Студопедия

Главная страница Случайная лекция

Порталы:

БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика






Введение 8 страница

Читайте также:
  1. ВВЕДЕНИЕ
  2. Введение
  3. Введение
  4. Введение
  5. ВВЕДЕНИЕ
  6. Введение
  7. ВВЕДЕНИЕ
  8. Введение
  9. ВВЕДЕНИЕ
  10. ВВЕДЕНИЕ


Получение микробного белка на низших спиртах. Культивирование на метаноле. Основное преимущество этого субстрата – высокая чистота и отсутствие канцерогенных примесей, хорошая растворимость в воде, высокая летучесть, позволяющая легко удалять его остатки из готового продукта. Биомасса, полученная на метаноле, не содержит нежелательных примесей, что дает возможность исключить из технологической схемы стадии очистки.
Однако, необходимо учитывать при проведении процесса и такие особенности метанола, как горючесть и возможность образования взрывоопасных смесей с воздухом. В качестве продуцентов, использующих метанол в конструктивном обмене, были изучены как дрожжевые, так и бактериальные штаммы. У дрожжей были рекомендованы в производство Candida boidinii, Hansenula polymorpha и Piehia pastoris, оптимальные условия для которых (t=34-37°C, рН=4,2-4,6) позволяют проводить процесс с экономическим коэффициентом усвоения субстрата до 0,40 при скорости протока в интервале 0,12-0,16 ч-1. Среди бактериальных культур применяется Methylomonas clara, Pseudomonas rosea и др, способные развиваться при t=32-34°C, рН=6,0-6,4 с экономическим коэффициентом усвоения субстрата до 0,55 при скорости протока до 0,5 ч-1.
Особенности процесса культивирования во многом обусловлены применяемым штаммом-продуцентом (дрожжи или бактерии) и условиями асептики. Ряд зарубежных фирм предлагает использовать дрожжевые штаммы и проводить выращивание в отсутствии строгой асептики. В этом случае технологический процесс протекает в ферментёре эжекционного типа производительностью 75 т АСВ в сутки, а удельный расход метанола составляет 2,5 т/т АСВ.
При культивировании дрожжей в асептических условиях рекомендованы аппараты колонного или эрлтфитного типа производительностью 75-100 т АСВ/сут при расходе метанола до 2,63 т/т АСВ. В том и другом случае процесс культивирования проводится одностадийно, без стадии «дозревания» с невысокой концентрацией субстрата (8-10 г/л). В ряде стран в качестве продуцентов применяются бактериальные штаммы, процесс проводится в асептических условиях в ферментерах эрлифитного или струйного типов производительностью 100-300 т/сут и расходом метанола до 2,3 т/т АСВ. Ферментация осуществляется одностадийно при невысоких концентрациях спирта (до 12 г/л) с высокой степенью утилизации метанола. Кормовые дрожжи, полученные на метаноле, имеют следующий процентный состав: сырой протеин 56-62; липиды 5-6; зола 7-11; влага 8-10; нуклеиновые кислоты 5-6. Бактериальная биомасса характеризуется следующим составом: сырой протеин 70-74; липиды 7-9; зола 8-10; нуклеиновые кислоты 10-13; влажность 8-10.Кроме метанола, в качестве высококачественного сырья используют этанол, который имеет малую токсичность, хорошую растворимость в воде, небольшое количество примесей.В качестве микроорганизмов – продуцентов белка на этиловом спирте как единственном источнике углерода могут использоваться дрожжи (Candida utilis, Sacharomyces lambica, Hansenula anomala, Acinetobacter calcoaceticus). Процесс культивирования проводят одностадийно в ферментерах с высокими массообменными характеристиками при концентрации этанола не более 15 г/л. Дрожжи, выращенные на этаноле, содержат (%): сырого протеина 60-62; липидов 2-4; золы 8-10; влаги до 10.



Получение белковых веществ на углеводном сырье. Исторически одним из первых субстратов, используемых для получения кормовой биомассы, были гидролизаты растительных отходов, предгидрализаты и сульфитный щелок – отходы целлюлозно-бумажной промышленности. Интерес к углеводному сырью как основному возобновляемому источнику углерода значительно возрос еще и с экологической точки зрения, так как оно может служить основой для создания безотходной технологии переработки растительных продуктов. В связи с тем, что гидролизаты представляют собой сложный субстрат, состоящий из смеси гексоз и пентоз, среди промышленных штаммов- продуцентов получили распространение виды дрожжей C.utilis, C.scottii и C.tropicalis, способные наряду с гексозами усваивать пентозы, а также переносить наличие фурфурола в среде. Состав питательной среды в случае культивирования на углеводородном сырье значительно отличается от применяемого при выращивании микроорганизмов на углеводородном субстрате. В гидролизатах и сульфитных щелоках имеются в небольшом количестве практически все необходимые для роста дрожжей микроэлементы. Недостающие количества азота, фосфора и калия вводятся в виде общего раствора солей аммофоса, хлорида калия и сульфата аммония.
Ферментация осуществляется в эрлифтных аппаратах конструкции Лефрансуа-Марийе объемом 320 и 600 м3. Процесс культивирования дрожжей осуществляется в непрерывном режиме при рН 4,2-4,6. Оптимальная температура от 30 до 40°С.Кормовые дрожжи, полученные при культивировании на гидролизатах растительного сырья и сульфитных щелоках, имеют следующий состав (%): белок 43-58; липиды 2,3-3,0; углеводы 11-23; зола – до 11; влажность – не более 10. Одним из перспективных субстратов в производстве кормовой биомассы являются гидролизаты торфа, имеющие в своем составе большое количество легкоусвояемых моносахаров и органических кислот. Дополнительно в состав питательной среды вводятся лишь небольшие количества суперфосфата и хлорида калия. Источником азота служит аммиачная вода. По качеству кормовая биомасса, полученная на гидролизатах торфа, превосходит дрожжи, выращенные на отходах растительного сырья.

 

Получение белков из фототрофных микроорганизмов. Культура микроводорослей и цианобактерий.

 

Компромиссом может служить белок микробной массы. Разработана технология получения таких белков из отходов растениеводства. Из биомассы отдельных штаммов (культуры микроорганизмов одного вида, выделенные из одного или разных источников в разное время. Разные штаммы бактерий могут отличаться по ряду свойств, например, по способности синтеза ферментов) получают белок, сбалансированный по аминокислотному составу и нуклеиновым компонентам (нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) входящие в состав препаратов белка, получаемого из микроорганизмов). Принципиально новое направление использование фотоавтотрофных (организмы получающие энергию за счет фотохимических реакций, а углерод - из углекислоты) и хемолитотрофных (бактерии, получающие энергию за счет химических реакций, а углерод из углекислоты воздуха) организмов, для которых источником углерода является углекислота. К ним относятся сине-зеленые водоросли (цианобактерии, аэробные оксигенные фототрофные

бактерии. Имеют такой же фотосинтетический аппарат, как и растения, но строение клетки и способ размножения у них те же, что и у бактерий. Бывают

одноклеточные и многоклеточные формы, в том числе – нитчатые) рода Spirulina (род цианобактерий. Цианобактерии – это род аэробных фототрофных бактерий, образующих кислород. По способу размножения (бинарное деление), наличию муреиновой клеточной стенки, наличию 70-S-рибосом и другим признакам относятся к бактериям. Цианобактерии содержат хлорофилл и ряд общих с растениями пигментов. Для рода Spirulina характерно образование трихомов (цепочек клеток) винтообразно закрученной формы. Трихомы способны двигаться путем скольжения), получающие энергию света и водородные бактерии (бактерии, окисляющие в аэробных условиях молекулярный водород с использование кислорода как конечного акцептора

электронов. Способны использовать как углекислоту, так и органические вещества в качестве источника углерода в процессе построения необходимых для клетки веществ, т.е. являются факультативными хемолитоавтотрофами), которым дает энергию реакция окисления водорода.

Животные белки дороги и трудно перевариваются. У них иной, чем у человека, аминокислотный состав. Зачастую в животных белках нет нужных аминокислот. В растительных белках нет семи незаменимых аминокислот, без которых не могут строиться белки человека (лизин (альфа,эпсилон-диаминокапроновая кислота, диаминомонокарбоновая аминокислота. Молекулярная масса 146. Входит в состав почти всех белков, в малом количестве содержится в белках злаков. Незаменимая аминокислота, не синтезируется в организме человека и животных), триптофан (бета-(бета-индолил)- альфа-аминопропионовая кислота, ароматическая аминокислота. L-триптофан входит в состав гамма-глобулинов, фибриногена и других белков. Из продуктов распада L-триптофана образуется никотиновая кислота и серотонин, у растений –гетероауксин. В растениях и микроорганизмах триптофан синтезируется конденсацией серина и индола. L-триптофан незаменимая аминокислота. Суточная потребность человека составляет 0,25 г, у детей – около 1 г. Недостаток триптофана может быть связан с туберкулезом, диабетом, раком. Для повышения пищевой ценности белков в них добавляют триптофан), метионин (альфа-амино-гамма-метилтиомасляная кислота,монокарбоновая аминокислота, содержащая серу. D- и L-формы равноценны, т.к.способны к взаимному превращению. L-метионин входит в состав большинства белков растительного и животного происхождения. Является донором метильных групп при образовании холина, адреналина и других биологически активных веществ. Служит источником серы при биосинтезе аминокислоты цистеина.Образуется из аспарагиновой кислоты только в клетках растений и некоторых микроорганизмов, у млекопитающих образуется из гомоцистеина. Незаменимая аминокислота, суточная потребность человека составляет 2,5-3 г. Недостаток метионина приводит к нарушению биосинтеза белков, замедлению роста и развития организма, тяжелым функциональным расстройствам), цистин(серосодержащая незаменимая аминокислота SH(CH2)C(NH2)COOH), валин (альфа-аминоизовалериановая кислота.(СН3)2СНСН(NH2)–COOH Одна из незаменимых аминокислот. Входит в составмногих белков), лейцин (аминоизокапроновая кислота, моноаминомонокарбоновая. кислота,входит в состав всех белков животных и растений, является незаменимой аминокислотой, так как в организме человека не может синтезироваться), изолейцин (альфа-амино-бета-валериановая кислота. Аминокислота, относится к числу алифатических моноаминокислот с разветвленной углеродной цепью), особенно дефецитен лизин.

 

Применение микробного белка

 

Основные компоненты пищи человека-белки ( [Proteins] – высокомолекулярные органические вещества, построенные из аминокислот. В качестве ферментов играют важную роль в химических процессах, протекающих в клетке. Белки являются также основными структурообразующими элементами клетки. Они входят в состав сложных клеточных структур — органелл), жиры (сложные эфиры глицерина (триглицериды) и одноосновных жирных кислот. Один из главных компонентов клеток животных, растений и микроорганизмов), углеводы ( [Carbohydrates] – органические соединения, входящие в состав всех живых организмов. Первоначально считалось, что общая формула углеводов Сm(H2O)n, (углерод+вода). Другое название углеводов – сахара – связано с тем, что наиболее распространенными углеводами являются глюкоза, фруктоза, сахароза и др.); из них наиболее дефицитны белки-2/3 населения земного шара страдает от недостатка белка в пищи. Каждый тип белка как источник питания имеет 2 основные характеристики: перевариваемость и сбалансированность по аминокислотному составу (наличие незаменимых аминокислот (аминокислоты, которые не могут синтезироваться организмом человека и должны поступать в организм с пищей). Идеальным является белок куриного яйца и казеина молока.

Белковые концентраты, пасты, порошки иногда имеют пометку SCP ( Single cell protein). Это означает, что в них содержаться неживые высушенные микроскопические клетки водорослей, дрожжей, грибов, бактерий.

Микробный белок применяется:

- в виде добавок в консервы

- как белковая и вкусовая добавка в составе сухих пищевых концентратов

- как белковые добавки в хлеб и кондитерские изделия

- как белковые добавки в колбасу и сосиски

- как вкусовая добавка в плавленый сыр

Грибной белок (микопротеин). Микопротеин – это пищевой продукт, состоящий в основном из мицелия гриба. При его производстве используется штамм Fusarium graminearum, выделенный из почвы. Микопротеин производят сегодня на опытной установке методом непрерывного выращивания. В качестве субстрата используется глюкоза и другие питательные вещества, а источниками азота служат аммиак и аммонийные соли. После завершения стадии ферментации культуру подвергают термообработке для уменьшения содержания рибонуклеиновой кислоты, а затем отделяют мицелий методом вакуумного фильтрования. Если сопоставить производство микопротеина с процессом синтеза белков животных, то выявится ряд его преимуществ. Помимо того, что здесь выше скорость роста, превращение субстрата в белок происходит несравненно эффективнее, чем при усвоении пищи домашними животными. Это отражено в таблице 1. Нелишне напомнить, что корма для животных должны содержать некоторое количество белка, до 15-20% в зависимости от вида животных и способа их содержания. Положительным фактором является и волокнистое строение выращенной культуры; текстура массы мицелия близка к таковой у естественных продуктов, поэтому у продукта может быть имитирована текстура мяса, а за счет добавок – его вкус и цвет. Плотность продукта зависит от длины гиф выращенного гриба, которая определяется скоростью роста.


Таблица 1. Эффективность конверсии при образовании белка для различных животных и Fusarium graminearum.

 

  Исходный продукт Продукция
Белок, г Общая, г
Корова 1 кг корма 68 говядины
Свинья 1 кг корма 200 свинины
Курица 1 кг корма 240 мяса
Fusarium graminearum 1 кг углеводов + неорганический азот 1080 клеточной массы

 

После проведения всесторонних исследований питательной ценности и безвредности микопротеина министерство сельского хозяйства, рыболовства и пищевых продуктов дало разрешение на его продажу в Англии. Содержание питательных веществ в нем указано в таблице 2.

 

Таблица 2. Средний состав микопротеина и сравнение его с составом говядины.

Компоненты Состав, % (на сухой вес)
микопротеин бифштекс
Белки
Жиры
Пищевые волокна Следы
Углеводы
Зола
РНК Следы

 

Лекция 9. Получение витаминов. Биологическая роль витаминов, их применение в пищевой промышленности. Витамин В12 (биосинтез витамина В12, продуценты витамина В12, получение и применение витамина В12). Рибофлавин, продуценты рибофлавина, получение и применение витамина В2.

Получение витаминов. Биологическая роль витаминов, их применение в пищевой промышленности

 

Среди биологически активных веществ, необходимых для нормального развития организма животных, одно из первых мест занимают витамины. Важное значение витаминов объяс­няется их участием во многих биохимических реакциях, способ­ностью служить катализаторами многих процессов, обеспечи­вающих обмен веществ в организме и его связь с окружающей средой. Промышленное производство витаминов длительное время было основано на их извлечении из натурального сырья, а это связано с большими расходами ценных пищевых продуктов. Например, витамин Bполучали из сырой печени крупного ро­гатого скота, р-каротин — из моркови. В дальнейшем были раз­работаны методы химического синтеза ряда витаминов. Однако химический синтез витаминов представляет собой сложный, многоступенчатый процесс, сопряженный с большими производ­ственными затратами, что делает конечные продукты слишком дорогими. Этот способ получения сохраняется в производстве медицинских витаминных препаратов. Использование витаминов в качестве добавок в корма жи­вотных требует крупномасштабного производства, поэтому воз­никла необходимость в более дешевых способах изготовления витаминов. Таким перспективным способом получения ряда витаминов оказался микробиологический синтез.

Для нормальной деятельности организма животных и птиц необходимо включать в рационы витамины A, D2 и D3, К, груп­пы В и др. Микробиологическая промышленность нашей стра­ны выпускает кормовые препараты витаминов В2 и Bi2. Кроме того, микробиологическим можно считать и производство вита­мина D2, который образуется из эргостерина при облучении УФ- светом кормовых дрожжей. Микроорганизмы содержат много витаминов, которые чаще всего входят в состав ферментов. Состав и количество витами­нов в биомассе зависят от биологических свойств данной куль­туры микроорганизмов и условий культивирования. Так, кормо­вые дрожжи, получаемые на гидролизатах древесины и углево­дородах, сравнительно богаты витаминами группы В. Они содержат следующие витамины группы В, мкг/г (в расчете на сухую биомассу):

 

Тиамин 15—18 Инозит 400—5000

Рибофлавин (В2) 45—68 Фолиевая кислота 3,4—21,5

Биотин 1,6—3,0 Никотиновая кислота 440—610

 

Изменяя состав питательной среды, содержание отдельных витаминов можно увеличить. Например, количество витами­на В2 (рибофлавина) в биомассе дрожжей зависит от интенсив­ности аэрации и содержания железа в среде. На содержание витаминов в клетках дрожжей заметное влияние оказывают микроэлементы. Так, небольшие добавки марганца способству­ют накоплению в клетках дрожжей инозита, а повышенные дозы кобальта приводят к увеличению содержания витамина В6 (пиридоксина). В природе источниками витаминов являются главным образом растения и микроорганизмы. Менахиноны и кобаламины синтезируются исключительно микроорганизмами. И хотя химический синтез в производстве большей части витаминов занимает ведущее положение, микробиологические методы также имеют большое практическое значение. Микробиологическим путем получают эргостерин, витамин В12, B, D. Кроме того, микроорганизмы используются как селективные окислители сорбита в сорбозу (при получении витамина С), а также для производства витаминных концентратов (витамина В2, каротиноидов). Перспективно микробиологическое получение биотина, используемого в рационе кур и свиней.

В мире существует 40 крупных промышленных производителей витаминов; 18 из них - в США, 8 - в Японии, 14 - в Западной Европе. Ведущее место в производстве витаминов занимает швейцарский концерн Hoffman La Roche, выпускающий 50 - 70 % всех витаминов от мирового европейского производства.

Витамин В12 (биосинтез витамина В12, продуценты витамина В12, получение и применение витамина В12)

 

Витамин В12 (цианкобаламин) занимает особое место среди витаминов, так как он полностью отсутствует в растительных кормах и в относительно небольших количествах содержится в кормах животного происхождения (рыбной и мясо-костной муке, молочных отходах). Недостаток витамина Bi2 в организ­ме тормозит рост животных, приводит к серьезным заболева­ниям. Витамин В12 обладает также очень ценным биологическим свойством повышать у животных усвояемость белка расти­тельных кормов. Среди неполимерных соединений витамин В12 имеет самое сложное строение. Это α (5,6-диметилбензимидазол) - кобамидцианид или цианкобаламин. В молекуле витамина В12различают: порфириноподобное, хромофорное или корриновое кольцо, связанное с атомом кобальта четырьмя координационными связями через атомы азота.Верхним координационным лигандом кобальта в витамине В12 является цианогруппа. Ее место могут занимать другие неорганические или органические заместители, например, NO22- SO22-, ОН-, Н2О, СН3, аденозил; заместители определяют название производных витамина В12. Шестая позиция кобальта занята нуклеотидным ядром (нижним лигандом кобальта), состоящим из азотистого основания, рибозы и
остатка фосфорной кислоты. Нуклеотидное ядро связано с кобальтом через азот основания, а с корриновым кольцом - через аминопропаноловый мостик.

 

В составе витамина В12 или цианкобаламина азотистое основание представлено 5,6-диметилбензимидазолом (5,6-ДМБ). Наличие 5,6-ДМБ определяет активность молекулы корриноидов (синоним названия витаминов группы В12) для высших животных. Вместо 5,6-ДМБ микроорганизмы могут включать в молекулу другие бензимидазольные и пуриновые основания. Нуклеотидное ядро вообще может отсутствовать, как в случае фактора В. Через 25 лет после открытия витамина B12 в 1972 г. в результате многолетних исследований был осуществлен полный химический синтез корриноидной структуры. Корриноид синтезирован в результате тридцати семи последовательных ступеней, но в силу сложности такого синтеза микробиологический метод остается пока единственным промышленным способом получения витамина В12.

 

Продуценты витамина B12. В природе витамин В12 и родственные корриноидные соединения находят в клетках микроорганизмов, в тканях животных и некоторых высших растениях (горох, лотос, побеги бамбука, листья и стручки фасоли). Однако происхождение витамина В12 в высших растениях окончательно не установлено. Такие низшие эукариоты, как дрожжи и мицелиальные грибы, корриноиды, по-видимому, не образуют. Организм животных не способен к самостоятельному синтезу витамина. Среди прокариот способность к биосинтезу корриноидов широко распространена. Активно продуцируют витамин В12 представители рода Propionibacterium. Природные штаммы пропионовокислых бактерий образуют 1,0—8,5 мг/л корриноидов, но получен мутант P. shermanii M.- 82, с помощью которого получают до 58 мг/л витамина. В семействе Propionibacteriaceae есть и другие представители, способные к высокому накоплению витаминами В12 в клетках. Это, прежде всего, Eubacterium limosum (Batyribacterium retteerii). Как продуценты витамина практический интерес имеют многие представители актиномицетов и родственных микроорганизмов. Истинный витамин В12 в значительных количествах синтезирует Nocardia rugosa. Путем мутаций и отбора получен штамм N. rugosa, накапливающий до 18 мг/л витамина В12. Активные продуценты витамина обнаружены среди представителей рода Micromonospora: M. purpureae, M. echinospora, M. halophitica, M. fusca, M. chalceae. Высокой кобаламинсинтезирующей активностью обладают метаногенные бактерии, например, Methanosarcina barkeri, M. vacuolata и отдельные штаммы галофильного вида Methanococcus halophilus. Последний организм синтезирует более 16 мг корриноидов на грамм биомассы. Столь высокого содержания корриноидов не отмечено ни у одного другого из изученных микроорганизмов. Причина высокого содержания корриноидов у метаногенных бактерий не установлена. Корриноиды синтезируют строго анаэробные бактерии из рода клостридий. У Clostridium tetanomorphum и Cl. Sticklandii аденозилкобаламин входит в состав ферментных систем, катализирующих специфические реакции изомеризации таких аминокислот, как глутаминовая, лизин и орнитин. В значительных количествах образуют витамин В12 ацетогенные клостридии Cl. thermoaceticum, Cl. formicoaceticum и Acetobacter woodi, синтезирующие ацетат из СО2. Известны активные продуценты витамина B12 у псевдомонад, среди которых лучше других изучен штамм Pseudomonas denitrificans MB-2436 - мутант, дающий на оптимизированной среде до 59 мг/л корриноидов. Корриноиды синтезируют Rhodopseudomonas, фототрофные пурпурные бактерии Rhodobacter sphericus , Rh. Capsulatus, Rhodospirillum rubrum, Chromatium vinosum и ряд других видов. Наряду с витамином В12 они образуют бескобальтовые корриноиды, роль которых для продуцентов не установлена. Значительные количества витамина В12образует цианобактерия Anabaena cylindrica, одноклеточные зеленые водоросли Chlorella pyrenoidosae и красные водоросли Rhodosorus marinus. Продуценты витамина B12 культивируют в средах, приготовленных на основе пищевого сырья: соевой муки, рыбной муки, мясного и кукурузного экстракта. В последние годы выявлены микроорганизмы, образующие высокие качества корриноидов при утилизации непищевого сырья. Единственным способом получения витамина Bв промыш­ленных масштабах является микробиологический синтез. В при­роде витамин В12 синтезируют многие микроорганизмы (напри­мер, метанобразующие и пропионовокислые бактерии), а также биоценоз бактерий, осуществляющих термофильное метановое сбраживание сточных вод. В клетках микроорганизмов встре­чается около 30 аналогов витамина B, однако биологическую активность проявляют только два из них. Витамин B— един­ственный витамин, в структуру которого входит кобальт. На большинстве зарубежных предприятий витамин Bвы­пускают в чистом кристаллическом виде. В СНГ в промышленных масштабах выпускают кормовой концентрат витамина B(КМБ-12). Многочисленными опытами на живот­ных установлена высокая биологическая эффективность как кристаллического препарата витамина B, так и его кормовых концентратов.

Сырьем для получения витамина Bслужит ацетонобутиловая барда — отход микробиологического производства ацетона и бутилового спирта.

 

Производство витамина B. Технологический процесс производства витамина Bсостоит из следующих основных стадий:

1) сбраживание ацетонобутиловой барды;

2) стабилизация метановой бражки;

3) сгущение бражки;

4) сушка сгущенной бражки;

5) фасовка и упаковка

Термофильное метановое брожение осуществляется смешан­ной культурой анаэробных бактерий. При их совместном выра­щивании происходит непрерывное брожение за счет взаимосвя­занных процессов. При этом продукты жизнедеятельности одной группы бактерий используются в качестве питательных веществ для другой группы и в конечном счете органические вещества разлагаются до углекислого газа и метана; образуется вита­мин B.Непрерывное термофильное метановое брожение смешанной культуры проводят в ферментаторе в нестерильных условиях при температуре 55—57 °С. Ацетонобутиловая барда из емкости, в которой осаждаются взвешенные частицы, подается в нижнюю часть ферментатора, а сверху отбирается готовая бражка. Ме­тановое брожение в ферментаторе протекает в две фазы. В пер­вой фазе происходит образование жирных кислот и аммиака, а во второй — метана, диоксида углерода и витамина B. Метановая бражка имеет слабощелочную среду (рН 7,5— 8,0), в которой витамин Bможет, разрушаться. Во избежание этого к бражке добавляют различные стабилизаторы (соляную и фосфорную кислоты, сульфит натрия), поддерживая рН сре­ды в пределах 6,3—6,5. Для интенсификации синтеза витамина Bв ферментатор вносят хлорид кобальта до концентрации кобальта 4 г/м3 и до­бавляют метиловый спирт из расчета 5 л на 1 м3 бражки. Продолжительность процесса брожения в одном фермента­торе составляет 2,5—3,5 сут, а в двух последовательно соеди­ненных аппаратах — 2,0—2,5 сут. Процесс метанового брожения сопровождается выделением значительного количества газа (20 м33), состоящего в основ­ном из метана (65%) и диоксида углерода (30%). Процесс га­зообразования усиливается при подкислении, стабилизации и нагревании бражки перед упариванием, что вызывает обильное пенообразование, а следовательно, требует подачи пеногасителей. Метановая бражка из ферментатора поступает в выпарной аппарат, в котором происходит сгущение до содержания сухих веществ 20%. Сгущенную бражку высушивают в распылитель­ной сушилке до содержания сухих веществ 94%. В качестве теплоносителя используют газы, получаемые при сжигании при­родного газа и газов, выделяемых в процессе метанового бро­жения.

Рибофлавин, продуценты рибофлавина, получение и применение витамина В2


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Введение 7 страница | Введение 9 страница

Дата добавления: 2014-02-27; просмотров: 526; Нарушение авторских прав


lektsiopedia.org - Лекциопедия - 2013 год. | Страница сгенерирована за: 0.089 сек.