Способ получения биомассы микроорганизмов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ О А(19) П) ЕСПУБЛИ ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относитсгической и пищевой проЦелью изобретения являетние загрязнения атмосфеснижение затрат на произ я к микробиоломышлен ности, я предотвращерного воздуха, водство биомасИзобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способам получения биомассы дрожжей и микроводорослей.Целью изобретения является предотвращение загрязнения атмосферного воздуха, снижение затрат йа производство биомассы, повышение стерильности процесса.Способ заключается в том, что одновременно параллельно выращивают кормовые дрожжи и микроводоросли хлореллы на питательных средах в емкостях для культивирования, насыщение культуральных жидкостей газом осуществляют при пропускании жидкости по поверхности насадки в виде пеоеуешиваемой жидкостной пленки, авей коиевоют(5)5 С 12 М 1/16, 1/12 (С 12 М 1/16,С72 С 12 Я 189) сы, повышение стерильности процесса, Способ заключается в том, что параллельно выращивают кормовые дрожжи и микроводоросли хлореллы, отработанную культуральную жидкость, полученную в каждом из процессов выращивания, подвергают дегзэации, после чего насыщение культуральной жидкости кормовых дрожжей ведут кислородом, выделенным при дегазации иэ культуральной жидкости хлореллы, а насыщение культуральной жидкости хлореллы осуществляют углекислым газом, выделенным при дегазации иэ культуральной жидкости кормовых дрожжей, затем насыщенные газом культуральные жидкости подают в процесс культивирования, при этом отношение полученной биомассы дрожжей к биомассе хлореллы поддерживают равным 2,5 - 3,5,после чего проводят дегазацию продуктов метаболизма и выделение биомассы. Насыщение культуральной жидкости кормовых дрожжей осуществляют кислородом, выделенным при дегаэации его из культуральной жидкости хлореллы, а насыщение культу- ральной жидкости хлореллы осуществляют углекислым газом, выделенным при дегазации его из культуральной жидкости кормовых дрожжей, причем насыщение культуральных жидкостей осуществляют в объемах, изолированных от объема ем стей для культивирования, а отношен производительности дрожжей 61 к произ дительности хлореллы 62 поддержива равным 61/62=2,5 - 3,5,Дегазацию культуральных жидкостей осуществляют до насыщения их газом, 165598010 20 25 30 35 40 45 50 55 Насыщение культурэльной жидкости дрожжей кислородом, образованным и выделенным при дегазэции культуральной жидкости хлореллы, а также насыщение суспенэии хлореллй углекислым газом, выработанным дрожжами, позволяет снизить фякторы загрязнения атмосФерного воздуха (тэк как атмосферный воздух не участвует в аэрации культуральных жидкостей и, следовательно, не загрязняется или участвует в меньшей степени, чем в известном способе), уменьшить затраты на получение биомассы (так как не.требуется дополнительная энергия на компримирование газа и обеспечение его скорости 0,1 - 6,0 м/с с целью доставки в культуральную жидкость кислорода и отвода иэ нее продуктов метаболизма, кислород и углекислый газ вырабатывают сами микроорганизмы), улучшить стерильность процесса за счет устранения попадания дикой культуры с компримированным воздухом в культуральную жидкость.Проведение насыщения культуральных жидкостей в объемах, изолированных от объема. емкостей для культивирования, позволяет не смешивать продукты метаболизма с насыщаемым газом, а доставлять эти продукты для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов.Выполнение отношения производительности дрожжей 61 к производительности хлореллы 62, равного 61 И 2=2,5 - 3,5, позволяет поддерживать достаточную для , культивирования концентрацию кислорода в культуральной жидкости кормовых дрож, жей.Указанное соотношение 61/62 получено опытным путем при непрерывном культивировании биомассы дрожжей и микроводорослей.Кроме того, указанное соотношение ориентировочно можно подтвердить, исходя из следующих соображений. Известно, что на получение 1 кг биомассы дрожжей затрачивается 0,6 - 0,8 кг кислорода, примерно столько же выделяется при этом углекислого газа. Для получения биомассы 1 кг хлореллы требуется 2 кг СО 2 при дыха тельном коэффициенте, равном единице.Ориентировочно для насыщения культуральной жидкости кислородом, выработанным хлореллой, необходимо, чтобы количество полученных в единицу времени кормовых дрожжей было в 2/0,6 - 2/0,8=3,3 - 2,5 больше, чем количество выработанной хлореллы. В случае, если отношение 61/623,3, кислорода, выработанного хлореллой, недостаточно для проведения процесса, что приводит к снижению производительности или требует дополнительных зл грат кислорода, что нецелесообразно. В случае, если отношение 61/622,5, снижается расход углекислого газа, выделяемого дрожжами, что приводит к снижению выхода биомассы хлореллы,Проведение дегазации культуральных жидкостей до их насыщения газом предотвращает смешение продуктов метаболизма с насыщаемым газом, что увеличивает движущую силу процесса абсорбции, а также обеспечивает эффективное осуществление предлагаемого экологически чистого способа получения биомассы,15 П р и м е р 1. Кормовые дрожжи рода " Сапбйа выращивают на гидролизате древесины с концентрацией 0,1 - 0,8 РВ. В качестве посевного материала используют дрожжи расы "Тулунская". Состав среды, г/л; азот 1,7; Р 2050,18; КС 0,72, Температуру питательной среды с микроорганизмами поддерживают равной 38 - 39 С, рН поддерживают в пределах 4,2 - 4,6, добавляя аммиачный раствор, Скорость протока устанавливают равной 0,2 ч, Производительность дрожжерастительной установки варьируют путем изменения содержаний редуцирующих веществ в подаваемой питательной среде.В качестве микроводорослей используют СЫогеПа нц 9 эгз, термофильный штамм. Культивирование осуществляют на среде Тамия при поддержании рН 7, температуры 38 С при освещенности 10000 лк. Среднечасовой прирост микроводорослей составляет 20 мг/л.Дегазацию культуральных жидкостей осуществляют в аппаратах до их насыщения газом.Отношение производительности дрожжей к производительности хлореллы поддерживают равным 61/62=18 г/6 г=З, Наблюдается стабильный рост дрожжей и хлореллы, выделение углекислого газа и кислорода. Производительность по дрожжам 18 г АСД/ч, по хлорелле - 6 г/ч. Накопление углекислого газа в технологических линиях выращивания дрожжей отсутствует и вывод отработанного воздуха в атмосферу не производится, Таким образом, не происходит загрязнение атмосферного воздуха микроорганизмами и продуктами метаболизма.П р и м е р 2. Отношение 61/62 поддерживают равным 1,9;2,5;З,З;4,0, При 61/62, равном 1,9, снижается расход углекислого газа, выделяемого дрожжами, и производительность по хлорелле падает до 4,2 г/ч. При 61/62, равном 4, падает производительность по дрожжам до 12 г/ч вследствие от1655980 биомассы, а следовательно, уменьшить себестоимость выпускаемого продукта.Формула изобретенияСпособ получения биомассы микроор 5 ганизмов, предусматривающий параллельное выращивание дрожжей имикроводорослей хлореллы на питательнойсреде, отделение биомассы, насыщениекультуральной жидкости дрожжей кислоро 10 дом, выделенным клетками хлореллы, акультуральной жидкости хлореллы - углекислым газом, полученным при выращивании дрожжей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью предотвращения загрязнения ат 15 мосферного воздуха, снижения затрат напроизводство биомассы, повышения стерильности процесса; насыщение культуральных жидкостей дрожжей и хлореллысоответственно кислородом и углекислым20 газом осуществляют перед подачей их впроцесс выращивания для устранения контакта этих газов между собой, при этом отношение полученной биомассы дрожжей кбиомассе хлореллы поддерживают равным25 2,5 - 3,5,сутствия достаточного количества кислорода, При этом в примерах 1 и 2 дополнительный подвод кислорода не производится.При поддержании 01/62, равном 2,5 и 3,3, параметры процесса те же, как в примере 1, т,е. наблюдается стабильный рост дрожжей и хлореллы, интенсивное выделение углекислого газа и кислорода, достигается наибольшая производительность по биомассе - 18 - 20 г АСД/ч и по хлорелле - 6 г/ч, отсутствует загрязнение воздуха продуктами метаболизма. П р и м е р 3. Выращивание осуществляют так же, как в примере 1, однако дегазацию газа из культуральных жидкостей осуществляют после насыщения жидкостей газом, В этом случае происходит смешение кислорода с углекислым газом, что резко уменьшает производительность по дрожжам до 5 г/ч и по хлорелле до 2,3 г/ч,Таким образом, предлагаемый. способ по сравнению с известным позволяет устранить факторы загрязнения атмосферного воздуха, снизить затраты на производство Составитель В, ГолимбертРедактор Т. Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор И. Муска Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,.ул,Гагарина, 101 Заказ 2030 Тираж 383 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5