдерживающими факторами в реализации этого
способа получения микробного
155
белка. Процессы с твердым субстратом в техническом и экономическом плане
могут конкурировать с глубинными процессами получения микробного белка из
целлюлозных субстратов, особенно если рассматривать этот вопрос в свете
снижения стоимости продукта. Одновременно считается, что можно избежать
высокой спору-ляции или снизить ее путем установления оптимальной
влажности, скорости подачи питательных веществ и перемешивания
(Vollbrecht, 1988).
Культивирование грибов на твердых материалах проводится различными
способами: субстрат помещается в неподвижную емкость, периодически
встряхивается и перемешивается, готовится в виде гранул или зерен,
постоянно перемешиваемых в ферментационном сосуде для предотвращения
споруляции и поверхностного плесневого роста. От способа культивирования
зависит и вид применяемого оборудования. В первом случае используются
подносы, флаконы, цилиндры. Во втором и третьем - более сложное
оборудование, обеспечивающее перемешивание субстрата (Hesseltine, 1977;
Виестур и др., 1987).
Во Франции предложена установка для ТФФ крахмальных сред, в которой
предусмотрены аэрация, перемешивание и увлажнение субстрата (Nouveaux...,
1980; Procede..., 1981).
В ФРГ (Apparat..., 1981) разработан аппарат для культивирования
микроорганизмов на гранулированных твердых питательных средах. Он состоит
из нескольких секций с загрузочными и разгрузочными устройствами.
В Институте микробиологии им. А. Кирхенштейна АН Латвии разработана
установка для глубинно-поверхностного выращивания, учитывающая основные
трудности проведения твердофазной ферментации (гомогенизация среды,
регулирование физико-химических факторов: температуры, влажности, pH).
Установка позволяет осуществлять глубинное и твердофазное
культивирование, а также различные комбинации и модификации этих способов
(Виестур, 1982). В том же институте сконструирован и испытан биореактор
емкостью 1,5 м3 для ТФФ. В нем культуру гриба Trichoderma sp. выращивают
совместно с дрожжами Endomycopsis fibuliger на среде, содержащей
обработанную паром солому, пшеничные отруби, коричневый сок люцерны и
