Способ приготовления питательного субстрата для выращивания кормовых дрожжей

 

Изобретение относится к микробиологической промышленности. Целью изобретения является улучшение качества дрожжей за счет повышения питательной ценности субстрата. Способ заключается в том, что проводят гидролиз растительного сырья, испарение гидролизата, инверсию, нейтрализацию, вакуум-охлаждение, добавление питательных солей, ферментацию, биологическую очистку сточных вод и повторное их использование в технологическом процессе. Перед подачей на очистку и после нее сточные воды подвергают обработке катионным высокомолекулярным флокулянтом в количестве 1,0-100,0 г/м.<SP POS="POST">3</SP>. Обработку проводят при PH 3-8 и температуре 20-60°С, выпавший осадок отстаивают, очищенную жидкость декантируют. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 816157 (21) 4381623/31-13 (22) 22.02.88 (46) 07,12.89 ° Бюл. - 45 (71) Ленинградская лесотехническая академия:им. С.М.Кирова (72) В.Л Макаров, Ю.И.Холькин, В.А.Елкин, В.В,Выглазов, В.Б.Кинд и Ю.С.Григорьев (53) 663.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 816157, кл. С 12 N 1/16, 1978. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНОГО

СУБСТРАТА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КОРМОВЫХ

ДРОЖЖЕЙ (57) Изобретение относится к микробиологической промышленности.. Целью изобретения является улучшение каИзобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к технологии получения кормовых, дрожжей и этанола из растительного сырья,и является усовершенствованием способа по авт. св. Р 816157.

Цель изобретения — улучшение качества дрожжей за счет повышения питательной ценности субстрата.

Способ получения гидролизата растительного сырья для вырашивания кормовых дрожжей включает в себя гидролиз растительного сырья, испарение полученного гидролизата, инверсию, нейтрализацию, вакуум-охлаждение, ферментацию, биологическую очистку сточных вод и повторное их использование в технологическом процес(51)4 С 12 N 1/16, )/22//

//(C l2 N 1/16, С 12 R 1:72) 2 чества дрожжей за счет повышения питательной ценности субстрата. Способ заключается в том, что проводят гидролиз растительного сырья, испарение гидролизата, инверсию, нейтрализацию, вакуум-охлаждение, добавление питательных солей, ферментацию, биологическую очистку сточных вод и повторное их использование в технологическом процессе. Перед подачей на очистку и после нее сточные воды подвергают обработке катионным высокомолекулярным флокулянтом в количестве 1, 0-100,0 г/м . Обработку

3 проводят при рН 3-8 и температуре о,.

20-60 С, выпавший осадок отстаивают, очишенную жидкость декантируют.

2 табл. се (процесс гидролиза разбавление субстрата„ приготовление питательных солей и нейтрализуюших агентов).

Оборотные воды перед подачей на биологическую очистку или после биологической очистки подвергают дополt нительной обработке катионным высокомолекулярным флокулянтом в количестве от 1,0 до )00,0 г/м . Обработку проводят при рН 3-8 при темпео ратуре очишаемой жидкости 20-60 С, Выпавший осадок отстаивают, очишенную жидкость декантируют и направляют в основное производство.

Катионные полимерные флокулянты удаляют на окисляемые.известными методами трудноокисляемые и конденсированные фурановые соединения, 1527254

50 снижают бактериальную обсемененность сточных вод и делают пригодными их для повторного использования.

Отработанные сточные воды пред5 приятий гидролизной промышленности имеют свою специфику. В сточных водах содержатся две группы органических соединений: легко подвергающихся биохимическому окислению (мо- fp носахариды, низкомолекулярные кислоты, аминокислоты, жиры и другие) и трудноокисляемых и практически не окисляемых биохимически (смоляные кислоты, полисахариды, олигосахари- 15 ды и декстрины, многоатомные фенолы, конденсированные фурановые соединения, лигнин, лигногуминовые вешества и другие). Трудноокисляемые соединения биологическими методами очистки не удаляются, а наличие этих веществ в субстрате влияет на биохимические процессы. Поэтому повторное использование очищенных вод в основном производстве требует выве- 25 дения трудноокисляемых соединений из замкнутой системы (а также снижения бактериальной обсемененности сточных вод).

Для доочистки отработанной культуральной жидкости или биологически очищенных оборотных вод предлагается использовать класс катионных полимерных флокулянтов, например полидиметилдиаллиламмоний хлорид

35 (ВПК-402), поли-4-винил-N-бенэилтриметиламмоний хлорид (ВПК-101) полиэтиленимин (Эпафлок-2) и другие.

Расход флокулянта варьируется в пределах от 1 до 100 мг/л в эависимос- 40 ти от содержания примесей. Дальнейшее увеличение концентрации флокулянта не улучшает полезный эффект, ведет к излишнему расходу флокулянта.

Пример 1. Использовали стоячие воды гидролиэно-дрожжевых заводов. Характеристика общего стока до биологической вчистки: ХПК о

1260 мг/л; цветность 1850 ПКШ; взвешенные вешества 1070 мг/л; не.органические вещества 920 мг/л; органические вещества 5600 мг/л; общая бактериальная обсемененность

2,3 10 клеток/мл.

Образец сточной воды, прошедший

3-ступенную биологическую очистку, имел следующую характеристику: XIIK

480 мг/л; цветность 1100 ПКШ; взвешенные вещества 650 мг/л; неорганические вещества 580 мг/л; органические вещества 670 мг/л; общая бактериальная обсемененность 3,8 10 кле6 ток/мл.

В цилиндр, содержащий 150 мл биологически очищенной сточной воды, имеющей температуру 20 С, рН 6,25, добавляли 7,5 мл О,IХ-ного раствора катионного полимерного флокулянта

ВПК-402 из расчета 50 мг/л. После интенсивного перемешивания выдерживали в течение 60 мин. Отделяли образовавшийся хлопьевидный осадок и определяли химический и микробиологический состав доочишенной воды: ХПК 197 мг/л; цветность 230 ПКШ; взвешенные вещества 55 мг/л; неорганические вещества 430 мг/л; органические вещества 410 мг/л общая бакЭ

Э териальная обсемененность 3,8 ° 10

Пример 2. Аналогично примеру 1 к биологически очищенной сточной воде (БОВ) гидролизного производства добавляли 15 мл 0,1%-ного раствора флокулянта ВПК-402 из расчета 100 мл/л. Смесь перемешивали, выдерживали в течение 60 мин, декантировали и анализировали. Результаты представлены в табл. 1.

П р и и е р 3. Аналогично примеру 1 к БОВ гидролизного производства с рН 8 и температурой 60 С добавляли 1,5 мл 0,1Х-ного раствора флокулянта ВПК-402 из расчета 1 мг/л.

Смесь перемешивали, выдерживали в течение 60 мин, декантировали и анализировалили.

П р и и е р 4. Аналогично приме" ру 1 к БОВ гидролизного производства с рН 6,25 добавляли 3,75 мл О,IХ-ного раствора катионного полимерного флокулянта ВПК-101 из расчета 25 мг/л.

Пример 5. Аналогично примеру 1 к БОВ гидролизного производства с рН 6,25 и температурой 20 С добавляли 2,25 мл 0,1Х-ного раствора катионного полимерного флокулянта Эпафлок-2 из расчета 15 мг/л.

Пример 6. В цилиндр, содержащий 150 мл сточной воды гидролизного завода, не Прошедшей биологическую очистку (с указанной исходной характеристикой, рН 3 и температурой

20 С), добавляли 3,75 мл 0,1Х-ного растворакатионного полимерного флокулянта ВПК-402 из расчета 25 мг/л. веществам на 91,6Х, по неорганическим соединениям на 28,5Х, по органическим веществам на 41,1Х, снизить бактериальную обсемененность оборотных вод на 99,9Х.

Использование доочищенных сточных вод для разбавления гидролиэата с последующим выращиванием аспорогенных дрожжей рода Candida представлено в табл. 2.

Процесс ферментации осуществляли при следующих параметрах: рН 3,84,5; РВ 1,2-1,5Х; температура 36-38Х.

Согласно полученным данным выход дрож жей штамма КС-2 от перерабатываемых PB составил 48,4Х при контроле 48,1Х. формулаиэобретения

Способ получения питательного субстрата для выращивания кормовых дрожжей по авт. св. У 816157, о т— л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью улучшения качества дрожжей за счет повышения питательной ценности субстрата, биологически очищенные сточные воды до или после биологической очистки обрабатывают катионным полимером флокулянтом в количестве 1-100 мг/л очищаемой жидкости при рН 3-8 и температуре 20-60 С с последующим отделением образующегося осадка.

5 1527254

Дальнейшие операции проводили аналогично примеру l.

Показатели биологически очищенных сточных вод после обработки флокулянтами по примерам 1-6 приведены

5 в табл. 1.

Hs анализа данных табл. 1 следует, что полимерные флокулянты необходимо применять в количествах 110

100 мг/л. При дозе больше 100 мг/л становится неоправданно высоким расход полимера и начинает проявляться обратный эффект — стабилизация примесей (снижение ХПК при расходе полимера 50 мг/л наблюдается больше, чем при 100 мг/л). При дозе меньше

1 мг/л эффект доочистки воды незначителен (снижение ХПК менее чем на

8Х). Другие оптимальные параметры 20 процесса доочистки (рН 3-8 и Т=20е

60 C) лимитируются условиями технологического процесса получения дрожжей, параметрами биологической очистки и спецификой очищаемой жидкости, содержащей органические загрязнения с различными иэоэлектрическими точками.

Таким образом, экспериментально установлено, что введение дополнительной операции — флокуляционной доочистки оборотных вод гидролизного производства позволяет повысить степень очистки по-ХПК íà 59Х, по цветности на 80,4Х, по взвешенным

)527254

1 х х

Э х о э о о м сЧ х о

IU Э Э Э Э

С ХХНUI аххэE а

С3

О

»С3

ICI е

Э 1 I 333 х ах

ХХОЭХОy1 О с 3 М Х С» U М UI Ц

I 1 1

О, Х I Ol IU охоэна

0I Э Э Х Э E 1»

Е С» U Х Itl О

С3 сч с:31

Э !U !

Iхэ

ХХХХХI ОЗЧ

Х IU С»3 Ol Э Э

1 1 I

Cl Х Gl

С3 Х Н

Э Ql IU

О л

CD п

1 UI

1 E E»g

IU Ou

О

IC3 со

1 IH! о хИ

° Ц

1 (4

I 3С X о

Ч3 сч

} Э Э +o

1

1

I I

1 М i о х

I Ц сс в

Х I эох х с1 а сс с оо оэцх хс оо оохэ

Ф С3 0

1 Э

1 3 а

I С»

1 1

1 Э 1 х

IC 1 х Х Ф

IU Э Э 3 1 нохоэ

Э

Н 1

1

Э

Х 1 Э 1» I х э х D x

1u3EXOU:!

U! C3 ОЗЧ ихЦх

z ао.о

C(I

О WIU

Х X E. C; о о х ! Р» в ц х

IO

1 E охх ои

Х Р3 й

I х х

Ы 1 Х эоо

V IU C; C; IC

xavov хоохэ

O CC3 И О Х

В В О с3 0I 0.

° ° » е е

ВВОфl ф в в со в в в м л л л + Ф ы ооооооо ффм офсч о е е е м с м A со сч

В - а СО С3 СЧ

1 солм»осч мN сч оооо оо

В СЧ Ч3 С 1

ЧЗ МОа с3СЧ м

В СЗСЧ Лло

»

СС3 СО О3 Л т С !

N CE

О О с3 О В М фМ! й3Л ВВ а и л

ОВ с3 лО е е»

М ООСЧсС3 а м 0 сосо счмооммо асс!- » О» О о »о о м о в т л

° ю «е в о о - о м

Лф»Лт С3

О О И О О О О омвва сЧсЧВМ с3ф о-- л ос

° ° ° в со-ф

С3сС3 и М

ОЛООСЧи3 т ф в сч м в м с4 4 сч сч л оооооо

СЧ C»I О с Ч сЧ СЧ

СЗМ и М сч сч о сч сч о е е е ° О К3 CO О»C3 М оооо

О О IC3 ICI ICI м о сч сч сч

1 сч сч сч 34 сч оооо оо ю..ИЛИ х х

3 и

Х C»IС»\ %IhЮ

Р 1 о I

1527254

Таблица 2

Процент воэврата очищенных вод в технологический

Опыт цикл

3.

"Биологическая доброкачественность субстрата — отношение веществ, утилиэируемых дрожжами, к общему количеству веществ в субстрате (в процентах) °

Составитель В. Голимбет

Техред М.Дидык Ко ррек то р Э .. Лонч а ко ва

Редактор В. Данко

Заказ 7481/34 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и оккрытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1.01

БОВ (контроль) без очистки фло кулянтом 100

100

Общее содержание сухих веществ, г/100 r раствора

1,26

1,24

1,18

1,07

Вещества, утилиэируемые дрожжами, г, из

100 г раствора

0,95

0 95

0,95

0,95

Биологическая доброкачественность субстрата", Х

77

° 80