Способ получения кормового витамина в

Союз Советских Социалистических Республик1) Дополнительное к авт. сви влено 23,06.75 (21) 2147165 1.Кл 2 С 12 О 5/О рисоединением заявки-Государствеииый комитет Совета Мииистров СССР ло делам изобретений Приоритет -53) УДК 577.16(088.8 юллетень23 исания 15,08.77.Изобретение относится к микробиологической промышленности.Известен способ получения кормового витамина В, путем сбраживания питательной среды, содержащей барду спиртовых и ацетонобутиловых заводов, соли двухвалентного кобальта, метанол, 5 - 6 диметилбензимидазол, сернокислый никель, мочевину, кормовые дрожжи 11,Увеличение выхода витамина Вдостигается путем внесения в сбраживаемую среду метанола, солей кобальта, мочевины и др.Известен также способ получения кормового витамина В 12, 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 гкелезом, после чего отделяют биомассу, высушивают ее и фасуют 21.При получении кормового витамина В 1, 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(сброгкенной массы), смешивание метановой бражки с исходной бардой в соотношении 1: 1, сгущение полученной массы путем выпаривания и сушку 3.5 Однако такое смешивание компонентовприводит к уменьшению в два раза содержания витамина Ве в готовом продукте, так как в барде витамин отсутствует. При этом выпаривание вызывает термическое разложение 1 О витамина В, и приводит к частичной потереактивности готового продукта.Целью изобретения является получениевитамина В 1 с высоким содержанием его в готовом продукте и снижение расхода реа гента 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 яа два потока, часть которого в количестве 15 - 20% возвращают в исходную барду, а оставшийся поток, имеющий химическое поглощение кислорода 800 - 1000 л 1 г О,/л подают на биологическую очистку и перед сушкой смешивают с отделенной биомассой с последующим подкислением смеси.Предпочтительным является осуществление ЗО ультрафильтрации в три стадии на мембранах 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 (РВ) 0,41 - 0,6%, летучие жирные кислоты (ЛОКК) 3,0 - 4,5 0,1 Х КаОН на 10 мл барды; аммиачный азот 6 - 10 лгг/100 мл, общий азот 0,06 - 0,075%, химическое поглощение кислорода (ХПК) около 50000 мг О,/г, Метановое брожение барды осуществляют термофильиыми метанообразующими бактериями при температуре 50 - 53 С непрерывным методом с образованием кормового витамина В 1, 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/м.Метановая бражка имеет следующие показатели: рН 7,2 - 8,2; СВ 0 8 - 1 6%; ЛЖК 0,9 - 2,0 0,1 И ХаОН на 10 мл бражки; аммиачный азот 48 - 80 мг/100 мл; ХПК 15000 - 20000 мг 02/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 В 2, подвергают ультрафильтрации на полупроницаемых мембранах в соотношении ультрафильтрат - концентрат 1; 1 О - 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 диаометром 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 содиаметром пор 110 - 120 А при давлении 5 - 7,5 ати, отбор фильтрата 20 - 30% от первоначального объема метановой бражки.Третью ступень ультрафильтрации осуществляют на мембранах с диаметром поро80 в 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 в 10 мг О/л. Полученный концентрат делят на два потока: 15 - 20% ультрафильтрата используют для разбавления исходнойбарды и повышения рН последней на 0,2 - 0,5,а оставшийся поток поступает на биологиче 5 скую очистку.Концентрат после ультрафильтрации ибелковый концентрат, полученный на сепара.торе, смешивают и с помощью о-фосфорнойили соляной кислоты снижают рН до 5 - 6,4,1 О расход кислоты при 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 П р и м е р. Ацетонобутиловую барду смешивают с ультрафильтратом в соотношении5; 1, исходная смесь имеет следующие показатели: СВ 1,9%; рН=5,6; ХПК=48000 мгО,/л.Брожение смеси ведут при 52 - 53 С с заменой 30% сброженной жидкости один раз всутки. В результате брожения получают метановую бражку с показателями: СВ 1,6%,рН 7,8, ХПК 20000 мг О/л, содержание ви 5 тамина В,2 4,2 г/лгз (по хроматографии).Отбирают 1 О л бражки и отстаивают в течение 2 час, затем на лабораторном сепара.торе при факторе разделения 1000 разделяютна две фракции: биомассу в количестве 0,2 лс содержанием СВ 24,5%, витамина Вц521 мг/кг сухих веществ; культуральную жидкость в количестве 9,8 л с содержанием СВ1,12%,Культуральную жидкость ультрафильтру.ют в три ступени; на мембранах с диаметромопор 140 А при давлении 5 ати, затем на мемобранах с диаметром пор 120 А при давлении7,5 ати и на мембранах с диаметром пор40100 А при давлении 10 ати. При этом получают 9,3 л фильтрата, имеющего СВ 0,5%,ХПК 980 мг О,/л; витамин Вв ультрафильтрате практически не обнаруживается,45 Концентрат в количестве 0,5 л имеет СВ13,1%, содержание витамина Вц 165 мг/кгсухих веществ.Биомассу, отделенную на сепараторе, иконцентрат после ультрафильтрации смешивают и доводят рН раствора соляной кислотой до 5,5.Смесь имеет СВ 16,4%, содержание витамина В - 370 мг/кг сухих веществ. Послевысушивания при 250 С содержание витамина в готовом продукте составило 340 мг/кг.По технологической схеме Ефремовскогобиохимзавода из исходной метановой бражки выпариванием на четырехкорпусной установке и сушкой распылением получен про 60 дукт с содержанием витамина В,2 250 мг/кг.Формула изобретения1. Способ получения кормового витаминаВ 1, предусматривающий метаиовое сбражи536688 Составитель М. ЛаринаТехред В. Рыбакова Редактор А. Бер Корректор В. Гутман Заказ 499/П 83 Изд. Юе 47 Тираж 563 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Тип, 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 12, после отделения от биомассы культуральную жидкость концентрируют, например, ультра- фильтрацией 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 О,/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 мемобранах с диаметром пор 150 - 80 А с соотношением фильтратов 3: 2: 1.53. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что давление ультрафильтрации на стадиях соответственно составляет 3,5 - 5 ати, 5 - 7,5 ати, 7,5 - 12,5 ати. 1 ОИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе.1, Авторское свидетельство СССР Ме 362046,М. КлС 12 Р 5/06, 1971,2, Авторское свидетельство СССР М 140539,15 М. Кл. С 12 Р 5/06, 1961.3. Авторское свидетельство СССР Уе 166111,М, Кл, С 12 Р 5/06, 1962 (прототип).