Способ получения субстрата и гемицеллюлоз из соломы

11)13 К .1/02// А ЕНИ К АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ ОПИСАНИЕ ИЭОБР 121) 3325968/28-13(71) Ордена Трудового Красного Знамени институт химии древесины АЯ Латвийской СССР(56) 1. Авров О,в., Мороз З.И. Исполь зование солож в сельском хозяйстве. Л, Колос, 1979, с. 52,2. О. Тоуаеа. К. Адама-.фВ 1 ойесЬп. ВХоепд.:Зцер . В. 5, 225-244. (54) ( 57) СПОСОБИ ГЕИИЦЕ)ц)ЮЛОЗ ИЗ СОЛОМЫ, предусмат.- . ривающий обработку ее раствором щелочи при кипячении, отделение раствора, содержащего гемицеллюлозы и щелочь, от субстрата и его промывку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижеаия.себестоимости целевых продуктов путем сокращения расхода щелочи и воды, раствор, содержащий гемицеллюлозы и щелочь,. после отделения от субстрата доводят до объема, необходимого на предыдущем этапе обработки солож,путем добавления в него проьивных вод, полученных от предыдущей промывкй субстрата, и щелочи до ее исходной концентрации с последующей. многократной обработкой полученным раствором каждой следующей порции соломы до достижения концентрации гемнцеллюлоз в конечном Ерастворе 1,5-3 Ф.Полученные результаты по обработкесоломы щелочью приведены в таблицев перерасчете на порции соломы 1 кг). Изобретение относится к гидролиэной промышленности и касается способаполучения субстрата, используемогодля биохимической переработки или накорм скоту, и гемицеллюлоз иэ соломы,которые могут быть использованы длявыращивания дрожжей или получения,например, ксилозы, ксилита и т. д.Известен способ получения субстрата из соломы с использованием егов качестве грубого корма путем обработки измельченной солонцы 8-кратнымколичеством 1,5-ного раствора щелочи в течение 12 ч с последующейотмывкой полученного субстрата водойдо полного удаления щелочи13. 15Недостатком способа является трудоемкость и большой расход воды.Наиболее близким к предложенномупо технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения 0субстрата и гемицеллюлоз иэ растительного сырья, в частности соломы, согласно которому ее обрабатывают 1-ным раствором гидроокиси натрияо при жидкостном модуле 7:1 гри 120 С в автоклаве в течение 1 ч или при 100 С в течение 3 ч, отделяют раст-. вор, содержащий гемицеллюлозы и щелочь от субстрата и промываютего 23.30Недостатком способа является большой расход воды и щелочи.Цель изобретения - снижение себестоимости целевых продуктов путем сокращения расхода щелочи и воды.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения субстрата и геиицеллюлоз из соломы, предусматривающему обработку ее раствором щелочи при кипячении, отделение раствора, содержащего гемицеллюлоэы и 40 щелочь, от субстрата и его промывку, раствор, содержащий гемицеллюлозы и щелочь, после отделения от субстрата доводят до объеиа, необходимого на предыдущем этапе обработки соломы,45 путем добавления в него промывных вод полученных от предыдущей промывки субстрата, и щелочи до ее исходной концентрации с последующей многократной обработкой полученным раствором 50 каждой следующей порции соломы до достижения концентрации гемицеллюлоз в конечном растворе 1,5-3.Обработку соломы ведут 10-20-кратным количеством 1-2-ного раствора гидроокиси .натрия.Многократное использование щелочного раствора с восстановлением его объема промывными водами и концентрации свежей щелочью позволяет сократить расход щелочи и одновременно на капливать в растворе гемицеллюлоэные полисахариды беэ снижения фериента- тивнОЙ гидролизуемости полученного субстрата, авысокий гидромодуль щелочной обработки соломы снижает расход воды, необходимой для промывки получаемого субстрата,Способ осуществляется следующим образом.Измельченную солому загружают в реакционную емкость с механической мешалкой, добавляют 1-2-ный раствор гидроокиси натрия до необходимого гидромодуля и нагревают при кипячении 1-2 ч. После охлаждения реакционной смеси до бОС раствор от соломы от. деляют, а полученный субстрат промывают водой в количестве, соответствующем объему раствора, оставшегося в соломе. Промывную воду собирают и используют,для доведения объема щелочного раствора до исходного, после чего доукрепляют раствор до исходной концентрации свежей щелочью, Доукрепленный раствор используют для обработки последующих порций соломы. После достижения концентрации геиицеллюлоз 1,5-3 последние выделяют любым из известных способов или используют весь раствор в качестве связующего при гранулировании кормов или других целей, Полученный субстрат поступает намикробиологическую переработку,наприуер для выращивания микроорганизмов после введения в него солей, или на корм скоту.П р и и е р. 200 г воздушно-сухой соломы пшеницы с размером частиц менее 3 мм помещают в реакционнный сосуд, снабженный механической мешалкой и обратным холодильником, Затем добавляют 3 л 1-ного раствора щелочи и кипятят в течение 2 ч. После охлаждения смеси отделяют раствор и получают 2 л жидкости. Обработанную солому прожвают 1 л воды и направляют ее для микробиологической обработки. Полученный щелочной раствор разбавляют проьывной водой до 3 л и доукрепляют 20-ным раствором гидроокиси натрия до получения 1-ного раствора. Доукрепленный раствор применяют для обработки последующих порций соломы по вышеприведенной схеме всего до 9 раз.;Редактор. Л. Веселовская Техред И.Тепер Корректор С. Шекмар Заказ 3483/29 Тираж 364 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб д.4/5 филппл ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 Концентрацию гемицеллюлоз, пере= шедших в раствор, определяют по коли честву редуцирующих веществ после кислотного гидролиза растворившихся веществ. Степень ферментативного гидролиза полученного субстрата определяют с помощью ферментного комплекса целлолигнорина.Как видно из таблицы, концентрация гемицеллюлоз в растворе по мере увеличения кратности его использования непрерывно растет, достигая 3,2 при 9-кратном использовании раствора. Степень ферментативного гидролиза солож в результате обработки повышается до 72-80. Кроме того, по мере 15 увеличения кратности использования раствора сокращается расход воды и щелочи на 1 кг произведенного субстрата. Так, например, расход щелочи при 9-кратном использовании раствора 20 уменьшается в 2 раза (с 0,15 до 0,075 кг сухой соломы), а общий расход воды уменьшается в 3 раза (с 20 до б,7 л воды на 1 кг сухой солоьи), выход гемицеллюлоз при этом достига ет 0,04 кг на 1 кг солоьи. По способу-прототипу таким количеством воды проводится только щелочная обработка солож без учета расхода воды на проьивку.Полученный раствор, содержащий растворенные гемнцеллюлоэы, может быть использован непосредственно в качестве связующего при гранулировании комбикормов, причем гемицеллюлоэы при этом являются дополнительным источником питательных веществ в низко- калорийных кормовых концентратах. Остаток активной щелочи нейтрализуется кормом, способствуя улучшению перевариваеиости содержащихся в грану-. лах грубых кормов. Гемицеллюлозы также могут быть использованы для выращивания дрожжей или получения других ценных продуктов, например, ксилозы, ксилитов и др. Применение"предложенного способа позволяет создавать практически безотходное производство, так как при правильном ведении процесса может быть сокращен до минимума сброс загрязненных промывных вод.