Способ получения белково-жировой биомассы

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО(4ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5Н С 12 Н 1 26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 1330705/28-13 (22) 23.04.69 (46) 15.10.83. Бюл.Р 38 (72) В.В. Иихалева, E.Í. Жданникова, Н.Б. Градова, С.В. Чепиго, И.И. Рожкова, В.Г. Степаненко и Л.И ° Козлова (7 1) Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ (53) 663.11!636.087+663.15зб65.: 1(088.8) „„SU, 2 4 А (54) (57) СПОСОВ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОЖИРОВОЙ БИОИАССЫ выращиванием дрожжей рода Candida в аэробных условиях на питательной среде, содержащей углеводороды, например дизельное топливо, источники азота, фосфора калия и магния, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения содержания белка в биомассе, используют штамм дрожжей Candida дц1И1еппапЫ1 Н- 452.

294492

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается способа получения белково-жировой биомассы из нефтяных фракций.

Известен способ получения белково-жировой биомассы выращиванием дрожжей рода Candida в аэробных условиях на питательной среде, содержащей углеводороды, например дизельное топливо, источники азота, фосфора, калия и магния. !

О

Недостатком данного способа яв» ляется то, что штамм Candida Ip.

Н-332 обладает невысокими скоростями развития при выращивании на дизельных топливах, что приводит к 15 относительно невысоким съемам биомассы с единицы полезного объема ферментера.

Цель изобретения — интенсификация процесса выращивания биомассы и увеличение содержания в ней сырого белка.

Это достигается применением нового штамма дрожжей СапЖЙа уи11 1еиmondii Н -452.

Предлагаемый штамм при выращива-. нии на дизельных топливах обеспечивает получение белково-жировых дрожжей, содержащих в биомассе до 55% сырого протеина и до 20% липидов с одновременной депарафиниэацией фракций нефти. При этом он обладает большей удельной скоростью роста,им скорость иэвесТного штамма Candida sp.

Н-332 и более активно используют н-алканы С24-С19. Итамм выделен иэ З5 почв, отобранных в прикаспийских нефтеносных районах СССР.

Культура Candida дц1И iermondii

Н-452 имеет следующие морфологические и физиологические свойства. 40

Колонии на сусло-агаре (6-8 ВаИ ) ,белого цвета, блестящие, серединка небольшим конусом, цвет ее может быть слегка желтоватым. Край колонии может быть бахромчатый. Колонии 45 гладкие или с чуть заметным рисунком.

Спор не образует.

Мицелий хорошо развит. Еластоспоры цепочками или веночками. На жидкой сусловой среде в односуточной культуре образуется островками бе ловатая матовая пленка. Через один месяц — колец и пленки нет; осадок дрожжевых клеток белый, плотный.

Клетки округлой формы, одиночные и небольшими цепочками, почкующиеся.

Размеры клеток 7,5-5,0 ° 7,5-5,0 Мк.

Сбраживает: глюкозу — хорошо, мальтозу — очень слабо, сахароэу и галактоэу — средне, лактоэу — не 60 сбраживает.

Ассимилирует сахара: глюкозу, сахарозу, мальтозу, галактозу, ксилоэу, арабиноэу, лактозу — очень слабо.

Источники азота: азотнокислый калий не ассимилирует; хорошо растет на аммонийной,форме. Растет на синтетических средах, используемых дрожжами, в том числе среде Миллера.

Оптимальная температура культивирования 30-34 С, рН 4-5. Candida

gui8g iermondii H-452 в качестве единственного источника углерода и энергии использует парафины нормального строения Со - С . Активно развивается на фракциях нефти, в том числе на дизельных топливах. В непрерывных условиях выращивания штамм Н-452 способен стабильно развиваться при скорости протока 3 ч (I}=0,33 ч- ). Оптимальная скорость протока при выращивании предлагаемого штамма в непрерывных условиях составляет 5 ч (степень разбавления О=0,20 ч ).

При этой скорости непрерывного процесса выращивания при концентрации дизтоплива в среде 10% концентрация биомассы достигает 17-20 г/л (по сухому весу), что соответствует съему

220-250 г сухих дрожжей с .1 кг дизтоплива и производительности 3,54,0 г/л ч. Температура застывания дизельного топлива снижается при этом на 15-20О (абс). В некоторых условиях в ферментерах с улучшенным массообменом может быть достигнута производительность до 5 г/луч..

В двухстадийном непрерывном про" цессе выращивания со скоростью протока П=0,2 ч "для I u II стадий (общая скорость протоками=0,1 ч-1) может быть получено глубокодепарафинизированное дизельное топливо с температурой застывания пониженной на

42-45С (абс). При этом концентрация биомассы достигает 25-28 г/л, что соответствует съему 300-350 г сухих дрожжей с 1 кг дизельного топлива и производительности 2,5-2,8 г/л.ч.

Полученные при выращивании дрожжи содержат 49-53% сырого протеина в биомассе и 10-19% липидов.

Пример 1. В типовом ферментере емкостью 30 л одностадийным способом непрерывно выращивают дрож-, .жи Candida gui RB iermondii H-452 при рН 4,2, рабочей температуре 30-32оС, подаче воздуха в количестве 3 л/л мин.

Дрожжи выращивают на дизельном топливе иэ нефти Мангышлакского месторождения. Пределы выкипания этого топлива 240-3604С, содержание комплексообразующих углеводородов 38%, температура застывания +9 C.

Водная питательная среда содержит минеральные соли (NH4)g SO4, H PO4 р

КС МЗЗО4

Состав среды, гг N 1,36

Р, 05 0,68

К 0,34 м 0,045

294492

0,48

0,06

Редактор Л. Письман Техред A.Áàáuíåö

Корректор lO. Макаренко

Заказ 8043/2 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Дизельное топли» во 100 мл

Вода водопроводная До 1 л

Процесс ведут со скоростью 5 ч (степень разбавления 2=0,2 ч-<).

Дизельное топливо после микробиологической депарафинизации отделяют от дрожжей и культуральной жидкости 10 сепарацией с добавлением 0,2% rIAB, например додецилсульфоната. Дрожжи, выделенные на сепараторе и содержащие 70-75% влаги, поступали на сушку. При этом получают дизельное топ- 15 ливо .с температурой застывания (-6)— (-12) С,т.е. температура застывания снижается на 15-20 (або) . Съем биомассы составляет 25% от фракции,что соответствует получению 250 r cyxux дрожжей с 1 кг дизельного топлива и производительности 4,0 г/л ч.Дрожжи содержат 51% сырого протеина и

19% липидов в биомассе.

Пример 2. В двух типовых ферментерах емкостью 30 л выращивали дрожжи Candida уИ6(iermondii

Н-452 двухстадийным способом со скоростью 5 ч для каждой стадии (степень разбавления Р= 0,2 ч 1) при общей скорости процесса 10 ч (степень разбавления 2= 0,1 ч- ). Дрожжи выращивают на дизельном топливе, полученном из нефти Мангышлакского месторождения. Характеристика топлива та же, что и в примере 1. 35

Водная питательная среда содержит минеральные соли (NH4 )< SO4 Н Р04 f ксс мдяо4

Состав среды,г: N li8

Рк О 0,90 40

К

Ц

Дизель ное топливо 10%

Вода водопроводная До 1 л

Водную минеральную среду и дизель,ное топливо подают в первый ферментер, в котором при непрерывной подаче воздуха проводят первую стадию выращивания. Скорость процесса, температуру, величину рН и количество подаваемого воздуха поддерживают в пределах, указанных в примере 1., Из первого ферментера культуральную среду, содержащую дрожжи, неутилиэированные питательные соли и частично депарафинизированное дизельное топливо передают во второй ферментер, в. котором проводят вторую стадию процесса в тех же условиях аэрации, температуры, рН и скорости процесса.

Из второго ферментера культураль- ная среда поступает на сепарацию.

Дизельное топливо после микробиологической депарафиниэации отделяют от дрожжей и культуральной жидкости сепарацией с добавлением 0,2% ПАВ.

Дрожжи после сепарации поступают на сушку.

В результате выращивания съем биомассы составляет 35% от фракции,что соответствует получению 350 r cyxux дрожжей с 1 кг дизельного топлива и производительности 2,8 г/л ч. Дрожжи содержат 51% сырого протеина и

10% липидов.

Депарафинизированное дизельное. топливо извет температуру застивания -35ОС,что на 44 (абс) ниже его исходной температуры застывания.