Способ получения биомассы кормовых дрожжей

.СОЮЗ СОВЕТСОЦИАЛ ИСТИЧРЕСПУБЛИН х 164 ТЕНИЯ ВУ вых пр (72) А Л, Е,.Гр Д,М,Ко в оло ги ности,биомассьпри гро свеклЦель шение вь хода мелСпо со получе б з ом, что провиях неей С. егор 1 с а 1зспособностьюстью интенсивноассы и устойчисоциацни с изчается в и б ва ерывно- ожжепод питательнои нной источе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетениям и (лнРытияПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕВ 0 М СфЛ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт новых видов пищеодуктов и добавокН.Осовик,.ЭС.Адаменко,идина, П,С,Кудырко,ломиец, А,Н,Кривчун,В.К.Соколовский и СС.Нагорная(56) Забродский А,Г, Технология иконтроль производства кормовых дрожжей на мелассной барде. в :М,: Пищеая промышленность, 1980, с, 28-31Исайкина Н.И. и др, Получениекормовых дрожжей из свекловичноймелассы, - Сб, научных трудовВНИИгидролиз. - Л., 1982, с, 56-62.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ КОМОВЫХ ДРОИЕИ етение относится к микро еской и пищевой промышленименно к способу полученияи может быть использовано зводстве кормовых дрожжей овичной мелассы.изобретения является повьг хода биомассы и снижение ра ни иомассы, в угпроточного выращиобных грибов наз мелассы, обогаще 1)5 С 12 М 1/16 (С 12 Б С 12 К 1:72)(57) Изобретение относится к микробиологической и пищевой промышленности, а именно к способу получения биомасс, и может быть использовано припроизводстве кормовых дрожжей изсвекловичной мелассы. Целью изобретения является увеличение выхода биомассы и снижение расхода мелассы,Способ заключается в том, что в непрерывно-проточных условиях выращивают ассоциацию дрожжеподобных грибовСапйЫа Сгорса 1 з ВКПМ Уи СапйЫа пс.11 з на питательной среде,содержащей мелассу, источники азотаи фосфораКультуральную жидкостьрециркулируют в процессе выращивания,добавляя ее к питательной среде в соотношении питательная среда: культуральная жидкость 1:2-3,5)Приведенахарактеристика нового ытамма С,Сгор 1 са 11 з ВКПМ У1 з,п, ф-лы,1 табл. никами азота и фосфора,при рециркуляции культуральной жидкости выращивают ассоциацию дрожжеподобных гри ,бов, содержащую СапдЫа сгорса 11 з ВИ 1 М Уи Сапс 1 да ц 11 з Л 35, Предпочтительно соотношение объемов питательной среды и рециркулируемой культуральной жидкости, соответсг.венно, равное 1:(2-3,5).Новый штамм дрожжВКПМ Уобладаетс высокой экономичноусваивать сахара мелво размножаться в ас5 1 О 5 20 25 30 35 40 45 вестным штаммом С,о 111 а Лпринепрерывно-проточном культивировании. В монокультуре штамм:С,Ьгор 1 са 11 з ВКПМ Уимеет низкую скорость роста на мелассной среде, чтообугловлено неспособностью его интенсивно размножаться на среде безвитаминов группы В, Дрожжи С.цС 111 зсинтезируют витамины группы В, в которых нуждается штамм С Сгорхса 11 з.Кроме того, штамм С,ис 111 з Лспособен глубоко усваивать из питатель"ной среды несахара мелассы, что повышает экономичность процесса в целом и в расчете на сахар мелассы,Чем выше концентрация несахаров мелассы в среде, тем в большей степениони усваиваются дрожжами, Примене"ние рециркуляции культуральной жидкости, позволяющее уменьшить расходводы на разбавление мелассы и обес"печивающее повышение концентрациинесахаров мелассы в среде, такжеспособствует повышению экономичностисинтеза биомассы заявляемой ассоциацией дрожжей Рециркуляция культурапьной жидкости после ее кислоного антисептирования предлагаетсяв соотношении объемов мелассногосусла (питательной среды) и культуральной жидкости соответственно1:(2"3,5)При введении большего количества подкисленной до рН 2,0-2,7культуральной жидкости понижаетсязначение рН культуральной среды вдрожжерастительном аппарате (фермен"тере) ниже допустимого для даннойассоциации дрожжей значения рН 3,33,5При этом снижается скорость роста дрожжей и экономичность синтезабиомассы, При меньшем количестве рециркулируемой культуральной жидкостиуменьшается концентрация сухих веществ (СВ).,мелассы, в том числе усвояемых дрожжама несахаров мелассы,что приводит к снижению экономичности синтеза биомассы за счет уменьшения степени их использования Крометого, увеличивается объем производственных стоков и потребление водыдпя приготовления мелассного сусла,Характеристика штамма СапйЫасгор 1 са 11 з ВКПМ У 764,Морфологические и физиологическиехарактерйстики. Величина клеток трехсуточной культуры на сусло агаре при .25 фС (4 х 8) -(5 х 1 1) мкм, Клетки овапьные, почти круглые, Размножение кпе ток - почкованием, На среде Городковой, ацетатном агаре, гипсовых блокахспоры не образуются, На жидком суслечерез 1 мес образуется кольцо и осадок, Колонии на сусло агаре через3 сут круглые, беловато-кремовые,складчатые, на поверхности образуется мицелий, края неровные, складчатые, Диаметр колоний 0,5-0,8 см,Штрих-культура беловато-кремовая, сухая, складчатая, образуется мицелийи псевдомицелий.Сбраживает глюкозу, галактозу,сахарозу, мальтозуНе сбраживает лактозу и рафинозу, Ассимилирует глюкозу, галактозу, сахарозу, мальтозу,целлобиозу, растворимый крахмал (слабо), Й-ксилозу, салицин,06 -метил и0-глюкозидНе ассимилирует 1"сорбозу, лактозу, рафинозу, инулин, 1-арабинозу, й-арабинозу, й-рибозу иЙ-рамнозуАссимилирует этанол, маннит исорбит Не ассимилирует глицерин иинозитАссчмилирует янтарную и лимоннуюкислоты, Не ассимилирует молочнуюкислоту,Нитраты не усваивает, В среде безвитаминов растет слабо, Растет при37 и 42 С, Не патогенен,Штамм хранится в ВКПМ ВНИИгенетики под номером У-.764, и в коллекцииВНИИППД под номером К-.2Дрожжи выращивают на питательнойсреде из свекловичной меласси, полученной разбавлением ее до концентрации 6-97. сахара (9-153 СВ мелассы)и добавлении источников азота и фосфора в количестве 175 кг карбамидаи 75 кг ортофосфорной кислоты (70 Жной) иэ расчета на 1000 кг сухихдрожжей, Выращивание осуществляют внепрерывно-проточном" процессе прирециркуляции в ферментер культуральной жидкости после кислотного антисептирования (добавление соляной кислоты до рН 2,0 2,7, время выдер живания 1,5-2,0 ч) в соотношении объемов питательной среды (мелассно го сусла) и рециркулируемой культу ральной жидкости соответственно 1:(2 3,5).Процесс культивирования осуществ ляют в ферментере объемом 10 л (вместимостью 5,0 л) при скорости разбавления среды 0,18-0,22 чотемпературе 35-38 С, рН культураль643606 ной среды 3, 5-4, О, расходе воздухана аэрацию 400 л/мин и скорости вращения мешалки в ферментере 15 с"или в дрожжерастильном аппаратеДАУ(вместимостью 170 м жидкости) при скорости разбавления среды0,20-0, 8 ч 1, температуре 36-39 С,рН культуральной среды 3,3 3,5, расходе воздуха на аэрацию при перемешивании культуральной среды 70100 м З/мч.Перед началом непрерывного про"цесса в ферментер .набирают 5 лпитательной среды, полученной раэбавлением мелассы водой до 3,5 Х СВ(2 Х сахара)В питательную средудобавляют карбамид и ортофосфорнуюкислоту соответственно 1,8 и 0,8 г/л,начальное значение рН 4,5-5,0, Затемзадают посевные дрожжи, размноженные из чистой культуры С.когорт.саИвВКПМ Уи Сапйс 1 а ц 1 т.з Л, вколичестве 1,5-2,0 г АСД/л и ведутпериодический процесс накопления.биомассы в течение 5-6 ч,В процессе роста дрожжей поддер.живают заданное значение рН 4,5-5,0добавлением раствора соляной кислоты,Перед началом непрерывного процессапонижают рН культуральной среды до3,5-4,0 и начинают непрерывной отбор ее из ферментера и непрерывнуюподачу в него питательной среды,приготовленной для непрерывно-проточного процесса (6"9 Х сахара), Изотбираемой среды выделяют центрифугированием биомассу дрожжей, Полученную культуральную жидкость разделяют на две части, одну из которыхпосле кислотного антисептированиярециркулируют в ферментер в заданном соотношении с питательной средой,а другую выводят из процесса,В дражжерастильном аппарате(вместимость 170 м ф среды) периодический процесс наращивания биомассыосуществляют на питательиой средеуказанного состава, Для этого в аппарат набирают 20-30 м питательнойсреды, подают воздух для аэрации ееи начинают непрерывную подачу посевных дрожжей из аппарата объемом 100 м(вместимость 30 м среды) в количестве 40"50 кг АСД/ч и одновременно непрерывно подают питательную средууказанного состава в количестве 2530 м/ч,6 После заполнения аппарата (170 м) продолжают периодический процесс на.ращивания биомассы до полного использования сахара в среде и затемначинают непрерывный отбор из негокультуральной среды и непрерывнуюподачу питательной среды, Отбираемую культуральную среду подвергают 10 деэмульгированию по схеме с разделительным насосом с использованиемэмульсии соапстока и подают на сепа- .рирование для выделения и концентригравания биомассы дролакей, Концентрат 15 биомассы дрожжей направляютна те 1. -мализ и высушивание на распылительной сушилке. Культуральную жидкость(сепарационные оттоки) разделяют в 20процессе сепариравания на две части,Рецир кулируемую культ уральиую жидкость подвергают кислотному антисептированик (добавлением соляной и ортофосфорной кислоты) и непрерывно 25подают в заданном соотношении с питательной средой (6-9 Х сахара) вдрожжерастильный аппарат, Обший объелпитательной среды и рециркулируемойкультуральной жидкости, подаваемыхв дрожжерастильный аппарат, состав ляет 30 35 м/чвП р и м е р 1, Питательную средУдля выращивания биомассы дрожжей готовят разбавлением водой мелассы(1, 23 кг), содержащей 78,Х СВ, в 35 том числе 48,8 сахара, до объема7,4 л, В приготовленном мелассномсусле содржится 8,017 сахара, концентрация сухих веществ равна 12,8 ХВ качестве источников азота и фосфо 40 ра в сусло добавляют соответственно9,0 г/л карбамида и 3,5 г/л ортофосфорной кислоты (70 Х ной)При этомконцентрация СВ в питательной средесоставляет3, 5 .45 Перед началом непрерывно проточного выращивания биомассы дрожжей втечение 5 ч ведут периодический процесс ее накопления на питательнойсреде из мелассы (2,0 Х сахара, 1,9 г/л .50карбамида, 0,85 г/л ортофосфорнойкислоты, рН 5,0, 3,5 Х СВ) при 36 фС,расходе воздуха на аэрацию среды400 л/ч., скорости вращения мешалкив ферментере 15 с 1 Для этого ука занной питательной средой наполняютферментер и засевают ее чистой культурой дрожжей, входящих в ассоциациюС.йгорса 1 т.в ВКПМ Уи С.мат,7.1 в1643606 55 Л, в количестве 2 г АСД/л, В процессе накопления биомассы в культуральной среде поддерживают значениерН 4,5 добавлением раствора солянойкислоты, Через 5 ч культивированияснижают рН культуральной среды до4,0 и начинают непрерывный отборкультуральной среды из ферментераи непрерывную подачу в него питательной среды,В непрерывно проточном процессе,выращивание дрожжей осуществляют приподаче мепассной питательной среды(8, 01 сахара) и рециркуляции в ферментер культуральной жидкости послекислотного антисептирования в состношении 1:3, Процесс проводят в ферментере объемом 1 О л (вместимость5,0 л среды), Образующуюся в средепри аэрации ее воздухом пену разрушают добавлением пеногасителя "Пропинол В", В процессе выращиванияподдерживают скорость разбавлениясреды 0,18 ч 1, температуру 36 С, рНкультуральной среды 3,5, расход воздуха на аэрацию 400 л/ч нри скоростимвращения мешалки в ферментере 15 сКультуральную среду центрифугируютдля выделения биомасс, а получаемуюкультуральную жидкость разделяют надве части: рециркулируемую в ферментер и выводимую из процесса, Рециркулируемую культуральную жидкость перед подачей в ферментер подкисляютсоляной кислотой до рН 2,5 и выдерживают 2,0 ч, В установившемся непрерывно-проточном процессе концентрация биомассы в культуральной средесоставляет 12,8 г АСД/л, что соответствует накоплению в 1 л исходнойпитательной среды 51,2 г АСД и выхо"ду биомассы 63,97 от сахара мелассы,Концентрация сахара в культуральнойжидкости составляет 0,067., Расходмелассы (467 сахара) на 1 т АСД составляет 3,5 т,П р и м е р :2, Выращивание биомассы дрожжей осуществляют в дрожжерастильном аппарате ДАУ(вместимость 170 м ). Для наращивания биомассы в периодическом процессе вдрожжерастильный аппарат набирают25 м питательной среды, приготовленной из мелассы разбавлением водой(2,07 сахара, 1,7 г/л карбамида,0,8 г/л ортофосфорной кислоты, приначальном значении рН 4,5, концентрацни СВ 3,5 ) и подают воздух для аэрации и перемешивання Затем непрерывноподают посевные дрожжи из дрожжегенератора (ферментер объемом 100 м,.вместимостью 30 м) в количестве50 кг АСД/ч и одновременно подают питательную среду указанного состава вколичестве 25 мф/чдпя полученияпосевных дрожжей их размножают изчистой культуры (С,йгор 1 са 1 дз ВКПМУи С.ий 11 я Л 35) последовательно в колбах на качалке, ферментерахобъемом 1,0 и , 8 м и в дрожжегенера"3 915 торе 100 м, После заполнения аппарата (170 м среды) продолжают нараЭщивание биомассы до содержания сахара в культурапьной среде 0,17 и на-чинают непрерывный отбор из него20 культуральной среды и непрерывную подачу питательной среды из мелассы(97, сахара, 14,47 СВ), содержащей вкачестве источников азота и фосфора25соответственно карбамид и ортофосфоную кислоту из расчета соответственно175 и 75 кг на 1 т товарных сухихкормовых дрожжей,Непрерывно"проточный процесс выращивания биомассы осуществляют при30 соотношении объемов питательной среды и рециркулируемой культуральнойжидкости соответственно 1:3,5, Приэтом скорость разбавления среды в аппарате 0,18 ч 1, температура 38 С,35 рН культуральной среды 3,4, расходвоздуха на аэрацию и перемешиваниесреды 90 м /м,ч, При аэрации и переЭ Умешивании среды в аппарате воздухомона вспениваетсяВыращива,ие дрожжей40 ведут без разрушения пены при одинаковом газосодержании в среде во всемобъеме ее, В установившемся процессеконцентрация биомассы в культуральной среде равна 11 г АСД/л (45 г/л45 биомассы 757-ной влажности), концент рация сахара 0,037. Отбираемую из аппарата вспененную культуральную среду деэмульгируют по схеме с разделительным насосом с использованием в качест50 ве пеногасителя эмульсии соапстока и направляют на сепарацию (3 ступенисепараторов) для выделения и концент рирования биомассы дрожжей. Концентрат биомассы дрожжей (550-600 г/л757;ной влажности) подвергают термо лизу и высушивают на распьлительнойсушилке, Культуральную. жидкость (сепарационные оттоки) разделяют в про-164360610тельной среды и культуральной жидкости соответственно 1:1,5 увеличивает"ся количество воды, расходуемой наприготовление питательной среды, и, 5уменьшается экономическии коэффициент синтеза биомассы до 58 Х врасчете на сахар мелассы, что соответствует расходу мелассы (46 Х саха 10 ра) на 1 т дрожжей 3,5 т,Рф Данные приведены в таблицеТаким образом, применение предлагаемого способа получения биомассыкормовых дрожжей позволяет увеличить15 выработку сухих кормовых дрожжей иэсвекловичной мелассы и снизить себестоимость товарного продукта,цессе сепарации на две части, Нарециркуляцию в дрожжерастильные аппараты направляют в полном объеме культуральную жидкость от сепараторов 11и 111 ступеней, а от 1 ступени сепарации рециркулируют только часть ееобъема, Оставшуюся часть культурапьной жидкости от 1 ступени сепараторовыводят из процесса. Перед подачей вдрожжерастильный аппарат рециркулирумую жидкость подвергают кислотномуантисептированию, добавляя соляную иортофосфорную кислоты до значениярН 2,5 и выдерживая ее в течение 2:чАнти септированную культуральную жидкость и. питательную среду (9 Х сахарав заданном соотношении (при общемобъеме 31 м/ч) непрерывно подают вдрожжерастильный аппарат, Выработкатоварных кормовых дрожжей составляет10 т/сут при .расходе 3,35 т мелассы(46 Х сахара) на 1 т,сухих кормовыхдрожжей,Увеличение объема рециркулируемой культуральной жидкости послекислотного антисептирования при рН2,3 до соотношения объемов мелассного сусла (питательной среды) и культуральной жидкости соответственно1:4 приводят к снижению значения рНкультуральнои среды до 2,8 При этомэкономический коэффициент синтезабиомассы в расчете на сахар мелассыснижается до 48 Х, что соответствуетрасходу мелассы (46 Х сахара) на 1 тбиомассы дрожжей 4,53:т,При уменьшении объема рециркули"руемой культуральной жидкости послекислотного антисептирования прирН 2,0 до соотношения объемов пита Формула изобретения20 1, Способ получения биомассы кормовых дрожжей, предусматривающийкультивирование дрожжеподобных грибов в непрерывно-проточных условиях 25 на питательной среде, содержащей мелассу в качестве источника углерода,источники азота и фосфора, при рециркуляции культуральной жидкости,и введение ее в питательную среду, 30 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью увеличения выхода биомассыи снижения расхода мелассы, из дрожжеподобых грибов испольэуют ассоциацию штаммов СапйЫа ггорса 1 ы 35 ВКПИ Уи Сапс 1 йа ойд 1 в Л.2Способ по:п,1, о т л и ч а ющ и И с я тем, что рециркулируемуюкультуральную жидкость вводят в питательную среду в соотношении пита 40 тельная среда 3 культуральная жидкостьравном 1:(2,0 3,5).100 0 рм 50 и сухих дрожжей 3,35 3,5 Количество таиной мед сахара), т Выработано Расход меласахара) на ерерабсы (46 сы (46 Х т товар мовых 100 100 29, 85 26,