Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Тейлор Д. -> "Биология в 3 томах. Tом 2" -> 43

Биология в 3 томах. Tом 2 - Тейлор Д.

Тейлор Д. , Грин Н., Стаут У. Биология в 3 томах. Tом 2. Под редакцией Сопера Р. — M.: Мир, 2004. — 436 c.
ISBN 5-03-003686-5
Скачать (прямая ссылка): biolv3tt22004.PDF
Предыдущая << 1 .. 37 38 39 40 41 42 < 43 > 44 45 46 47 48 49 .. 247 >> Следующая


Прутин производился компанией ICI. После неудачи с его использованием в качестве коммерческого продукта завод был демонтирован, однако ICI использовала разработки, сделанные в сотрудничестве с Рэнком (Rank), Ховисом (Hovis) и Макдоугаллом (McDougall), для производства белка из гриба Fusarium. Этот мико-протеин (мико- означает, что он имеет отношение к грибам) необычен в плане использования человеком. Он продается под торговой маркой «Кворн» («Quorn»), а его производство описано ниже в данном разделе.

БОТАНИКА

ММА им. И.М. Сеченова

Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 2

78 Глава 12

Прутин

В 1980 г. компания ICI пустила в строй огромный ферментер (емкость 1500 м3, высота 60 м) в Билленгеме на северо-востоке Англии. Строительство обошлось фирме в 40 млн. фунтов стерлингов. Производственный потенциал составлял 70 000 т белка одноклеточных ежегодно. Для культивирования использовали бактерию Methylophilus methylotrophus, для которой источником углерода и энергии служил дешевый и легко доступный метанол. Процесс происходил в аэробных условиях. В суммарное уравнение процесса входят необходимые сырые материалы и образующиеся продукты:

Органический углерод SCP (биомасса) + CO2

(метанол) + Азот + —> + H2O + Тепловая +Минеральные соли + энергия

+Кислород

Двуокись углерода, которая являлась отходом производства, закачивали в баллоны и продавал pi.

При поиске подходящей бактерии руководствовались тем, что она должна иметь высокую скорость роста и использовать относительно дешевый источник углерода и энергии, быть термоустойчивой, поскольку в процессе ферментации выделяется тепло, непатогенной для любых других организмов и иметь высокое содержание белка на единицу сухой массы.

Выбранная бактерия М. methylotrophus имела время генерации (время удвоения) 2—5 ч. Азот вносили в виде солей аммония; кроме того, требовались дополнительные минеральные добавки: фосфор, кальций и калий. Метанол получали из природного газа в той же самой промышленной зоне Биллингема, причем он не содержал вредных побочных продуктов. За температурой внимательно следили и поддерживали ее в пределах 30—40 °С; pH составлял 6,7. Ферментер мог работать непрерывно в течение нескольких месяцев.

Производство прутина является классическим примером непрерывного культивирования. Основные принципы его производства те же, что описаны в разд. 12.10.5. Ферментер был высоким и узким, что облегчало аэрацию и охлаждение. Он имел уникальную систему подачи воздуха для аэрации среды. Сжатый воздух по-

ступал со дна ферментера, и поднимающиеся пузырьки перемешивали содержимое (лучше, чем при использовании распылителей). Ежемесячно производилось 6 ООО т белка. Из 2 т метанола получалась 1 т высушенного прутина, который содержал 72% белка и 8% влаги. Он был обогащен незаменимыми аминокислотами и витаминами и был в два раза питательнее, чем мука соевых бобов. Прутин использовали в качестве корма для животных.

Поскольку культивирование было непрерывным, бактерии собирали постоянно, как только они достигали максимальной скорости роста (экспоненциальный рост). Часть содержимого удаляли из ферментера, обрабатывали реагентом, который способствует слипанию бактерий, и затем центрифугировали. Выделенные клетки высушивали путем распыления, а полезные компоненты надосадочной жидкости возвращали в ферментер. После высушивания бактериальные клетки измельчали, чтобы они лучше усваивались и перед упаковкой корректировали pH и минеральный состав.

Микопротеин

Другой потенциальный источник белка одноклеточных — грибы. Дрожжи, так же как и бактерии, могут использоваться и людьми, и животными (см. ниже разд. «Дрожжевой экстракт»). Находят применение и плесневые грибы. Для них характерно типичное грибное тело (описание см. в разд. 2.5.2), состоящее из совокупности тонких нитевидных гиф, называемой мицелием. Хороший пример использования плесневых грибов — производство микопротеина. В 1985 г. Рэнк, Ховис и Макдоугал организовали совместно с ICI компанию под названием Marlow Foods для производства микопротеина под торговой маркой «Quorn». Для этой цели был использован гриб Fusarium graminearum. Он был впервые выделен в начале 1960-х годов из образца почвы вблизи Марлоу в Бакингемшире, отсюда происходит и название компании. Исследование белкового продукта началось в 1964 г., а одобрение как безопасный для употребления человеком и разрешение на запуск в производство он получил в 1986 г. Сначала кворн использовали для выпечки ароматных пирожков, которые продавал Дж. Сэйнсбери. И хотя исходно он применялся как ингредиент при изготовлении таких пищевых продуктов,

БОТАНИКА

как пирожки и карри, в 1990 г. в продаже появился кворн в кусочках для домашнего применения, а в 1992 г. его стали продавать в измельченном виде. Кворн обладал нежным вкусом и приятным ароматом и имел успех у покупателей.

Время удвоения гриба в культуре составляет 5,5 ч, т. е. он растет медленнее, чем бактерии. В качестве источника углерода и энергии гриб использует глюкозу, которую получают из любого достаточно дешевого сырья, содержащего крахмал, например кукурузы, пшеницы, риса, картофеля или мелассы. Гриб образует 0,5 кг сухой биомассы на килограмм использованного сахара. Преимуществом грибов является способность расти при довольно кислых pH, при которых подавляется рост бактерий, что снижает риск загрязнения культуры. Fusarium растет при 30 °С в условиях непрерывного культивирования. Как и при культивировании бактерий, источником азота являются соли аммония, и для поддержания роста в среду добавляют минеральные соли. Как во всех описанных выше процессах, необходима аэрация и охлаждение среды, а все используемые материалы должны быть простерилизованы. Перемешивание среды достигается с помощью особого механизма аэрации. В данном случае исключено применение механических мешалок, поскольку гифы опутывают их, из-за чего нарушается равномерное распределение гиф внутри ферментера. Механизм называется «воздушным лифтом», потому что культура непрерывно циркулирует, совершая один оборот каждые 2 мин под действием воздуха, который продувается через вертикально расположенную удлиненную петлю высотой 40 м. Объем ферментера составляет около 40 000 дм3. Так как это непрерывный процесс, из ферментера постоянно отбирают продукт и добавляют свежую среду.
Предыдущая << 1 .. 37 38 39 40 41 42 < 43 > 44 45 46 47 48 49 .. 247 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed