Способ получения биомассы микроорганизмов

 

Изобретение относится к микробиологической и пищевой промышленности, Целью изобретения является предотвращение загрязнения атмосферного воздуха, снижение затрат на производство биомассы , повышение стерильности процесса. Способ заключается в том, что параллельно выращивают кормовые дрожжи и микроводоросли хлореллы, отработанную культуральную жидкость, полученную в каждом из процессов выращивания, подвергают дегазации , после чего насыщение культуральной жидкости кормовых дрожжей ведут кислородом, выделенным при дегазации из культуральной жидкости хлореллы, а насыщение культуральной жидкости хлореллы осуществляют углекислым газом, выделенным при дегазации из культуральной жидкости кормовых дрожжей, затем насыщенные газом культуральные жидкости подают в процесс культивирования, при этом отношение полученной биомассы дрожжей к биомассе хлореллы поддерживают равным 2,5-3,5. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕН-Ь!й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЫЕщг;:уц

ПМНт@ 77,-Д-,щ.:(ц.Б IF>ët 7г:Фт -: (21) 4668886/13 (22) 28. 03.89 (46) 15.06.91. Бюл.%22 (71) Сибирский технологический институт (72) Н.А.Николаев, H.À.Âoéíoâ и В.А,Марков (53) 663. 1-4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1089117, кл. С 12 Н 1/22, 1983.

Авторское свидетельство СССР

% 234314, кл. С 12 N 1/16, 1967, . (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ

МИКРООРГАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к микробиологической и пищевой промышленности, Целью изобретения является предотвращение загрязнения атмосферного воздуха, снижение затрат на производство биомасИзобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способам получения биомассы дрожжей и микроводорослей.

Целью изобретения является предотвращение загрязнения атмосферного воздуха, снижение затрат йа производство биомассы, повышение стерильности процесса.

Способ заключается в том, что одновременно параллельно выращивают кормовые дрожжи и микроводоросли хлореллы на питательных средах в емкостях для культивирования, насыщение культуральных жидкостей газом осуществляют при пропускании жидкости по поверхности насадки в виде пеоеуешиваемой жидкостной пленки, „„. Ы„„1655980 А1 (я) С 12 М 1/16, 1/12 (С 12 N 1/16,С 12 R

1:72, С 12 R 1:89 ) сы, повышение стерильности процесса.

Способ заключается в том, что параллельно выращивают кормовые дрожжи и микроводоросли хлореллы, отработанную культуральную жидкость, полученную в каждом из процессов выращивания, подвергают дегаэации, после чего насыщение культуральной жидкости кормовых дрожжей ведут кислородом, выделенным при дегазации иэ культуральной жидкости хлореллы, а насыщение культуральной жидкости хлореллы осуществляют углекислым газом, выделенным при дегазации иэ культуральной жидкости кормовых дрожжей, затем насыщенные газом культуральные жидкости подают в процесс культивирования, при этом отношение полученной биомассы дрожжей к биомассе хлореллы поддерживают равным

2,5 — 3,5. после чего проводят дегазацию продуктов метаболизма и выделение биомассы. Насыщение культуральной жидкости кормовых дрожжей осуществляют кислородом, выделенным при дегаэации его из культуральной жидкости хлореллы, а насыщение культуральной жидкости хлореллы осуществляют углекислым газом, выделенным при дегазации его из культуральной жидкости кормовых дрожжей, причем насыщение культуральных жидкостей осуществляют в объемах, изолированных от объема емкостей для культивирования, а отношение производительности дрожжей 61 к производительности хлореллы 62 поддерживают равным 61/62=2,5 — 3,5.

Дегазацию культуральных жидкостей осуществляют до насыщения их газом.

1655980

Насыщение культурэльной жидкости дрожжей кислородом, образованным и выделенным при дегазэции культуральной жидкости хлореллы, а также насыщение суспензии хлореллы углекислым газом, выработанным дрожжами, позволяет снизить фякторы загрязнения атмосФерного воздуха (так как атмосферный воздух не участвует в аэрации культуральных жидкостей и, следовательно, не загрязняется или участвует вменьшей степени,,чем в известном способе), уменьшить затраты на получение биомассы (так как не.требуется дополнительная энергия на компримирование газа и обеспечение его скорости 0,1 — 6,0 м/с с целью доставки в культуральную жидкость кислорода и отвода иэ нее продуктов метаболизма, кислород и углекислый газ вырабатывают сами микроорганизмы), улучшить стерильность процесса за счет устранения попадания дикой культуры с компримированным воздухом в культуральную жидкость.

Проведение насыщения культуральных жидкостей в объемах, изолированных от объема. емкостей для культивирования, позволяет не смешивать продукты метаболизма с насыщаемым газом, а доставлять эти продукты для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов.

Выполнение отношения производительности дрожжей G< к производительности хлореллы G2, равного 6 /62=2,5 — 3,5, позволяет поддерживать достаточную для, культивирования концентрацию кислорода в культуральной жидкости кормовых дрож, жей.

Указанное соотношение 61 Gz получено опытным путем при непрерывном культивировании биомассы дрожжей и микроводорослей.

Кроме того, указанное соотношение ориентировочно можно подтвердить, исходя из следующих соображений. Известно, что на получение 1 кг биомассы дрожжей затрачивается 0,6 — 0,8 кг кислорода, примерно столько же выделяется при этом углекислого газа. Для получения биомассы

1 кг хлореллы требуется 2 кг СО2 при дыха тельном коэффициенте, равном единице.Ориентировочно для насыщения культуральной жидкости кислородом, выработанным хлореллой, необходимо, чтобы количество полученных в единицу времени кормовых дрожжей было в 2/0,6 — 2/0,8=3,3 — 2,5 больше, чем количество выработанной хлореллы. В случае, если отношение G>/Gz > 3,3, кислорода, выработанного хлореллой, недостаточно для проведения процесса, что приводит к снижению производительности

10 ба получения биомассы, 15 Пример 1. Кормовые дрожжи рода

" CandIda выращивают на гидролизате древе35

45

30 или требует дополнительных зэ грат кислорода, что нецелесообразно. B случае, если отношение 6>/Gz < 2,5, снижается расход углекислого газа, выделяемого дрожжами, что приводит к снижению выхода биомассы хлореллы.

Проведение дегазации культуральных жидкостей до их насыщения газом предотвращает смешение продуктов метаболизма с насыщаемым газом, что увеличивает движущую силу процесса абсорбции, а также обеспечивает эффективное осуществление предлагаемого экологически чистого спососины с концентрацией 0,1 — 0,8 PB. В качестве посевного материала используют дрожжи расы "Тулунская-6". Состав среды, г/л; азот 1,7; Р205 0,18; KCI 0,72, Температуру питательной среды с микроорганизмами поддерживают равной

38 — 39 С, рН поддерживают в пределах

4,2 — 4,6, добавляя аммиачный раствор, Скорость протока устанавливают равной 0,2 ч .

Производительность дрожжерастительной установки варьируют путем изменения содержаний редуцирующих веществ в подаваемой питательной среде.

В качестве микроводорослей используют СЫогеПа vulgaris, термофильный штамм.

Культивирование осуществляют на среде

Тамия при поддержании рН 7, температуры

38 С при освещенности 10000 лк. Среднечасовой прирост микроводорослей составляет

20 мг/л.

Дегазацию культуральных жидкостей осуществляют в аппаратах до их насыщения газом.

Отношение производительности дрожжей к производительности хлореллы поддерживают равным Gi/GO=18 r/6 г=3.

Наблюдается стабильный рост дрожжей и хлореллы, выделение углекислого газа и кислорода. Производительность по дрожжам 18 г АСД/ч, по хлорелле — 6 r/÷. Накопление углекислого газа в технологических линиях выращивания дрожжей отсутствует и вывод отработанного воздуха в атмосферу не производится, Таким образом, не происходит загрязнение атмосферного воздуха микроорганизмами и продуктами метаболизма.

Пример 2. Отношение 6>/Gz поддерживают равным 1,9;2,5;3,3;4,0, При 61/6г, равном 1,9, снижается расход углекислого газа, выделяемого дрожжами, и производительностьь по хлорелле падает до 4,2 r/÷. При

6I/6р, равном 4, падает производительность по дрожжам до 12 r/÷ вследствие от1655980 биомассы, а следовательно, уменьшить себестоимость выпускаемого продукта.

Формула изобретения

Способ получения биомассы микроор5 ганизмов, предусматривающий параллельное выращивание дрожжей и микроводорослей хлореллы на питательной среде, отделение биомассы, насыщение культуральной жидкости дрожжей кислоро10 дом, выделенным клетками хлореллы, а культуральной жидкости хлореллы — углекислым газом, полученным при выращивании дрожжей, отличающийся тем, что, с целью предотвращения загрязнения ат15 мосферного воздуха, снижения затрат на производство биомассы, повышения стерильности процесса; насыщение культуральных жидкостей дрожжей и хлореллы соответственно кислородом и углекислым

20 газом осуществляют перед подачей их в процесс выращивания для устранения контакта этих газов между собой, при этом отношение полученной биомассы дрожжей к биомассе хлореллы поддерживают равным

25 2,5 — 3,5. сутствия достаточного количества кислорода. При этом в примерах 1 и 2 дополнительный подвод кислорода не производится.При поддержании Gq/Gz, равном 2,5 и

3,3, параметры процесса те же, как в примере 1, т,е. наблюдается стабильный рост дрожжей и хлореллы, интенсивное выделение углекислого газа и кислорода, достигается наибольшая производительность по биомассе — 18 — 20 г АСД/ч и по хлорелле—

6 r/÷, отсутствует загрязнение воздуха продуктами метаболизма.

Пример 3. Выращивание осуществляют так же, как в примере 1, однако дегазацию газа из культуральных жидкостей осуществляют после насыщения жидкостей газом. B этом случае происходит смешение кислорода с углекислым газом, что резко уменьшает производительность по дрожжам до 5 г/ч и по хлорелле до 2,3 г/ч.

Таким образом, - предлагаемый. способ по сравнению с известным позволяет устранить факторы загрязнения атмосферного воздуха, снизить затраты на производство

Составитель В, Голимберт

Редактор Т. Лазоренко Техред M.Моргентал Корректор И. Муска

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,.ул,Гагарина, 101

Заказ 2030 Тираж 383 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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