Спосіб безвідходної переробки яблучних вичавок

Способ безотходной переработки яблоч ных выжимок, предусматривающий экстра гирование пектина из выжимок раствором кислоты, разделение смеси на твердую и жидкую фазы, осаждение пектина из жидкой фазы и его сушку, выращивание на твердой фазе высших базидиальных грибов, выращивание кормовых дрожжей в жидкой среде, оставшейся после осаждения пектина, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что после экстрагирования раствороммсислоты твердую фазу подвергают дополнительному экстрагированию при гидромодуле 1:1, температуре 18°С в течение 1 часа, при этом в качестве экстрагента используют раствор NH4OH, являющийся эквимолярным по отношению к раствору кислоты, перед осаждением пектина в жидкую фазу вносят экстракт, полученный дополнительным экстрагированием, осаждение проводят раствором АІСІз, в качестве высших базидиальных грибов используют штамм Carlolus hlrsutus № 352. С > с* 00 Изобретение относится к биотехнологии, конкретно к способам безотходной переработки вторичного растительного сырья и может быть использовано на предприятиях консервной, соковой и винодельческой промышленности, а также на заводах по производству пектина. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ безотходной переработки яблочных выжимок, предусматривающий экстрагирование и последующее выделение из экстракта пектина, выращивание дрожжей на оставшейся жидкой фазе и базидиальных грибов на твердом остатке [1]. Общие признаки прототипа и заявляемого решения: экстрагирование пектина из выжимок раствором кислоты, разделение смеси на твердую и жидкую фазы, осаждение пектина из жидкой фазы и его сушку, выращивание на твердой фазе высших базидиальных грибов, выращивание кормовых дрожжей в жидкой среде. Способ-прототип не обеспечивает достаточного осаждения пектина из выжимок, а качество кормового белка при использовании этого способа низкое. В основу заявляемого изобретения поставлена задача увеличения выхода пектина за счет разрушения более крепких связей между полисахаридами и активации ферментов и улучшения усвоения твердой фазы базидиомицетами. Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе безотходной переработки яблочных выжимок, предус о 6687 м.привающем экстрагирование пектина из твором (0,5 %) H/jOH при температуре 18°С, ті^кимок раствором кислоты, разделение гидромодуле 1 в течение 1 часа. Полученный г.моси на твердую и жидкую фазы, осаждение экстракт отделяют фильтрацией и объединяпектина из жидкой фазы и его сушку, выращи- ют с кислотным экстрактом. В полученную пание на твердой фазе высших базидиальных 5 смесь с рН 6,8 добавляют 20 % АІСІз, по* грибов, выращивание кормовых дрожжей в средством чего растворимый пектин перевожидкой среде, оставшейся после осаждения дят в нерастворимую соль пектат алюминия, пектина, согласно изобретению, после экс- которую впоследствии отделяют центрифугитрагирования раствором кислоты твердую фазу рованием. Полученную соль регенерируют пуподвергают дополнительному 10 тем обработки 70 % этиловым спиртом с экстрагированию при гидромодуле 1:1, темпе- содержанием 5% (по объему)соляной кислоты ратуре 18°С в течение 1 часа, при этом в из расчета 2 л на 1 кг соли. Выход пектина качестве экстрагента используют раствор составляет 48,3 г из 1 кг выжимки или 74% от NH4OH, являющийся эквимолярным по отно- общего количества пектиновых веществ, сошению к раствору кислоты, перед осаждени- 15 держащихся в яблочных выжимках. ем пектина в жидкую фазу вносят экстракт, Оставшуюся жидкую фазу используют полученный дополнительным экстрагированием, для получения кормовых дрожжей, для чего ее осаждение проводят раствором АІСІз, в качестве стерилизуют, вносят разводку винных дрожвысших базидиальных грибов используют жей в количестве 2% от объема питательной штамм Carlolus hirsutus N2 352. 20 среды и культивируют в течение 24 часов при Сопоставительный анализ заявляемого температуре 30°С при постоянном аэрироварешения с прототипом показывает, что заявнии. Выход жидких кормовых дрожжей с 1 кг ляемый способ отличается от известного пояблочной выжимки составляет 980 г. вторным экстрагированием эквимолярным Оставшиеся после извлечения пектина раствором NH4OH. Первоначальное кислот- 25 проэкстрагированные яблочные выжимки, ное экстрагирование переводит в раствор содержащие 42 % углеводов и 2 % белка, степектиновые вещества, связанные с клеточрилизуют при 1,5 атм в течение 1 часа, засеными стенками непрочными водородными ивают мицелием гриба Cariolus hirsutus связями. При этом кислота частично разрушаетNs 352 в соотношении посевного материала гликозидные связи между нейтральны- 30 ми и выжимки 1:30 (по объему). Твердофазное полисахаридами и жестко связанным с ними культивирование до полного зарастания протопектином, тем самым подготавливая субстрата мицелием осуществляют в специусловия для проведения повторного альных контейнерах высотой слоя 10 см в экстрагирования водным аммиаком, который течение 7 дней при температуре 24°С. Ползавершает процесс перевода в раствор 35 ученную биомассу, содержащую 20 % углепротопектина, гидролизуя сложноэфирные водов и 19,4% белка, высушивают при связи между ним и целлюлозой с образованием температуре 60°С. Выход белка определяют низкотоксилированного водорастворимого как отношение количества белка в граммах, пектина. Кроме того, дополнительное образованного при утилизации 100 граммов введение в среду источника азота на последу- 40 углеводов. ющей стадии культивирования грибов сопровождается повышением их биосинтеза и увеличением выхода белка. Использование кислоты или аммония в отдельности не позволяет извлечь из вы- 45 П р и м е р ы 2-5. Способ осуществляют жимки совокупный продукт экстракции растворимого пектина и протопектина. на том же сырье в той же последовательноИзменение последовательности введения сти, что в примере 1, при температуре окруреагентов также не приведет к адекватному жающей среды, изменяя эквимолярное выходу продуктов, так как в условиях отсут- 50 соотношение кислоты и NH4OH соответстствия предгидролиза гликозидных связей, венно 1:0,8; 1:0.9; 1:1,1; 1:1,2 при повторной осуществляемого кислотой, эффективный экстракции выжимок. Результаты приведераспад сложноэфирных связей невозможен. П р и ны в таблице. П р и м е р 6 (способ-прототип). Экстрам е р 1. Сухую яблочную выжимку помещают в кцию яблочных выжимок кислотой осущестэкстрактор, где осуществляют 55 выделение пектиновых веществ 0,3 % HCI при температуре вляют как в примере-1. Затем добавляют 1Н 70°С, гидромодуле 3 в течение 2-х часов. раствор NH4OH для корректировки рН до Жидкую фазу отделяют фильтрацией, а значения этого показателя 7,3. Жидкую фазу твердый остаток подвергают повторной отделяют фильтрацией, добавляют 20 % расэкстракции эквимолярным рас- твор АІСІз и выделяют нерастворимую соль = 7О г/10 г '° ° 6687 аналогично примеру 1. Выход пектина составляет 34,1 г из 1 кг выжимок или 52,2%. Оставшуюся жидкую и твердую фазы используют аналогично примеру 1. Результаты приведены в таблице. Как видно из таблицы, предлагаемый способ позволяет увеличить выход пектина на 23% и способствует более полному усвоению лигноцеллюлозного субстрата. N? примера 'Отношение НСМЩОН моль/моль 1 1:1 48,3 74,0 70,0 19,4 2 1:0,8 32,7 50,1 8,6 5,0 3 1:0,9 41,6 60,9 62,3 16,3 4 1:1,1 45,8 70,1 43,5 13,6 5 1:1,2 45,0 68,8 27,0 8,5 6 34,1 52 2 44,0 13,8 Упорядник В. Єжов Замовлення 639 Выход белка Содержание г/100 г углево- белка в корме дов г/100 г г/кг выжимки % от технологического запаса Выход і пектина Техред М.Моргентал Коректор М. Самборська Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101