Спосіб одержання біомаси

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИО - > МАССЫ путем выращивания смеси микро организмов в условиях аэрации на послеспиртовой мелассной барде с добавлением дополнительных источников азота и фосфо»ра в виде минеральных солей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения коррозионной агрессивности среды, повышения выхода биомассы и уменьшения загрязненности сточных вод за счет исключения подкисления среды и .более полного использования имеющихся в ней органических веществ, в качестве смеси микроорганизмов используют виды Pseudomonas desmolyt і сип, Pseudomonas fermentans, Chromobacterium flavum, Pseudomonas put і da, Вас і 11 us meqatherlum взятые в соотношениях 1:1 при коішент- ~ рации смеси в питательной среде 1 4 17 г/л. (Л 00 О ' ' '" ч •••-• ""Ыяъя*,, 803474 1 Изобретение относится к микробиолоПоставленная цель достигается тем, гической промышленности, в частности, * что в способе получения биомассы, прек способу получения биомассы, и может дусматривающем выращивание смеси микі роорганизмов в условиях аэрации на посбыть использовано в пищевой промышленности на спиртовых заводах, перерабаты- 5 леспиртовой мелассной барде с добавлением дополнительных источников азота вающих мелассу, предприятиях по произи фосфора в виде минеральных солей, водству пищевых кислот и хлебопекарных предусмотрено в качестве смеси микроДрОЖЖеЙ. организмов использование 'видов PseudoИзвестен способ получения биомассы, например, кормовых дрожжей, путем их і о monas desmolyticum, Pseudomonas f e r rnentan5, Chromobacterium f 1 avum,Pseuвыращивания на аэрируемой послеспиртоdomonas putida, Bacillus megatherium вой мелассной барде с добавлением и с взятые в соотношениях 1:1 при концентра-і точников азота и фосфора С1 3 . ции смеси в питательной среде 1 4 - 1 7 г/л. Согласно известному способу реакцию Сущность способа заключается в слесреды регулируют путем подкисления м и - (5 неральными кислотами* дующем: К недостаткам известного способа В послеспиртовую барду, характеризуюотносится: щуюся следующими основными показа1) неполная утилизация органического телями £в %) и рН субстрата, . 20 Вода 91-92 2) коррозионная агрессивность кульСухие вещества 8-9 туральной среды. В том числе оога. Ближайшим техническим решением по нические соединения 6-7 технической сущности и достигаемому Из них усвояемые эффекту является способ получения био— 25 дрожжами 2,7-3i5 массы путем выращивания смеси микроорЗола 2,0-2,5 ганизмов в условиях аэрации на лослеспир*рН 5,0-5,5 товой мелассной барде с добавлением доРедуцирующие вещест'• полнительных источников азота и фосфора ва 0,3-0,4 в виде минеральных солей [ 2 ] . 30 Летучие кислоты 0,25-0,30 • Известный способ предусматривает выГлицерин 0,4-0,5 ращивание дрожжей при.поддислении с р е Азот: общий 0,25-0,40 *. ды кислым концентратом - отходом п р о аминный 0,03-0,04 изводства глутаминовой кислоты и б е т а Фосфор 0,03-0,24 ина. дополнительно вводят азот и фосфор в Способ имеет следующие 'недостатки: виде минеральных солей в таком количестг - в результате подкисления среды ве, чтобы суммарная концентрация добавбольшим количеством кислых концентраленных и имеющихся в среде азота и фостов в производственном стоке - послефора составляла соответственно 2,0 и дрожжевой мелассной барде - значительно 0,8% К количеству органических .веществ 40 увеличивается количество минеральных барды. веществ, затрудняющих дальнейшую е г о Посевную культуру микроорганизмов утилизацию, получают обычным путем, последователь- высокая коррозионная агрессивность но размножая из пробирок по стадиям: технологических растворов вызывает н е в колбах на качалках, в инокупяторах, 45 обходимость изготовления оборудования в посевных аппаратах. Плотность засева для производства кормовых дрожжей и питательной среды посевной культурой, дальнейшей утилизации барды из дорогосодержащей 1 0 г/л абсолютно сухой биостоящей нержавеющей стали, массы, составляет 10% от объема среды. -органические вещества барды испольПроцесс выращивания микроорганизмов зуются на 5 0 % , $® осуществляют в течение 12—18 ч в ин«* тервале температур 3 0 - 3 7 С при расхоЦель изобретения - уменьшение корде воздуха на аэрацию среды 4 7 розионной агрессивности среды, повыше5 5 м У м 3 ч. Концентрация биомассы в ние выхода биомассы и уменьшение культуральной среде поддерживается в загрязненности сточных вод за счет иск- 55 Пределах 1 4 - 1 7 г/л / по абсолютно су-лючения подкисления среды и более полхой биомассе/. При этом происходит с а ного использования имеющихся в ней орморегулирование активной реакции среды ганических веществ. от рН 5,0-5,5 (исходная послеспиртовая £03474 барда) до рН 7,8-8,3 (культуральная жидкость в ферментере). Изферментера < культуральнуто жидкость отбирают непрерывно, биомассу отделяют от культуральНОЙ ЖИДКОСТИ ОДНИМ И З ИЗБеСТНЫХ СПОСОт 5 бов (отстаивание, сепарация, центрифугирование) и направляют па сгущение, плазмолиз и высушивание. Для более полного использования о р ганических веществ послеспиртовой барды ю и повышения выхода биомассы ч а с т ь жидкости ( 2 0 - 3 0 % ) после отделения биомассы возвращают в ферментер. Выход биомассы 18-22 г / л (по абсолютно сухой биомассе) с содержанием is белка 5 3 - 5 8 % при зольности 1 4 - 1 8 % . Органические вещества послеспиртовой мелассной барды используются микроорганизмами на 6 0 - 7 0 % . Сущность способа поясняется коикрет- 20 ными примерами. П р и м е р 1 . К послеслиртовой м е лассной барде, содержащей 8% сухих в е ществ, в тпрл числе 6% органических, были добавлены источники а з о т а и ф о с - 25 фора в виде карбамица и ортофосфорной кислоты в количествах соответственно 2 , 6 г / л и 1,7 г / л . Приготовленную, т а ким образом, питательную среду поцавали в аппарат с пневматической аэрацией и зо засевали посевной культурой симбнотической ассоциации микроорганизмов, с о с т о я щей преимущественно из видов P s e u d o n o n a s desmol y t І cum, Ps'eudomonas f e r m e n t a n s , C h r o m o b a c t e r і urn f l a v u m j P s e u d o m o nas p u t i d a , B a c i l l u s menatherium, ,. взятых в равных соотношениях 1 : 1 в 1 центрации 1 4 г / л . прерывно-проточным методом при скорое ти разбавления среды 0 , 0 8 4 ч " 1 , ч т о соответствует продолжительности процесса 1 2 ч . В процессе выращивания б и о массы в результате жизнедеятельности микроорганизмов происходило с а м о р е г у л и рование активной реакции среды о т рН 5 , 0 исходной послеспиртовой барды до рН 8 , 0 культуралыюй жидкости. Отбор культуральной жидкости с б и о массой осуществляли непрерывно. Б и о массу из культуральной жидкости в ы д е ляли центрифугированием и направляли на плазмолиз и высушивание. Для более полного использования микроорганизмами органических веществ среды часть оттоков в количестве 2 2 % от объема после отделения биомассы возвращали в ферментер. В среде после выращивания микроорганизмов с о д е р ж а лось сухих веществ 4 , 2 % , в том числе органических 2 , 2 8 % . Выход биомассы составил 1 8 г / л /по абсолютно сухой биомассе/. Органические вещества среды были ис~ (пользованы на 6 2 % . Технологические параметры процесса: Концентрация послеспиртовой барцы, % С В 8,0 в том числе органические соединения 6,0 Температура, С 35,0 Продолжительность процесса, ч 12,0 Скорость разбавления среды, ч'л 0,084 Концентрация биомассы в культуральной жидкости, г/л (АСБ) 14,0 Посевную культуру получали в количест*4 0 Расход воздуха на аэраве 1 0 % от объема среды с содержанием цию среды, м 3 / м 5 ч биомассы 1 0 г / л (по абсолютно сухой рН среды 53,0 ' б и о м а с с е ) , последовательно выращивая е е исходной 5,0 из пробирок с агаром в колбах на к а ч а л после выращивания 8,0 ках, в инокуляторах и посевных а п п а р а 4 П р и м е р 2. К послеспиртовой тах. В качестве среды для посевной куль- ^ мелассной барде, содержащей 9% сухих туры использовали послеспиртовую барду веществ, в том числе органических - 7%, с добавлением минеральных солей в к а для более полного использования органичестве источников а з о т а и фосфора в ческих веществ добавляли 27% оттоков количестве 0%9% и 0 , 5 % к имеющимся в среде органическим веществам. 50 после отделения биомассы. К полученной питательной среде были добавлены Выращивание указанной выше смеси 3,0 г/л карбамица и 2,2 г/л ортофосформикроорганизмов в аппаратах с пневманой кислоты в качестве источников азоттической аэрацией осуществляли при т е м ного и фосфорного питания. пературе 3 5 С и расхопе воздуха на а э рацию среды 5 3 м v м^ч до достижения 55 Приготовленную, таким образом, питаконцентрации биомассы в культуральной тельную среду направляли в аппарат с среде 1 4 г / л /по абсолютно сухой б и о пневматической аэрацией и засевали пом а с с е / . З а т е м выращивание провоцили несевной культурой симбиотической асго 803474 5 ішаши микроорганизмов, состав которой приведен в примере 1 , Посевную культуру получали так, как описано в примере 1. Выращивание смеси микроорганизмов в аппарате с пневматической аэрацией осуществляли при температуре 3 2 С и расходе воздуха на аэрацию среды 4 7 м э/ м^ч цо достижения концентрации 3 биомассы в среде 16 г/п /по абсолютно сухой биомассе/. Затем процесс выращивания осуществляли непрерывно-проточным методом при скорости разбавления 0 , 0 5 6 ч " 1 , что соответствует продолжительности выращивания 1 8 ч. В процессе культивирования в результате жиэнепеятельности микроорганизмов происхоакло саморегулирование активной реакции среды от рН 5,5 до рН 8,3. Отбор культуральной жидкости проводили непрерывно. Сгущение, плазмолиз и высушивание биомассы осуществляли, как описано в примере 1. В сроде после выращивания микроорганизмов содержалось сухих веществ 4 , 2 1 % в том числе органических 2,31%, Выход биомассы составил 2 2 г/л /по абсолютно сухой биомассе/. Органические вещества среды использовались 2,31 • 100 , на 67% / 1 0 0 10 15 20 30 7.0 Концентрация послеспир- ( товой барды, % СВ в том числе органические соединения Температура, С 9,0 7,0 32,0 35 6 Продолжительность процесса, ч 18,0 Скорость разбавления среды, ч - t 0,056 Концентрация биомассы їв культуральной жидкости, г/л (АСБ) 16,0 Расход воздуха на аэрацию среды, мУ/ м^ч рН срецы: 47,0 исходной 5,5 после выращивания 8,3 Использование предлагаемого способа получения биомассы обеспечивает следующие преимущества: - полностью исключается необходимость подкисления среды в процессе выращивания биомассы, т.е. исключается применение дефицитных минеральных кислот или кислых концентратов, - значительно снижается коррозионная агрессивность технологических растворов, в результате чего отпадает необходим ость в изготовлении технологического оборудования и трубопроводов из дорогостоящей нержавеющей стали, - достигается более глубокое использование органических веществ срецы на синтез биомассы и повышается выход биомассы на 13-30% / 1 8 - 2 2 г/л вместо 1 5 , 9 - 1 6 , 9 г/л/, - уменьшается количество загрязняющих веществ в сточных водах: минеральных веществ - в результате исключения процесса поцкисления, органических веществ - за счет более полной утилизации их в процессе биосинтеза. Составитель В. Зайцева Редактор И. Кусова Заказ 409/ДСП Техрец Г.Фанта Корректор И. Эрдейи Тираж 4 4 4 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 1 3 0 3 5 , Москва, Ж-35, Раушская наб., ц, 4/5 Филиал ППП "Патент" , г. Ужгород, ул. Проектная, 4