Способ подготовки сухой биомассы к экстракции

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ -- > - час, . . ::;3 :..;-С,". ф,.

Союз Советских

Социалистических республик

{>>) 59150 1 (6lj дополпительпое к авт. сеид-ву— (22) Зайвлепо 220476 {Щ 2351052/28-13

С 12 С 11/26 с присоедииепием заявка М (23) ПриоритетГеауфарвтееаеяй аеяатет ааееа аахювтрае eeet

N ДЭШ 6344ф4ТВПЙ в апрмтий

{53) УДК 663.143.4 (088. 8) (43) Опубликовано 0502З8.5нииетепь J4 5 (45) Дата опубликования описания 260178

P2j Авторы изобретений

В.Я. Гриншпун, В.Н. Жучков, A.Ì. Волчек, А.Г. Нещадим и Ю.К. Коробов

Pl) 3аявнтель Всесоюзный научно-исследовательский институт биосиитеза белковых веществ (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СУХОЙ БИОМАССЫ

К ЭКСТРИ(ПНИ

Изобретение относится к микробиологической промиаленности и может быть использовано для получения белковых продуктов из углеводородного сырья, свободных как от неутилизнро- 5 ванных продуктов синтеза, -так и от некоторых нежелательных примесей, получаемых в процессе синтеза.

Известен способ подготовки биомассы, заключающийся в том, что суху» 30 порошкообразную биомассу последовательно прокатывают (измельчают) на . многопроходных вальцевых станках, увлажняют измельченный материал, подвергают его тепловой обработке и гра- !Э нулированию, после чего из гранул формируют лепесток, который затем подвергают экстракции растворителем (1) .

Наиболее близким к предлагаемому способу подготовки сухой биомассы к экстракции, например остаточных углеводородов и липидов, является способ, предусматривающий увлажнение сухой хв биомассы при нагревании до 70-80 С

Ы °

Согласно этому способу полученный продукт измельчают, гранулнруют и формируют лепесток, который после под-.+ сушивания до 5Ф влажности подается на экстракцию бензином.

Однако образующиеся .в процессе вальцевания гранул биомассы лепестки все еще представляют собой конгломераты дрожжевых клеток биомассы. При последующем процессе экстракции проникновение растворителя внутрь конгломератов и диффузия экстрагируеъеих веществ к поверхности лепестка затруднена. Поэтому для достижения необходимой степени извлечения примесей из биомассы методом экстракционной очистки процесс экстракции требует много времени.

Кроме того, такой метод подготовки многостадийный, энерго- и металлоемкий.

Цель изобретения — обеспечение наиболее полного извлечения экстрагируеьых веществ иэ биомассы и улучшение качества готовой продукции пр» упрощении технологического процесса подготовки биомассы к экстракции.

Это достигается тем, что биомассу перед увлажнением суспеидиру»т в органическом растворителе при соотношении 1:3-1:10 в течение 16-15 мии, а увлажненне бномассы осуществля»т до влагосодержания: 30-60 вес.Ф. Суе591501 пендиравание биомассы осуществляют в неполярном растворителе, например, зкстракциоином бензине, гексане, петролейном эфире, в смеси полярного растворителя (например, этилового, изопропилового спирта, ацетона) и неполярного растворителя (например,экстракционного б нэина, гексана, петролейного эфира), приготовленной в соотношении 20:80-50:50 вес .В. Суспендирование возможно также осуществлять в мицелле (жидкой фазе, выходящей из. экстрактора) а

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Сухую порошкообразную биомассу со средним размером частиц 30-80 мкм и влажностью 4-6% подвергают суспендированию при интенсивном перемешивании в неполярном органическом растворителе, например, в экстракционном бензине, гексане, петролейном эфире или в смеси вышеуказанных неполярных растворителей с полярным растворителем, например, этанолом, изопропанолом или любым другим полярным растворителем.

Кроме того., суспендирование можно осуществлять в мицелле. Весовое соотношение фаз при суспендировании биомассы и жидкой фазы может быть 1:3,1:10. В суспендированную биомассу подают воду, водяной настенный пар или специальную увлажняющую смесь растворителей (включающую воду), равновесную по составу с экстрагирующей из расчета достижения нлагосодержания биомассы 30-60% (весовых) с одноО. временным нагревом до 45-65 С. Время суспендирования с момента подачи воды, насыщенного водяного пара или специальной увлажняющей смеси—

10-15 мин.

Биомасса, обладая лиофильными свойствами, адсорбируется на поверхности диспергированных водяных капель быстро и равномерно увлажняется. Частицы биомассы разбухают и образуют рыхлые хлопьевидные агрегаты, обеспечивающие легкий доступ экстрагента внутрь и высокую скорость диффузии извлекаемых компонентов наружу частиц. Кроме того, суспензия увлажненной биомассы представляет пористые агломераты, взвешенные в органическом растворителе. Эта двухфазная система легко транспортируется, обладает хорошими фильтрационными и дренажными свойствами, легко расслаивается при прекращении перемешивания.

При дальнейшей экстракции биомас" сы различными экстрагентами, подготовленной по предложенному способу, получают качественный продукт, например сухую биомассу, параметры которого приведены в табл. 1.

Таблица 1

Содер мых в родов до эк тракц

99,83

99,8

99,88

0,0160,02

0,01

g0 9,7

9,7

9,7

26 Пример 1 100 г биомассы вы сушенной на распылительной сушилке, подают в 500 г растворителя, состоящего из 20% изопропанола и 80% гексана при интенсивном перемешивании и

80 температуре 60 С. Затем в перемешиваемую суспензию подают 80 r воды с помощью форсунки. После окончания подачи воды смесь перемешивают 10-15 мин.

Пример 2. 4000 г высушенной биомассы подают в 6000 г мицеллы при интенсивном перемешивании. Затем в перемешияаемую суспензию подают в течение 3 мин специальную подготавливающую смесь, состоящую из 65,1% этанола, 2,9% петролейного эфира и 32,0% воды из расчета достижения влажности биомассы 30% (на 1 вес. часть биомассы подают 0,6 вес. частей увлажняющей смеси) ° После окончания подачи увлажняющей смеси биомассу суспенди" . руют в течение 10 мин. Последующую экстракцию проводят. экстрагирующей смесью этих же растворителей, находящейся в равновесии с увлажняющей смесью.

И) В табл. 2 йриведены сравнительные данные результатов экстракции углеводородов и липидов из биомассы, подго- товленной по известному и предлагаемому способам.

Р91501

Табли ца 2 ипидов

8 7 0,5

Известный

5 5

65,5

3,0

90,6

Предлагаемый

0,06

18,4 0,03

99,5 99,7

7.,3

Формула изобретения

Составгтель А.Минеева

Редактор С.Головенко Техред З.Фанта Корректор А.Кравченко.

Заказ 532/22 Тираж 568 Подписное

QHHHGH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. УжгОрод, ул. Проектная, 4

1. Способ подготовки сухой биомас. сы к экстракции, например, остаточных углеводородов и липидов, предусматривающий увлажненне при нагревании до 70-80 С, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью наиболее полного извлечения экстрагируемых веществ и повыаения качества готового продукта, биомассу, перед увлажнением суспендируют в органическом растворителе при соотношении 1:3-1:10 в течение

10-15 мин, а увлажнение биомассы осуществляют до элагосодержання 30-50 вес.Ъ.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что суспендирование осуществляют в неполярном растворите. ле, например, экстракционном бензине, гексане, петролейном эфире.

3. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что суспендирование осуществляют смесью полярного и неполярного растворителей, например, эти лового или пропилового спирта с экс-. тракционным бензином,.гексаном, петролейным эфиром, приготовленной в со

® отношении, вес.Фг 20:80-50:50.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

В 207309, хл. С ll B 1/02, 1966.

2. Авторское свидетельство -СССР

9 461641, кл. С 12 С 11/26.1973.