Способ получения биомассы микроорганизмов

(19) (11) 12 М 1/ ЗОБРЕТЕНИЯ ПИ ИДЕТЕПЬСТ АВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) 1. Авторское свидетельство СССРИф 710983, кл. С 2 С 5/10, 1978.2. Авторское свидетельство СССРИ 614646, кл. С 12 С 11/14, 1978,(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫМИКРООРГАНИЗМОВ, предусматривающий выращивание их на питательной среде,содержащей источник углерода, источник азота и необходимые минеральныесоли, в условиях аэрации в две стадии, на первой из которых выращиваютдрожжи рода СапсИда с последующимотделением полученной биомассы откультуральной жидкости, а навторойстадии на отработанной культуральнойжидкости выращивают мицелиальные грибы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения выхода биомассы и улучшения ее качества, напервой стадии совместно с дрожжамирода Сапд 10 а выращивают смесь мицелиальных и дрожжеподобных грибов.9632Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способам получения биомассымикроорганизмов.Известен способ выращивания микроорганизмов на сточных водах в двестадии, на первой иа которых используют дрожжи, а на второй - Грибы в чистой культуре или смесь грибов разныхродов 11,10Недостатком способа является низкий выход белка.Наиболее близким к предлагаемомуспособу по технической сущности и достигаемому результату является способ 15получения биомассы микроорганизмов,предусматривающий выращивание их напитательной среде, содержащей источник углерода, источник азота и необходимые минеральные соли, в условиях 20аэрации в две стадии, на первой изкоторых выращивают дрожжи рода Сапд 1 с 1 а с последующим отделением полуценной биомассы от культуральной жидкости, а на второй стадии на отработанной культуральной жидкости выращиаают иицелиалииые грибы 2,Согласно известному способу навторой стадии выращивают грибы родовЗр 1 саг 1 а или Реп 1 с 1111 цщ, или А 5 рего 11 цз, а отделение грибной биомассыи ее последующую сушку проводят совместно с дрожжами, полученными на.первой стадии выращивания биомассы,Этот способ позволяет частично ути.лизировать органические вещества из35культуральной жидкости после первойстадии выращивания и на 2-5 увели"чить содержание белка в кормовой биомассе.40Недостаток такого способа состоитв том, что на первой стадии в качестве продуцентов биомассы применяютдрожжи, обладающие ограниченным набором ферментов, а это снижает вози45можныи выход биомассы, посколькудрожжи могут утилизировать толькоуглероды и не используют другие органические вещества, содержащиеся в .сточных водах. Использование на первой стадии выращивания биомассы только дрожжей ограницивает выбор субстратов, которые могут быть переработаны этими микроорганизмами, поскольку дрожжи применяют для своегороста в основном сахара, оставляяв среде другие органические вещества.Кроме того, недостатками способаявляются невысокое содержание белка 74 2в дрожжах (45-50) и получение на первой стадии при использовании одних дрожжей продукта, обедненного белком,а также токсичность продуктов обмена, выделяемых дрожжами в процессе превращения углеводов, которая снижает как выход, так и качество биомассы, получаемой на первой стадии,Целью изобретения является повышение выхода биомассы и улучшение ее качества,Поставленная цель достигается тем,что при осуществлении способа получения биомассы микроорганизмов, предусматривающего выращивание их на питательной среде, содержащей источник углерода, источник азота и необходимые минеральные соли, в условиях аэрации в две стадии, на первой из которых выращивают дрожжи рода Сапс 11 с 1 а с последующим отделением попученной биомассы от культуральной жидкости, а на второй стадии на отработанной культуральной жидкости выращивают мицелиальные грибы, на первой стадии совместно с дрожжами родаСапд 1 да выращивают смесь мицелиальныхи дрожжеподобных грибов,П р и м е р. Сточные воды сульфитного производства целлюлозы с содержанием углеводов 1 О г/л, рН 4,5 и необходимым колицеством питательных солей в виде азота и фосфора подают в аэрируемый аппарат объемом 600 м в количестве 40-50 м, куда засевают дрожжи рода Сапс 11 оа и смесь грибов родов Тг 1 сЬозрогоп, Реп 1 с 1111 цщ, 5 р 1 саг 1 а, 5 рогосЬг 1 сЬищ, Тг 1 сЬодегута в соотношении с дрожжами 1:2 и с общей начальной концентрацией 1,0- 1,5 г/л по сухому весу Засев как грибов, так и дрожжей одноразовый.Питательный субстрат (сточные воды) аэрируют на контакте с биомассой, пока суммарная концентрация ее не достигает 2,0-2,5 г/л, после чего объем жидкости в аппарате доводят до 180 м б. Процесс выращиваниябиомассы начинают вести при непрерывной подаце субстрата и отборе биомассы.Непрерывную подачу питательной среды и отбор биомассы рассчитывают таким образом, чтобы время пребывания биомассы в аппарате составляло 3-4 ч,что соответствует времени удвоения биомассы в объеме и, следовательно, максимальной скорости роста в данных условиях (0,3 м ч ). Через 3-4 чТ а б л и ц а 1 Способ Содержаниебелкав биомассе, 4 Выходбиомассы,т/сут Выходбиомассык утилизированнымуглеводам поступило осталось утилизи" в среде рованобиомассойИзвестный 50,5 24,0 1,0 23,0 12,0 52,0 Предлагаемый 24,0 56,0 0,0 24,0 74,0 17,7 Таблица 2 10 Название грибов Содержаниебелка,58,2 53,4 60,0 59,0 56,3 Брсдгд 5 ре Аврегц 11 оз вр.Репс 1111 ип яр. ТГ 1 споврогоп 5 рТг 1 сЬодегва вр. Ьрсага ++ Репс 11 цв 63,0 Смесь грибов,использованныхв предлагаемомспособе 63,0 3 9632 выращивания Ьиомассу при концентрации 5-6 г/л по сухому весу отделяют на флотаторах или другим способом и направляют на сушку. Культуральная жидкость после первой стадии не содержит сахара, поэтому дрожжи на ней развиваться не могут. Ее направляют .на вторую стадию получения биомассы, где осуществляют одноразовый подсев омеси мицелиальных и дрожжеподобных 1 О грибов, используемых на первой стадии. Начальная концентрация грибов составляют 1-1,5 г/л, затем при непрерывной подаче субстрата она увеличивается до 4,0-6,0 г/л по сухому весу и является рабочей концентрацией биомассы в предлагаемом способе. Время выращивания смеси грибов на второй Количество углеводов, т Как следует из табл. 1, выход биомассы от утилизированных углеводовв предлагаемом способе достигает743, вместо 52 в известном при болееглубоком извлечении этих органических веществ из среды. Это происходитза .счет того, что смесь грибов способна извлекать из среды целый ряд 45веществ, не относящихся к сахарам1 органические кислоты, полисахариды,растворенный лигнин и пр.).,Содержание белка в биомассе после 50 первой стадии выращивания возрастает с 50,5 до 56,0-58,0. В табл. 2 приведены данные посравнительному содержанию белка в 55биомассе гриба на второй стадии, полу.ченной при использовании отдельныхкультур и смесей грибов,74 4стадии 3,5-4,0 ч, после чего биомассу отбирают, отделяют от субстрата совместно с биомассой первой стадии, сгущают и направляют на сушку. На второй стадии выращивание биомассы идет без добавления питательных со" лей и при нерегулируемом рН среды, так как количество питательных солей, поступающих с первой стадии, обеспечивает жизнедеятельность грибов, а их способность расти в широком диапазоне рН (3,0-8,0) позволяет вести процесс при нерегулируемом рН.В табл. 1 приведены сравнительные данные по выходу биомассы и содержанию белка в ней после первой стадии выращивания по предлагаемому и известному способам.963274 Редактор 3. Бородкина Техред М.Тепер Корректор И, Ватрушкина Заказ 6348/1 Тираж 523 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Из табл. 2 следует, что содержание белка в биомассе, полученной при выращивании смеси грибов по предлагаемому способу, на второй стадии на 5- 10 выше, чем в отдельных куль турах грибов,Таким образом, преимуществами предлагаемого способа по сравнению с известным являются получение на первой стадии продукта с содержанием белка1 О,на 5-8 выше, чем в известном способе; увеличение выхода биомассы напервой стадии выращивания на 1- 154за счет утилизации смесью мицелиальных и дрожжеподобных грибов не толькоуглеводов, но и целого ряда другихнедоступных дрожжам веществ; получение биомассы после двухстадийноговыращивания с содержаниембелка на7-9 Ф выше, чем в известном способе.