Способ получения питательного субстрата для производства кормовых дрожжей

Способ получения питательного субстрата для производства кормовых дрожжей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБВЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()973612 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 08.10.80 (2 I ) 2993908Д8 с присоединением заявки Рй (23) Приоритет (51 ) М. Кл.

С 12 N )/22

9кударствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 15.11.82. Бюллетень Юя 42

Дата опубликования описания 15.11.82 (53У УДК 66813 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. M. Скачков, P. В. Таничева и В. П. Слюняев

Ленинградская ордена Ленина лесотехническая . „ академия им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНОГО СУБСТРАТА

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОРМОВЪ|Х ДРОЖЖЕЙ

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу получения питательного субстрата из растительного сырья для выращивания на нем продуцентов кормовых дрожжей.

Известен способ приготовления питательной среды на основе оксидата лигнина, который представляет собой смесь одно- и двухосновных органических кислот, используемых цпя выращивания кормовых дрожжей известным методом (1) .

Однако выход биомассы дрожжей по этому способу невысокий и составляет 20,0 г с 1 л субстрата.

Известен способ получения питательного субстрата для производства кормовых дрожжей путем гидролиза растительного сырья концентрированной серной кислотой, инверсию, нейтрализацию до рН 4,5 — 6,0 и отделение лигнина от субстрата (2) . 20

Недостатком способа является невысокий выход сахаров (PB), составляющий 60 o от абсолютно сухой древесины и выход дрожжей (от PB 49 o.

Цель изобретения — повышение биологической доброкачественности субстрата за счет увеличения выхода углеродсодержащих веществ и тем самым повышение выхода биомассы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения питательного субстрата для производства кормовых дрожжей, предусматривающему гидролиз растительного сырья концентрированной серной кислотой, инверсию, нейтрализацию до рН 4,5 — 60 и отделение лигнина от субстрата, субстрат после отделения от лигнина упаривают в 2 — 3 раза, осаждают сульфат натрия добавлением спиртовой эфироальдегидной ф-акцией или этилового спирта в количестве 0,8 — 1,0 к объему субстрата с последующей отгонкой растворителя, при этом нейтрализацию гидролизата до рН 4,5 — 6,0 осуществляют патронным щелоком, полученным при предварительном щелочном гидролизе растительного сырья при 175 — 190 С, содержащим органические кислоты и карбонильные соединения.

Пример 1. 1целочной гидролиз древесины осины в виде щепы проводят в лабора2 ф

Целлюлозный остаток с выходом 45,9% от веса абсолютно сухой древесины промывают водой, подсушивают до воздушно — сухого состояния и гидролиэуют серной кислотой концентрацией 80% в течение 2,0 ч. После разбавления кислотного пщролизата водой до концентрации 10% серной кислоты проводят инверсию олигосахаридов при 100 С в течение 5 ч.

Выход моносахаридов 43,6% от абсолютно сухой древесины.

Полученный кислотный гидролизат нейтрализуют щелоком 1 ступени до рН 5,6 и проводят дальнейшую обработку полученного субстрата по методике, описанной в примере 1.

Общий выход усваиваемых веществ 72,1% от абсолютно сухой древесины. В субстрат добавляют питательные соли азота, фосфора, и калия по расчету, исходя из содержания в клетке дрожжей,%: азот 8; фосфор 4; калий 3, вносят предварительно накопленные на синтетической среде Андреева прессованные дрожжи Candida

scott1i КС вЂ” 2 в количестве 100% от усваиваемых дрожжами веществ и выращивают дрожжи по общепринятой методике периодическим способом с обязательным контролем за рН.

Выход дрожжей 50,7% от усваиваемых веществ, 83,7% от РВ.

Пример 3. Щелочной (выход органических кислот и карбонильных соединений, содержащих в щелоке, 31,4% от веса абсолютно сухой древесины, выход целлюлозного остатка

42,0% от веса абсолютно сухой древесины ) пщролиз древесины осины и гидролиз целлюлозного оСтатка концентрированной серной кислотой (выход моносахаридов 45,3% от веса абсолютно сухой древесины) проводят по методике, приведенной в примере 1. После инверсии при концентрации серной кислоты 20% кислотный гидролизат нейтрализовали натронным щелоком 1 ступени до рН 45 и проводят дальнейшую обработку полученного субстрата по методике, приведенной в примере 1. Общий выход усваиваемых дрожжами веществ 76,7% от абсолютно сухой древесины. В субстрат добавляют питательные соли азота, фосфора и калия по расчету, исходя из содержания в клетке дрожжей,%: азот 8; фосфор 4, калий 3, вносят предварительно накопленные на синтетической среде

Андреева прессованные дрожжи Candida scottii

КС вЂ” 2 в количестве 100% от усваиваемых дрожжами веществ и выращивают дрожжи по общепринятой методике периодическим способом с обязательным контролем за рН. Выход дрожжей 41,1% от усваиваемых веществ, 76,1% от.

PB.

Данные исследований по гидролизу и выращиванию дрожжей представлены в таблице.

3 97361 торном автоклаве емкостью 5 л по следующему режиму: температура гидролиза 185 С, продолжительность обработки 3 ч гидромодуль 5.

Расход щелочи 20% от веса абсолютно сухой древесины (в ед. NaqQ), После окончания обра- >

I ботки щелок отбирают и используют в дальнейшем для нейтрализации гидролизата второй ступени. Выход органических кислот и карбонильных соединений, содержащих в щелоке, составляет, 31,4% от веса абсолютно сухой дре- 10 весины.

Целлюлозный остаток с выходом 42,0% от абсолютно сухой древесины промывают водой, подсушивают до воздушно сухого состояния и гидролизуют серной кислотой концентрацией

75% в течение 1,5 ч. После разбавления кислот= ного гидролизата водой до концентрации 5% серной кислоты проводят инверсию олигосахаридов при 100 С в течение 5 ч, Выход моносахаридов 45,3% от абсолютно сухой древесины.

Гидролизат нейтрализуют щелоком 1 ступени до рН 6,0, осадок лигнина отфильтровывают, фильтрат упаривают по объему в 2 — 3 раза. Для высаживания сульфата натрия в фильтрат добав,. ляют спиртовую зфиро — альдегидную фракцию (ЭАФ) или этиловый спирт гидролизно-спиртовых заводов в количестве 0,8 — 1 к объему субстрата. Осаждение сульфата натрия проводят при 15 — 20 С в течение 1 ч. Осадок сульфата натрия удаляют фильтрацией или декантаци30 ей. Из субстрата отгоняют спиртовую ЭАФ или г этиловый спирт, затем разбавляют водой до концентрации усваиваемых веществ (моносахаридов, органических кислот, карбонильных соединений) 1%. Общий выход усваиваемых

;дрожжами веществ 76,7% от абсолютно сухой древесины. В субстрат добавляют питательные: соли азота, фосфора и калия по расчету, исходя из содержания в клетке дрожжЕй,%: азот 8; фосфор 4; калий 3; вносят пред1зарительно накопленные на синтетической среде

Андреева засевные прессованные дрожжи Can—

dida scottii КС вЂ” 2 в количестве 100% от усваиваемых дрожжами веществ и выражают дрож-; жи по общепринятой методике периодическим способом с обязательным контролем за рН.

Выход дрожжей 51,7% от усваиваемых веществ, 86,3% от PB.

Пример 2. Щелочной гидролиз осины проводят в лабораторном автоклаве емкостью 5 л по режиму при 175 С в течение 3 ч, SO гидромодуле 5. Расход щелочи 15% от веса абсолютно сухой древесины (в ед. Na O). Ïoñëå окончания обработки щелок отбирают и используют в дальнейшем при нейтрализации гидролизата второй ступени. Выход органических кис-55 лот и карбоннльных соединений, содержащих в щелоке, 285% от веса абсолютно сухой древесины., 973612 о о

4Э И 03

ce a сода ф ю

О3 %вы

IA Ф юй 8 Ц

>ф о х

kf

О Ж

О»,К

° 6

Щ < 4 Ф

IA o О ъ о v 9 о

"k о <ч

@ <1 ln

° Ф чф

1Q о

5 g

Ф

Р.

o„ Ф

CV о о а. Ф

Й в

v O в о о

1 1О о се он к око

Д о о

ЮЭ

Я р ц î

3Г) 00

С 3 Я е

Я ф матривающий гидролиэ растительного сырья концснтрировашгой серной кислотой, инверсию, нейтрализацию до рН 4,5 — 6,0 и отделение лигнина от субстрата, отличающийся тем, что, с целью повышения биологической доброкачественности субстрата за счет увеличения выхода утлеродсодержащих веществ и тем самым повышения выхода биомассы, субстрат после отделения от лигнина упаривают в 23 раза, осаждают сульфат натрия добавлением спиртовой эфироальдегидной фракцией или этилового спирта в количестве 0,8 — 1,0 к объему субстрата с последующей отгонкой растворителя, при этом нейтрализацию гидролизата до рН 4,5 — 6,0 осуществляют натронным щелоком, полученным при предварительном щелочном гидролизе растительного сырья при

175 — 190 С, содержащим органические кислоты и карбонильные соединения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 335273, кл. С 12 N 1/22, 1970.

2, Авторское свидетельство СССР N 587148, кл. С 12 N 1/24, 1976.

Составитель М, Ларина

Техред Е.Харитончик

Редактор И. Митровка

Тираж 505

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8617/29

Филиал ЛПП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

7 97361

Преимущества данного способа. по сравнению с прототипом состоят в том, что для повышения биологической доброкачественности субстрата и выхода дрожжей из сахаров в гидролизат .при нейтрализации его патронным щелоком вводятся сахариновые кислоты и карбонильные соединения в количестве 65,4—

69,3% от РВ и таким образом общий выхад дрожжей от РВ 76,1 — 86,3% от PB вместо

62 — 79,7% по известному способу. Кроме того, предложенный способ позволяет осуществлять полное комплексное использование древесины, выход дрожжей увеличивается по сравнению в существующей технологией выращивания дрож- > жей на гидролизатах почти в 2 раза и состав- 1$ ляет 350 — 390 кг на 1 т древесины, Вьщеленный лигнин может выпускаться в виде товарной продукции или использоваться в качестве топлива для получения технологического пара.

Введение стадии кристаллизации Na>SO4 при 20 получении субстрата позволяет осуществить последующую регенерацию химикатов методом электродиализа и использовать их при гидролизной варке, т. е. создать безотходную технологию. 2S

Формула изобретения

Способ получения питательного субстрата для производства кормовых дрожжей, предусКорректор У. Пономаренко

Подписное