Способ получения кормового витамина в
Иллюстрации
Показать всеРеферат
О П И С А Н И Е < 536688
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.06.75 (21) 2147165/13 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.06.77. Бюллетень № 23 (45) Дата опубликования описания 15.08.77. (5i ).М.Кл С 12 В 5/06
Государствеииый комитет
Совета Мииистров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 577.16(088.8) (72) Авторы изобретения
Н. А. Круглов, А, С. Дыченко, Г. А. Кулинский, В. В. Зелинский, М. А. Голиков и А. В. Соколов (71 ) Заявитель Киевский технологический институт пищевой промышленности (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО
ВИТАМИНА В„
Изобретение относится к микробиологической промышленности.
Известен способ получения кормового витамина В|2 путем сбраживания питательной среды, содержащей барду спиртовых и ацетонобутиловых заводов, соли двухвалентного кобальта, метанол, 5 — б диметилбензимидазол, сернокислый никель, мочевину, кормовые дрожжи (1), Увеличение выхода витамина В„достигается путем внесения в сбраживаемую среду метанола, солей кобальта, мочевины и др.
Известен также способ получения кормового витамина Вд, согласно которому из массы, сбраживаемой адаптированной термофильной культурой метанобразующих бактерий, отбирают только часть и вместо нее вводят свежую барду. Сброженную массу аэрируют и подкисляют, например, хлористым железом, после чего отделяют биомассу, высушивают ее и фасуют (2).
При получении кормового витамина В, по известному способу получается очень высокая биологическая активность осветленной на сепараторе фракции, что приводит к засорению окружающей среды, а также около 50% витамина теряется в осветленной фракции, Известен способ, предусматривающий метановое брожение барды, отделение сепарированием биомассы от метановой бражки (сброженной массы), смешивание метановой брахкки с исходной бардой в соотношении 1: 1, сгущение полученной массы путем выпаривания и сушку (3).
Однако такое смешивание компонентов приводит к уменьшению в два раза содержания витамина В|е в готовом продукте, так как в барде витамин отсутствует. При этом выпаривание вызывает термическое разложение
10 витамина В, и приводит к частичной потере активности готового продукта.
Целью изобретения является получение витамина В с высоким содержанием его в готовом продукте и снижение расхода реагента на подкисление метановой бражки.
Это достигается тем, что при предложенном способе после отделения от биомассы культуральную жидкость концентрируют, например, ультрафильтрацией до содержания сухих веществ 10 — 15%, полученный ультрафильтрат делят на два потока, часть которого в количестве 15 — 20 возвращают в исходную барду, а оставшийся поток, имеющий химическое поглощение кислорода 800—
1000 мг 02/л подают на биологическую очистку и перед сушкой смешивают с отделенной биомассой с последующим подкислением смеси.
Предпочтительным является осуществление
З0 ультрафильтрации в три стадии на мембра536688 нах с диаметром 150 — 80 А с соотношением фильтратов 3: 2: 1. Давление ультрафильтрации на стадиях соответственно составляет
3,5 — 5 ати; 5 — 7 ати; 7,5 — 12,5 ати.
Технология способа состоит в следующем.
Барду, например ацетонобутиловую, с содержанием сухих веществ (СВ) 2,0 — 2,5%, рН 4,0 — 5,5 при температуре 95 С направляют на отстаивание, где отделяют легкие взвешенные частицы и тяжелые примеси, Осветленная барда имеет следующие показатели:
СВ = 1,8 — 2,5%, редуцирующие вещества (PB) 0,41 — 0,6%, летучие жирные кислоты (ЛОКК) 3,0 — 4,5 0,1 N NaOH на 10 мл барды; аммиачный азот 6 — 10 л г/100 мл, общий азот
0,06 — 0,075%, химическое поглощение кислорода (ХПК) около 50000 мг 0 /л. Метановое брожение барды осуществляют термофильиыми метанообразующими бактериями при температуре 50 — 53 С непрерывным методом с образованием кормового витамина В1, в количестве 3 — 5 г/мз. При этом в качестве интенсификаторов добавляют 0,1 — 0,2% -ный раствор мочевины в количестве 25 — 150 г/лР, метанол 0,8 — 2% от осветления барды и соли кобальта 2 — 4 г/мз.
Метановая бражка имеет следующие показатели: рН 7,2 — 8,2; СВ 0,8 — 1 6%; ЛИК
0,9 — 2,0 0,1 N NaOH на 10 мл бражки; аммиачный азот 48 — 80 мг/100 мл; ХПК 15000—
20000 мг 0 /л; содержание витамина В„. 3—
5 г/м бражки.
Метановую бражку направляют в отстойник, где она отстаивается 1,5 — 2 час, затем биомассу отделяют на сепараторе при факторе разделения до 1000. Отделенная биомасса имеет СВ 15 — 25%. Культуральную жидкость (осветленную фракцию), содержащую 2 — 3 г/м витамина B f9 подвергают ультрафильтрации на полупроницаемых мембранах в соотношении ультрафильтрат — концентрат 1: 10—
1: 12. При этом для уменьшения возможности выпадения гелевидных слоев на мембранах ультрафильтрацию проводят в три ступени на различных по пористости мембранах и различных рабочих давлениях.
На первой ступени на мембранах с диао метром пор 120 — 150 А при давлении до 5 ати в ультрафильтрат проходит 40 — 50% всего объема метановой бражки; на второй ступени ультрафильтрацию проводят на мембранах с о диаметром пор 110 — 120 А при давлении 5—
7,5 ати, отбор фильтрата 20 — 30% от первоначального объема метановой бражки.
Третью ступень ультрафильтр ации осуществляют на мембранах с диаметром пор о
80 †1 А при давлении 7,5 — 12,5 ати, объем концентрата составляет 3 — 6% от первоначального объема метановой бражки. При этом
СВ концентрата достигает 10 — 15% и удаляется большая часть сопутствующих веществ в ультрафильтрате, имеющем СВ 0,3 — 0,5, ХПК
800 — 1000 мг О /л. Полученный концентрат делят на два потока: 15 — 20% ультрафильтрата используют для разбавления исходной барды и повышения рН последней на 0,2 — 0,5, а оставшийся поток поступает на биологиче5 скую очистку.
Концентрат после ультрафильтрации и белковый концентрат, полученный на сепараторе, смешивают и с помощью о-фосфорной или соляной кислоты снижают рН до 5 — 6,4, I0 расход кислоты и р и этом 0,35 % объема жидкости (считая на абсолютную кислоту).
Затем смесь высушивают на распылительной сушилке с температурой на входе 240—
250 С, на выходе 90 — 100 С.
15 Пример. Ацетонобутиловую барду смешивают с ультрафильтратом в соотношении
5: 1, исходная смесь имеет следующие показатели: СВ 1 9%; рН=5 6; ХПК=48000 мг
0 /л.
Брожение смеси ведут при 52 — 53 С с заменой 30% сброженной жидкости один раз в сутки. В результате брожения получают метановую бражку с показателями: СВ 1,6%, рН 7,8, ХПК 20000 мг О /л, содержание ви 5 тамина В12 4,2 г/лР (по хроматографии).
Отбирают 10 л бражки и отстаивают в течение 2 час, затем на лабораторном сепараторе при факторе разделения 1000 разделяют на две фракции: биомассу в количестве 0,2 л с содержанием СВ 24 5%, витамина B„
521 мг/кг сухих веществ; культуральную жидкость в количестве 9,8 л с содержанием СВ
1,12%.
Культуральную жидкость ультрафильтруют в три ступени; на мембранах с диаметром о пор 140 А при давлении 5 ати, затем на мемо бранах с диаметром пор 120 А при давлении
7,5 ати и на мембранах с диаметром пор
100 А при давлении 10 ати. При этом получают 9,3 л фильтрата, имеющего СВ 05%, ХПК 980 мг 0 /л; витамин В 2 в ультрафильтрате практически не обнаруживается, 45 Концентрат в количестве 0,5 л имеет СВ
13,1%, содержание витамина Вд 165 мг/кг сухих веществ.
Биомассу, отделенную на сепараторе, и концентрат после ультрафильтрации смешивают и доводят рН раствора соляной кислотой до 5,5.
Смесь имеет СВ 16,4%, содержание витамина B 2 — 370 мг/кг сухих веществ. После высушивания при 250 С содержание витами55 на в готовом продукте составило 340 мг/кг.
По технологической схеме Ефремовского биохимзавода из исходной метановой бражки выпариванием на четырехкорпусной установке и сушкой распылением получен про60 дукт с содержанием витамина В,2 250 мг/кг.
Формула изобретения
1. Способ получения кормового витамина
Вд, предусматривающий метаиовое сбражи536688
Составитель М. Ларина
Техред В. Рыбакова
Редактор А. Бер
Корректор В. Гутман
Заказ 499/П83 Изд. Ие 47 Тираж 563 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип. Харьк. фил. пред. «Патент> вание барды, например ацетонобутиловой, отделение биомассы от культуральной жидкости и ее сушку, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода витамина В», после отделения от биомассы культуральную жидкость концентрируют, например, ультрафильтрацией до содержания сухих веществ
10 — 15%, полученный ультрафильтрат делят на два потока, часть которого в количестве
15 — 20 /о возвращают в исходную барду, а оставшийся поток, имеющий химическое поглощение кислорода 800 — 1000 мг 0,/л, подают на биологическую очистку и перед сушкой смешивают с отделенной биомассой с последующим подкислением смеси.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ультрафильтрацию культуральной жидкости осуществляют в три стадии на мемо бранах с диаметром пор 150 — 80 А с соотношением фильтратов 3: 2: 1.
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что давление ультрафильтрации на стадиях соответственно составляет 3,5 — 5 ати, 5 — 7,5 ати, 7,5 — 12,5 ати.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.
1. Авторское свидетельство СССР Хе 362046, М. Кл С 12 D 5/06, 1971.
2. Авторское свидетельство СССР М 140539, 15 М Кп С 12 D 5/06, 1961.
3. Авторское свидетельство СССР М 166111, М. Кл. С 12 D 5/06, 1962 (прототип).