Способ получения питательного субстрата для биохимической переработки

 

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается способа получения питательного субстрата для биохимической переработки. Цель изобретения - повышение доброкачественности гидролиза. Питательный субстрат для биохимической переработки получают путем гидролиза растительного сырья, последующего охлаждения полученного гидролизата, конденсации образующегося при этом фурфуролсодержащего пара, продувки гидролизата паром для удаления фурфурола, конденсации пара, последующего объединения фурфуролсодержащего конденсата из испарителя и после продувки, разделения объединенного конденсата с получением фурфурола и лютера и возврата лютера на стадию гидролиза. При этом лютер перед подачей на стадию гидролиза для приготовления варочного раствора обрабатывают озоном в количестве 0,01 - 0,6 кг на 1 м<SP POS="POST">3</SP> лютера. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1 ИАЛИСТИ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5t)5 С 13 К 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4720125/13 (22) 17.07.89 (46) 23.08.91. Бюл. И 31 (71) Научно-производственное гидролиз— ное об ъеди не ние "Ги пр оли з пр ом" (72) А.А.Чвич, В.А.Риц, А.А.шупляк, В.В.Рябов, О.И.111аповалов, Е.С.Сапотницкий, Ю.В.Газиев, Е.F... tìèòðèåâ, С.В.Алексеева и Д .Д .Савельев (53) 663.534(088.8) (56) Промьппленный регламент на производство фурфурола и дрояскей на Мантуровском БХЗ, 1988, Авх. У 040-3429, с. 412. (54) СПОСОБ ПОДУЧЕНПЯ ПИТАТЕЛЬНОГО

СУБСТРАТА ДЛЯ БИОХ1211ИЕСКО11 ПЕРЕРАБОТКИ (57) Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается способа получения питательного субИзобретение относится к микробиологической промышленности и касается способа получения питательн го субстрата для биохимической переработки.

Цель изобретения — по". шенин доброкачественности гидролизата.

В способе получения питательного субстрата для био.".имической переработки предусматривается гидролиз растительного сырья, охлаждение полученного гидролизата, конденсация образующегося при этом фурйуролсодержащего пара, а также продувка гидролизата паром для удаления йурфурола, конденсация пара, объединение конденсата (ФСК) иэ испарителя и после продувки, раз—

„„SU„„! 67! 697 А I страта для биохимической ттереработки.

Цель изобретения — повьпиение доброка— чественности гидролизата . Питательный субстрат для биохимической переработки получают путем гидролиза растительного сырья, последующего охлаждения полученного гидрмгнзата, конденсации образующегося пр»; этом <ЬурЛуролсодержащего пара, продувки идролизата паром для удаления <Ьурфурол:-;, конденсации пара, последующего объединения фурфуролсодержащего конденсата из ис— парителя и после продувки, разделения объедине нного конде не ата с получением фурфурола и лютера и возврата лютера на стадию гидролиза. При этом лютер с

<О перед подачей на стадию гидролиэа для приготовления нар очного раствора обрабатывают озоном в количестве 0,01

0,6 кг на 1 м лютера. 1 табл. С: деление объединснного конденсата с получением фурфурола и лютера, возврат ь лютера на стадию гидролиза, причем (, лютер перед подачей на стадию гидролиза дпя приготовления варочного раствора обрабатывают озоном в количестве, 0,01-0,6 кг на 1 м лют. ра.

Озонирование лютера позволяет уменьшить ингибирующее действие содержащихся в нем примесей и повысить 3 биологическую доброкачественность по.пучаемых субстратов, что приводит к увеличению выхода дрожжей, выращенных на этих субстратах.

Пример 1. 3 3 кг щепы древесины (50% хвойной и 50,? лиственной1 l671697 загружают в гидролиз-аппарат вместимостью 25 л и проводят перколяционный гидролиз 0,57-ным раствором серной кислоты при ступенчатом повышении температуры от 150 до 185 0 и гидромодуле 15.

Выходящии из гидролиз-аппарата гидролизат проходит через испарители, где охлаждается до 100 С. Образующий в 1p ся фурфуролсодержащий пар конденсируют.

Гидролизат продувают паром в колонне для удаления фурфурола в течение

1,5 ч. Пар на вчг оде из колонны кон в 15 денсируют. Общее количество фурфуролсодержащего конденсата (ФСК) из испарителей и после продувки составляет

6 л. Концентрация фурфурола в ФСК

0,47. 20

ФСК направляют на ректийикацию, где разделяют на фурфурол-сырец и лютер. Количество JlloTepa составляет 8 л.

Лютер обрабатывают озоном.

Для проведения озонирования исполь-!5 эуют озонатор.

Расход озоновоздушной смеси составляет 100 л/ч, концентрация озона в озоновоздушной смеси на входе в реактор 20 мг/л, на выходе из реактора 30

8 мг/л. Время озонирования 4 мин. Количество озона, растворяющегося в лютере и вступающего в реакцию с органическими веществами, содержащимися в лютере, составляет 10 мг/л (или

0,01 кг/м ).

Озонированный лютер используют для приготовления варочного раствора и проводят гидролиэ, как описано.

Иэ полученного гидролизата уда- 40 ляют фурфурол продувкой паром, нейтрализуют известковым молоком до рН

3,5 при 90 С, выдерживают при этой температуре в течение 1 ч, отделяют гипс фильтрованием, донейтралиэовыва- 45 ют 257-ным водным раствором аммиака до рН 4,2, охлаждают до 400С, аэрируют при этой температуре в течение

1 ч при расходе воздуха 50 л/ т.ч) и удаляют твердую фазу путем отстоя. 5р

После добавления питательных солей полученный таким образом субстрат подают на выращивание дрожжей Candida

scottii (культура КС2), которое проводят при 38 — 39 С.

Субстрат, подаваемый на выращивание, содержит редуцирующих веществ (PB) 2,67, органических кислот 0,367., фурфурола 0,0287., оксимети.-сфурфурола (ОМФ) 0,067, ЛФК (лигнофурановый комплекс) 0,437.

Выход дрожжей от PB составляет

46,57.

Пример 2. Проводят аналогично примеру 1, при времени оэонирования

2,4 ч, при этом доза озона 600 мг/л (0,6 кг/м ).

Состав полученного субстрата, 7:

PB 2,65; органические кислоты 0,43; фурфурол 0,02; ОМФ 0,059; ЛФК 0,30.

Обработка лютера, направляемого на гидролиз, озоном позволяет увеличить выход дрожжей. Это объясняется уменьшением содержания фурфурола, продуктов распада фурфурола и метилфурфурола, которые в процессе гидролиэа кон; денсируются с лигнином, образуя вещества ЛФК, являющиеся ингибиторами роста дрожжей. увеличение доз озона для обработки лютера приводит к уменьшению содержания ЛФК в получаемом субстрате, при этом несколько возрас-. тает содержание органических кислот.

Сравнительные данные по доброкаче-. ственности субстратов, полученных при использовании озонированного лютера для приготовления варочного раствора, приведены в таблице.

При дозе озона менее 10 мг/л повышения биологической доброкачественности не происходит, при дозах озона от

10 до 600 мг/л наблюдается значительное повьппение биологической доброкачественности, как по снижению основного ингибитора — ЛФК, так и по увеличению выхода дрожжей. Прй дозах озона более 600 мг/л значительного увеличения доброкачественности не происхо.- . дит, поэтому увеличение дозы является нецелесообразным.

Формула изобретения

Способ получения питательного субстрата для биохимической переработки, предусматривающий гидролиз растительного сырья, конденсацию фурфуролсодержащего пара, разделение конденсата на фурфурол и лютер, возврат лютера на стадию гидролиза, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьппения доброкачественности гидролизата, лютер перед подачей на стадию гидролиза обрабатывают озоном в количестве 0,01 — О,Ь кг на 1 мэ лютера.

1671697

Доза озо- РВ, 7

ЛФК, Т

ОМФ, 7

ОрганичесВыход дрожжей от PB 7

Способ

Фурфурол, 7 кие кислоты, 7

2 ЬО 034 0028 0060 045 46 1

Составитель А. Болобова

Ред M ba KoPPeKToP C.lllercwap

Тираж 246 Подписное комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Редактор И.Дербак

Заказ 2803

ВНИИПИ Государственного

113035, Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 1О1

Известный

Предлагаемый

2

4

5 на для озонировання

Фурфу-. рольного лютера, мг/л

750

2,62 0,33

2,61 0,36

2в65 0145

2,65 0,43

2ю65 0140

0,027

0,028

0,020

0,020

0,020

0,060

0,060

0,058

0,059

0,057

0,45 46,1

0,43 46,5

0,34 50,5

0,30 52,0

0,29 52,1