Способ получения биомассы микроорганизмов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ МИКРООРГАНИЗМОВ, предусматривающий 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 Candida с последующим отделением полученной биомассы от культуральной жидкости, а на второй стадии на отработанной хультуральной жидкости выращивают мицелиальные грибы ,отличающийся тем, что, с целью повышения выхода биомассы и улучшения ее качества, на первой стадии совместно с дрожжами рода Candida выращивают смесь мицелиальных и дрожжеподобных грибов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3261630/28-13 (22) 13. 01. 81 (46) 15.06.83. Бюл. 22 (72) Т.В. Жарова, М.А. Ломова, М,И. Калинин, Е,В, Галашев и Г..И. Ульченко (71) Всесоюзное научно-производствен. ное объединение целлюлозно-бумажной промышленности

Ю (53) 663. 14 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 710983, кл. С 92 С 5/10, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

N 614646, кл. С 12 С 11/14, 1978.

; (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ

МИКРООРГАНИЗМОВ, предусматривающий 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 Candida с последующим отделением полученной биомассы от культуральной жидкости, а на второй стадии на отработанной культуральной жидкости выращивают мицелиальные грибы, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода биомассы и улучшения ее качества, на первой стадии совместно с дрожжами рода Candida выращивают смесь мицелиальных и дрожжеподобных грибов. щ

9632

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способам получения биомассы микроорганизмов.

Известен способ выращивания микро- 5 организмов на сточных водах в две стадии, на первой иа которых использу. ют дрожжи, а на второй - Грибы в чистой культуре или смесь грибов разных родо в 1), 10

Недостатком способа является низкий выход белка.

Наиболее близким к предлагаемому

cïocoáó по технической сущности и достигаемому результату является способ 15 получения биомассы микроорганизмов, предусматривающий выращивание их на питательной среде, содержащей источник углерода, источник азота и необходимые минеральные соли, в условиях 20 аэрации в две стадии, на первой из которых выращивают дрожжи рода CandIda с последующим отделением полученной биомассы от культуральной жидкости, а на второй стадии на отрабо- 25 танной культуральной жидкости выращивают иицелиаюыиые грибы (2) .

Согласно известному способу на второй стадии выращивают грибы родов

Spicaria или Penjcjlljumi или Aspergillus, а отделение грибной биомассы и ее последующую сушку проводят совместно с дрожжами, полученными на. первой стадии выращивания биомассы, Этот способ позволяет частично утилизировать органические вещества из

35 культуральной жидкости после первой стадии выращивания и на 2-5 увели" чить содержание белка в кормовой биомассе.

Недостаток такого способа состоит в том, что на первой стадии в качестве продуцентов биомассы применяют дрожжи, обладающие ограниченным набором ферментов, а это снижает воз45 можныи выход биомассы, поскольку дрожжи могут утилизировать только углероды и не используют другие органические вещества, содержащиеся в сточных водах. Использование на первой стадии выращивания биомассы толь- 50 ко дрожжей ограничивает выбор субстратов, которые могут быть переработаны этими микроорганизмами, поскольку дрожжи применяют для своего роста в основном сахара, оставляя в среде другие органические вещества.

Кроме того, недостатками способа являются невысокое содержание белка

74 2 в дрожжах (45-503) 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 Candida 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 рода

Cand1da выращивают смесь мицелиальных и дрожжеподобных грибов.

Пример. Сточные воды сульфитного производства целлюлозы с содержанием углеводов 10 г/и, рН 4,5 и необходимым количеством питательных солей в виде азота и фосфора подают в аэрируемый аппарат объемом

600 м в количестве 40-50 м, куда засевают дрожжи рода Candida и смесь грибов родов 7rjchosporon, Penicillium, Spicaria, Sporothrjchum, 7richo

derma 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 . Процесс выращивания биомассы начинают вести при непрерывной подаче 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 роса в данных условиях (0,3 м ч ). Через 3-4 ч

Т а б л и ц а 1

Способ

Содержание белка в биомассе, 4

Выход биомассы, т/сут

Выход биомассы, 4 к утилизированным углеводам поступило осталось утилизив среде ровано биомассой Извест ный

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

Содержание белка, 58,2

53,"

60,0

59,0

56,3

Spicaria sp.

Aspergillus sp.

Penicillium sp.

Trichosporon sp.

Trichoderma sp.

Spicaria +

+ penicillium

63,0

Смесь грибов, использованных в предлагаемом способе

63,0

3 9632 выращивания биомассу 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 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 углеводов в предлагаемом способе достигает

74> вместо 52 в известном при более глубоком извлечении этих органических веществ из среды. Это происходит за -счет того, что смесь грибов способна извлекать из среды целый ряд 45 веществ, не относящихся к сахарам (органические кислоты, полисахариды, растворенный лигнин и пр.)..

Содержание белка в биомассе после 50 первой стадии выращивания возрастает с 50,5 до 56,0-58,0Ф.

В табл. 2 приведены данные по сравнительному содержанию белка в биомассе гриба на второй стадии, полученной при использовании отдельных культур и смесей грибов.

74 4 стадии 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 солей 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) поз воляет 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 N.Tenep

Корректор И, Ватрушкина

Заказ 6348/1

Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Из табл. 2 следует, что содержание белка в биомассе, полученной при выращивании смеси грибов по предлагаемому способу, на второй стадии на 5- 10ь выше, чем в отдельных культурах грибов.

Таким образом, преимуществами предлагаемого способа по сравнению с известным являются получение на первой стадии продукта с содержанием белка

1О,на 5-83 выше, чем в известном способе; увеличение выхода биомассы на первой стадии выращивания на 1 - 154 за счет утилизации смесью мицелиальных и дрожжеподобных грибов не только углеводов, но и целого ряда других недоступных дрожжам веществ; получение биомассы после двухстадийного выращивания с содержанием белка на

7-9Ф выше, чем в известном способе.