Способ получения питательного субстрата для выращивания дрожжей

 

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается способов получения субстратов для выращивания дрожжей из отработанных щелоков после сульфитных варок целлюлозы. Цель изобретения - увеличение выхода дрожжей и упрощение процесса. Щелок до стадии облагораживания разбавляют сульфитно-дрожжевой бражкой в соотношениях 10 90 65 35 по сухим веществам, причем бражку перед этим упаривают до массовой доли сухих веществ 8 50% Разбавление щелока бражкой можно проводить или перед отделением щелока от целлюлозы или непосредственно в процессе отделения щелока от целлюлозы. 2 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается способов получения субстратов для выращивания дрожжей из отработанных щелоков (ОЩ) после сульфитных варок целлюлозы. Получение субстратов для выращивания дрожжей из ОЩ включает ряд операций: отделение ОЩ от целлюлозы, его облагораживание, нейтрализацию, введение питательных солей, охлаждение, разбавление щелока сульфитно-дрожжевой бражкой или водой. Стадию облагораживания проводят различными способами: продувкой паром или воздухом, подупариванием, частичным самоиспарением. При этом обычно применяют не один, а два-три способа облагораживания. Известны технические решения по совершенствованию принятой технологии. Предполагалось стадию облагораживания ОЩ проводить путем нагревания его до 135-140^оС и последующего испарительного охлаждения. По другому способу предполагалось перед нейтрализацией делить ОЩ на два потока, далее один поток подвергать глубокой нейтрализации известью, отделять образующийся осадок и затем смешивать со вторым потоком. Наиболее близким техническом решением по отношению к предлагаемому способу является общепринятая технология переработки ОЩ, включающая отделение ОЩ от целлюлозы, облагораживание ОЩ от целлюлозы, облагораживание, нейтрализацию, введение питательных солей, охлаждение и разбавление ОЩ сульфитно-дрожжевой бражкой. Недостатками прототипа являются низкий выход дрожжей и сложность процесса. Целью изобретения является устранение недостатков, свойственных прототипу, а именно повышение выхода дрожжей и упрощение процесса. Поставленная цель достигается тем, что разбавление щелока сульфитно-дрожжевой бражкой проводят до стадии облагораживания при соотношении между щелоком и сульфитно-дрожжевой бражкой 10:90 65:35 по сухим веществам. Предпочтительно разбавление щелока бражкой ведут перед отделением щелока от целлюлозы или непосредственно в процессе отделения щелока от целлюлозы. Дополнительно бражку перед подачей на разбавление щелока упаривают до массовой доли сухих веществ 8-50% Изобретение осуществляется следующим образом. ОЩ разбавляют бражкой по одному из вариантов: подают на разбавление в варочный котел после окончания варки, добавляют бражку к щелоку во время вымывки целлюлозы вместе со ОЩ из котла или при промывке целлюлозы в сцежах и на вакуум-фильтрах, разбавляют бражкой щелок после отделения его от целлюлозы. Разбавление ОЩ бражкой проводят перед облагораживанием при соотношении между щелоком и сульфитно-дрожжевой бражкой 10:90 65:35 по сухим веществам. Перед добавлением к щелоку весь объем бражки или часть ее рекомендуется упаривать до массовой доли сухих веществ 8-50% так как это дополнительно способствует увеличению выхода дрожжей. Полученную смесь щелока и бражки направляют на облагораживание или при достаточно большом соотношении бражки к щелоку непосредственно на нейтрализацию, минуя стадию облагораживания. Если по данным анализа смеси щелока и бражки необходимо облагораживание, то его проводят в одну стадию продувкой воздухом по обычно принятым режимам. Далее смесь щелока и бражки нейтрализуют, добавляют питательные соли и охлаждают до температуры, близкой к температуре ферментации 35-37^оС. Выращивание, сгущение и сушку дрожжей осуществляют по обычно принятым режимам. Бражку после отделения от дрожжей частично возвращают на разбавление ОЩ, избыток бражки направляют на упаривание для получения технических лигносульфонатов. П р и м е р 1. Брали сульфитный щелок Архангельского ЦБК (после отделения целлюлозы) со следующими показателями: плотность 1045 кг/м³, содержание сухих веществ 101 г/л, рН 2,4, содержание непосредственно титруемого (н/т) SO₂ 0,058% легкоотщепляемого (л/о) SO₂ 0,380% РВ 3,0% температура 87^оС. 19 мл щелока разбавляли 100 мл сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ), взятой в дрожжевом цехе АЦБК и имевшей следующие показатели: температуру 33^оС, плотность 1032 кг/м³, содержание сухих веществ 76 г/л, рН 4,3, РВ (остат.), 0,42% Соотношение щелока и СДБ (по сухим веществам) 20:80. Смесь охлаждали до 35^оС, добавляли питательные соли: аммофос (3,5% от РВ по P₂O₅), хлорид калия (2,0% от РВ), дополнительно вводили в качестве источника азота 25%-ный раствор аммиака (до рН 4,8), забуферивали до рН 6,0 раствором NaOH (в связи с тем, что в процессе выращивания среда самоподкисляется) и загружали в три колбы на 250 мл с отбойниками. В качестве засевных дрожжей (50% по прессованным дрожжам от РВ) использовали дрожжевой концентрат, отобранный из производственного потока цеха кормовых дрожжей АЦБК. Выращивание проводили на качалках при 35^оС в течение 18 ч, дрожжи отделяли фугованием, промывали водой и определяли выход абс. сухих дрожжей (АСД), который в среднем из 3 параллельных опытов был равен 66,6% от РВ щелока, взятого на выращивание. Для сравнения проводили выращивание по прототипу. Для этого 60 мл сульфитного щелока АЦБК (анализы см. выше) продували паром 30 мин при 102^оС и воздухом 1 ч при 80^оС, нейтрализовали 25%-ным раствором аммиака до рН 4,8, добавляли питательные соли, разбавляли 40 мл СДБ АЦБК (анализы см. выше) в соотношении щелок: СДБ 68:32 (по сухим веществам) и проводили выращивание как описано выше. Выход АСД от РВ щелока, взятого на выращивание, был равен 36,8% Таким образом, выход по предлагаемому способу выше, чем по прототипу, на 81% (см. таблицу, проба 3). П р и м е р 2. Подготовку и выращивание проводили аналогично примеру 1, но задавали другие соотношения между щелоком и СДБ. Полученные данные в сравнении с прототипом представлены в табл. 1 (пробы 1, 2, 4-7). Выход АСД по предлагаемому способу на 20-100% выше, чем по прототипу. Верхний предел добавки СДБ может быть ограничен 90% по сухим веществам на 10% сухих веществ щелока, нижний предел соответственно 65% бражки и 35% щелока по сухим веществам. П р и м е р 3. Брали 4 пробы СДБ (анализы см. пример 1) и упаривали их до массовой доли сухих веществ 7,8, 8,0, 50 и 56,2% Затем сульфидный щелок разбавляли упаренными пробами бражки при соотношении между ними 50:50 (по сухим веществам). При разбавлении щелока бражкой с массовой долей сухих веществ 50 и 56,2% смеси подвергали продувке воздухом 1 ч при 80^оС. Всю дальнейшую подготовку и выращивание проводили аналогично примеру 1. Полученные данные представлены в таблице (пробы 8, 9, 10 и 11). Из данных таблицы видно, что нижний предел упаривания может быть ограничен 8,0% массовой доли сухих веществ, а верхний 50% П р и м е р 4. В сцежном узле сульфит-целлюлозного производства АЦБК брали пробу целлюлозы вместе со щелоком (до его отделения от целлюлозы) к 100 г 10% суспензии целлюлозы (около 10 г целлюлозы в пересчете на абс. сухое вещество, стальное сульфидный щелок) добавляли 200 мл СДБ (анализы см. пример 1) при соотношении по сухим веществам щелока и бражки 40:60, перемешивали, затем отделяли смесь щелока и бражки от целлюлозы на воронке Бюхнера под вакуумом и целлюлозу промывали 50 мл горячей воды, присоединяя промывную воду к смеси щелока и СДБ. Полученный фильтрат (две пробы по 50 мл) готовили к выращиванию и проводили его как в примере 1. Выход АСД от РВ щелока составил 56,1% Для сравнения готовили смесь щелока и СДБ по прототипу. Для этого 100 г суспензии целлюлозы в щелоке помещали в воронку Бюхнера, отделяли щелок под вакуумом, целлюлозу промывали 250 мл горячей воды и промывные воды присоединяли к щелоку. Далее полученный фильтрат готовили к выращиванию и проводили его как описано в примере 1 для прототипа. Выход ВСД от РВ щелока составил 35,9% Таким образом, выход по предлагаемому способу на 56% выше, чем по прототипу. П р и м е р 5. Брали 100 г суспензии целлюлозы в сульфитном щелоке (как в примере 9), помещали на воронку Бюхнера, отделяли свободно стекающий щелок, далее включали вакуум-насос и, продолжая отделение щелока, промывали целлюлозу 200 мл СДБ (анализы см. пример 1) разбавляли щелок бражкой в процессе его отделения от целлюлозы, а затем 50 мл воды, присоединяя промывную воду к смеси щелока и бражки. Соотношение щелока и СДБ по сухим веществам около 40: 60. Далее полученный фильтрат готовили как в примере 1. Выход АСД от РВ щелока составил 54,9% или на 53% выше, чем по прототипу (см. пример 4).

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНОГО СУБСТРАТА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ДРОЖЖЕЙ, включающий отделение сульфитного щелока от целлюлозы, его облагораживание, нейтрализацию, введение питательных солей, охлаждение, разбавление сульфитно-дрожжевой бражкой, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода дрожжей и упрощения процесса, разбавление щелока сульфитно-дрожжевой бражкой проводят до стадии облагораживания при соотношении между щелоком и сульфитно-дрожжевой бражкой 10:90 65:35 по сухим веществам. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разбавление щелока бражкой проводят перед отделением щелока от целлюлозы или непосредственно в процессе отделения щелока от целлюлозы. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что бражку перед подачей на разбавление щелока упаривают до массовой доли сухих веществ 8-50%

РИСУНКИ

Рисунок 1