Способ гидролиза растительного сырья

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(511 С 1 К 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2711371/28-13 (25) 2711372, 27113?4, 2711382, 2711383, 2711384, 2711385 < (22) 10.01,79 (46) 07.10. 3- Бюл. И 37 (72) В .Л.Яравенко, H.È.Даниляк и Г.Г.Мельничук (71) Всесоюзный научно-исследователь ский институт продуктов брожения и

Институт ботаники им. Н.Г,Холодного

AH УСCP (53) 664. 139(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

К* 648605, кл. С 12 D 13/02, 1977 ° э(54) (57) СПОСОБ ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ микроорганизмами продуцентами целлюлозолитических ферментов иэ высших базидиальных грибов в смеси с амилолитическими ферментами, отличающийся тем, что, с целью более глубокого гидролиза углеводов, входящих в состав растительного сырья с одновременным обогащением гидролизата витаминами группы В и С и тритерпеновыми кислотами, из высших базидиальных грибов используют культуры грибов baedalea guercina Б-2, или Pseudotrametes дibbosa

Bon4 et Sing 1-S, или Fomes fomentarius Gill Б-7, или Polyporus brumalis Pers. ех, Fr. Е-2, Б-3, или

Tyromyces lacteus Магг. Б-2, или

Trametes suaveolens Б-l, Б-2, или

Fomiйорыs pinikola Karst, 749090

Растительное сырье обрабатывают культуральной жидкостью следующих грибов: Daedalåà guerc1па Б-2 или

Pseudotrametes gibbosa Bond et Sing

1-S или Fomes fomentarius Gill Б-7, или Polyporus brumali:s Pers. ех, Fr.

E-2, Б-3, или Tyromyces lacteus

Murr. Б-2>или Frametes suaveolens

Б-1, Б-2, или Fomitopsis pinikola

Karst Б-9 в смеси с амилолитическими ферментами, например Aspergillus

oryzae.

Баэидиальные грибы выращивают на жидкой питательной среде, содержащей в качестве источника углерода фильтровальную бумагу с добавлением к ней измельченных до порошкообразного состояния древесных опилок различных пород деревьев, например тополя, ольхи, в присутствии минеральных солей следующего состава, 50

«1эобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу гидролиза растительного сырья и может быть использовано при производстве этилового спирта, полу- 5 чаемого иэ зерна, комбикормов, кормовых дрожжей и других микроорганизмов.

Известен способ гидролиэа растительного сырья микроорганизмамипродуцентами целлюлозолитических ферментов из высших базидиальных грибов в смеси с амилолитическими препара" тами fl) .

Однако такой способ ограничивается лишь ферментами одного вида, которые не могут обеспечить полный гидролиз углеводов различного растительного сырья.

Целью изобретения является прове- 20 дение более глубокого гидролиза угле" водов, входящих в состав растительного сырья, с одновременным обогащени-:. ем гидролизата витаминами группы В и С и тритерпеновыми кислотами. 25

Поставленная цель достигается тем, что из высших базидиальных грибов используют культуры грибов

Daeda1еа guercina Б-2 или Pseudotrametes gibbosa Bond et Sing 1-S, или з0

Fomes fomentar ius Gi11 Б-7, или

Polyporus bruma1is Pers. ex. Fr. Е-2, Б-3, или Tyromyces lacteus Murr . Б-2, или Trametes suaveolens Б-1, Б-2, или

Fomi орз1з pinikola Karst Б-9. 35

С ущност ь способа заключается в следующем. г/л: NH4P0 4 4, О, кн РО4 О, 6, к нРО4

0,4, MgSOq 0,5, остальное вода.

Активность внеклеточных гидролитических ферментных систем фильтрата культуральной жидкости штамма

Daedalca guercina Б-2 следующая: целлюлазная 10,6-19,1 мг/100 мл, экзоглюканазная 24,6-88,9 мг/ 100 мл, эндоглюканазная 31,8-35,5 мг/ 100 мл, Р-глюкоэидаэная 26,0-27,5 мг/ 100 мл и глюкоамилаэная 4,0-10,0 мг/ 100 мл .

Штамм имеет следующую характеристику.

Гифы трамы шляпки более или менее радиально расположенные, толстостен- . ные или тонкостенные, реже сплошные, бесцветные или слегка окрашенные, не перегородчатые, 2-4,5 мк толщиной, без изменения проходящие в стенке трубочек или пластинок; подгимениальный слой толщиной 45-60 мк, состоящий иэ компактного слоя разветвленных толстостенных гиф 2-2,35 мк в диаметре, местами заканчивающихся цистидиевидно; цистиды веретеноаидные, более или менее заостренные, с утолщенными стенками, гиалиновые 2554"4-5 мк, возвышающиеся над гимением до 20 мк, базидии 18-22 4-5 мк, споры элипсоидальные до почти цилиндрических, с одной стороны слабо приплюснутые, гладкие, бесцветные, 6-7,5 2,5-3,7 мк. многолетний,растет в обоих полушариях, преимущественно на пнях и мертвых стволах некоторых широколиственных пород (дуб, бук, каштан) .

В СССР встречается повсюду, где имеется подходящий субстрат древесины, Вызывает бурую гниль, ферментативная деструкция древесины очень активная, в конечном счете древесина распадается на радиальные пластинки °

Активность внеклеточных гидролитических ферментных систем фильтрата культуральной жидкости штамма Pseudotrametes gibbosa Bond et

Sing 1-S характеризуется следующими показателями: целлюлазная 26,270,0 мг/ 100 мл, экзоглюканазная

20,8-44,4 мг/100,мл, эндоглюканазная 11,7-26,23, -глюкозидаэная

24,0-30,0 мг/ 100 мл и глюкоамилазная

24,0-79,0 мг/100 мл.

Штамм имеет следующую характеристику, 749090

Г ифы расположены радиально, тонкостенные и сплошные 2,5-6,5 мк толщиной при переходе в стенки трубочек спутанные, 2,0-4,5 мк толщиной; споры бесцветные, почти цилиндричес- 5 кие, слабо вдавленные с одной стороны, у основания косо оттянутые, 4,0-5,0 < 2,0-0,2,5 мк.

Встречается в течение всего года преимущественно на мертвых листвен- 10 ных породах (тополь, липа, ива и др.).

В СССР указаннйй трутовый гриб является весьма обычным в средних и южных областях и в особенности на Кавказе и в Сибири; в Северных об- 15 ластях встречается реже. Вызывает белую гниль, деструкция древесины происходит очень активно.

А ктивност ь внеклеточных гидролитических ферментных систем фильтрата 20 культуральной жидкости штамма Fomes

fomentar iu s Gi11 Б-7 характеризуется следующими показателями, целлюлаэная 38, 5- 74, 5 мг/100 мл, эк эоглюканазная 35,8-37,5 мг/100 мл, эндоглюканазная 5,9-23,5i, Ð -глюкозидаэная

34-56 мг/100 мл, глюкоамилазная 4383 мг/ 100 мл.

Штамм имеет следующую характеристику. 30

Г ифы трамы шляпки рыжеватого или золотистого-буроватого цвета, 2,58,0 мк толщиной, с толстыми стенками и очень редкими пряжками, гифы трубочек 3-5 мк, скоро пропадающие; споры бесцветные, продолговато-эллипсоидальные, иногда с одной стороны плосковатые, 14-18-25х 5-6 мк, споровый порошок желтоватый.

А ктивность внеклеточных гидролитических ферментных систем фильтрата культуральной жидкости штамма Polyporus brumalis Pers. ex. Fr.

Е-2 и Б-3 характеризуется следующими показателями: целлюлазная 5 1—

72 мг/ 100 мл, экзоглюканазная 5610 1 мг/100 мл; эндоглюканазная 54601, P — глюкозидазная 23,027,0 мг/ 100 мл, глюкоамилазная

53,0-65,9 мг/100 мл. 50

Штаммы имеют следующую характеристику.

Гифы упругие, гиалиновые, толстостенные, иногда ветвящиеся

2-6 мк толщиной, рыхло переплетенные в ткани и более плотно, почти параллельно у поверхности; в трубочках гифы очень тесно расположенные, параллельные с неясными контурами, 1,5-3,5 мк толщиной; базидии 8 15 " х3,5-4,5 мк, с 2 или 4 короткими стеригмами; споры многочисленные гиалиновые, почти цилиндрические, слегка согнутые или только приплюснутые с одной стороны, 5-6 х 1,5-2,5 мк.

Растут в течение всего вегитационного периода до морозов на стволах, пнях и валеже различных лиственных пород. преимущественно в умеренной зоне северного полушария.

3 Советском Союзе встречаются повсеместно, часто только единичными экземплярами, чаще в северной и средней частях страны: растут на древесине, покрытых почвой: на стволах, корнях и сухих ветках березы, ольхи, ивы, рябины орешника, бука.

Молодые плодовые тела съедобны.

Активность,внеклеточных гидролитических ферментных систем фильтрата культуральной жидкости штамма

Tyromyees lacteus Murr. Б-2 хатактеризуется следующими показателями: целлюлаэная 58,7-60,7 мг/ 100 мл, экзоглюканаэная 26,2-46,0 мг/100 мл, эндоглюканазная 39,9-48,lr,, P -глюкозидазная 10,0-15,0 мг/100 мл и глюкоамилаэная 25,0-49,0 мг/100 мл °

Штамм имеет следующую характеристику.

Гифы ткани 3-7 мк толщиной, с различно утолщенными стенками, иногда без просвета с разбросанными пряж" ками, спутанные в различных направлениях, иногда более или менее параллельные у самой поверхности, иногда деформированные, нередко друг с другом склеенные в тонкий слой в виде неясной кутикулы: гифы трубочек более тонкие, плотно друг к другу прилегающие, часто неясные, базидии

9-15 х 3,5-5 мк, с 2-4 стеригмами и в 2-3 мк длиной, споры бесцветные, цилиндрические, слабо согнутые, обычно с двумя капельками у концов, 3,5-5-6 х 1-1,5 мк.

Произрастает с весны до глубокой осени на отмершей древесине различных лиственных и хвойных деревьев.

Деструкция древесины под влиянием этого гриба происходит активно, характер гнили белый.

А ктивность внеклеточных гидролитических ферментных систем фильтрата культуральной жидкости штаммов

Trametes suaveolens Б-l, Б-2 характе749090

Штамм имеет следующую характеристику.

Гифы 1,5-7 мк толщиной, не ветвящиеся, слегка желтоватые с толстыми стенками, которые утончаются по направлению к отверстию трубочек; базидии 14-20 < 6-8 мк, с толстыми и ко-5 роткими стеригмами; споры гиалиновые, продолговато-эллиптические или яйцевидные, с одной стороны плоские или даже вдавленные, у ocHosaHия оттянутые, 6-8 3,5-4 мк, 55

s массе белые, иногда на ре3ре3ах в зрелом гимении наблюдаются. гифоподобные бесцветные заостоенные к конризуется следующими показателями: целлюлазная 64,6-102,9 мг/100 мл, эндоглюканазная 49,3-63,3, экзоглюканазная 34,5-90,8 мг/100 мл> P †глюкозидазная 40-55 мг/100 мл, глюкоамилазная 62-75 мг/ 100 мл.

Штаммы имеют следующую характеристику. д траме шляпки различаются гифы трех родов: толстостенные, радиально расположенные, 3,75-5 мк толщиной; очень разветвленные, перепутанные, часто сильно извитые, также толстостенные, 1,75-3,25 мк в диаметре, тонкостенные, богатые плазматическим содержанием, 3-9 мк толщиной, из них только гифы первого типа, перепутываясь, проходят в стенки трубочек; пряжек, нет; базидии 25/ 30К 7 мк, выступающие над незрелыми базидиями на 7 мк, с 2-4 стеригмами до 6-7 мк, споры бесцветные, цилиндрические, у основания слегка косо оттянутые, 8-11 < 3-3,5 мк.

Растет в северном полушарии на живых и мертвых стволах ив, реже на осине и тополях.

В Советском Союзе отдельные плодовые тела гриба можно находить повсюду, где имеются старые ивовые насаждения, т.е. по берегам рек и прудов, у каналов и дорог. Вызывает белую гниль древесины.

Активность клеточных гидролитических ферментных систем фильтрата куль-35 туральной жидкости штамма Fomi tops i s . р i n i ko l a liar s t Б-9 характеризуется следующими показателями: целлюлазная

17,8-38,8 мг/100 мл, экзоглюканазная 35,0-56,0 мг/100 мл, эндоглюка- 4р назная 47,6-52,13„6-глюкозидазная

32,0-59,0 мг/ 100 мл, глюкоамилазная

47,0-59;0 мг/ 100 мл. цу цистиды, толщиной у основания 34 мк, выступающие на 20-25 мк.

Растет в течение всего года, глав. ным образом в качестве сапрофита как на хвойных, так и на многих лиственных породах, преимущественно в умеренной климатической зоне.

В СССР является одним из самых распространенных трутовиков, встречается повсюду, где очень сухо, на пнях, сухостое и древесине. На стволахживых деревьев этот трутовик наблюдается очень редко, является серьезным разрушителем древесины и обусловливает бурую сплошную гниль, Пример 1. Осуществляют гидролиз крахмалсодержащего сырья в спиртовой промышленности.

Разваренную массу из парасепаратора передают, в осахариватель, куда задают 20"0 культурального фильтрата штамма Oaedalea guercina 6-2.

Гидролиз ведут при 55 С и рН 3,54,5. При этом происходят разжижение крахмала, деструкция целлюлозы и гемицеллюлозы и последующее осахаривание. Оставшуюся часть препаратао о

804 задают при 30 С совместно. с дрожжами в бродильные аппараты, Процесс ведут при рН 4,0-4,5.

Пример 2. То же, что в примере 1, только используют культуральный фильтрат штамма Fomes fomentar iu s G 111 Б-7 в количестве 203 в смеси с Asperg i! lus oryzae или солодом в количестве 0 5-1 ед. AC íà l r крахмала. Остальную часть препарата

804 также задают на стадии брожения.

Л р и м е р 3. Дробленое и в последующем разваренное растительное сырье, например подсолнечную лузгу, свекловичный жом или другое углеводсодержащее сырье растительного проис хождения осахаривают культуральной жидкостью Tyromyces 1acteus Murr.

Б-2 или его препаратом- в две стадии, На первой стадии при 55 С задают 20 культуральной жидкости и после интенсивного перемешивания в течение

1-2 ч. прибавляют остальные 803 культуральной жидкости. Содержимое в аппарате для осахаривания продолжают интенсивно перемешивать и после естественного снижения температуры о до 30 С центрифугируют, разделяя гидролизованную массу на плотную и жидкую фазу. Плотную массу направпают нд г лпл - алниа л мил на го749090

Составитель 1.Ларина

Техред Л.Пилипенко Корректор А.Повх

Редактор 3,Бородкина

Заказ 7995/ 1 Тираж 364 Подписное

ВНИИХИ 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

7 держащую S-154 растворимых углево4 > направляют на производство кормовых дрожжей..

Пример 4. То же, что и в примере 1, только используют культураль- 5 ный филь трат штамма Тг а e tes suavedens 6-1 или 6-2.

Пример 5. То же, что и в примере 1, только используют культуральный фильтрат штамма Tomitopsis pinikola Karst 6-9 в смеси с солодом.

Предложенный способ является более эффективным по сравнению с известным, так как использование укаэанных выше штаммов позволяет осуществить более глубокий гидролиэ растительного сырья и как результат этого увеличить выход растворимых углеводородов, а .также обогатить гидролизат витаминами группы В и С и тритерпеновыми кислотами.

Способ гидролиза растительного сырья Способ гидролиза растительного сырья Способ гидролиза растительного сырья Способ гидролиза растительного сырья Способ гидролиза растительного сырья 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидролизной и микробиологической промышленности, в частности, к получению моносахаридов из крахмалсодержащего сырья

Изобретение относится к гидролизу растительного сырья, преимущественно древесного сырья

Изобретение относится к области переработки лигнинуглеводного сырья, а именно древесины лиственницы с получением: - биологически активных соединений - флавоноидов: дигидрокверцетина и дигидрокемпферола, находящих применение и в качестве пищевой добавки; - органических соединений: моносахаридов, используемых для получения этилового спирта, кормовых дрожжей и сахара; - природных смолистых веществ для получения канифоли и фурфуроловых соединений; - технических продуктов: фторированного лигнина, технического углерода, находящих применение в качестве сорбента для очистки почвы, воды, технологических стоков, для сбора нефти, нефтепродуктов, для производства корундов, при выплавке металлов, в качестве пигментных наполнителей и т.д

Изобретение относится к гидролизной промышленности и предназначено для отделения сахаров гемицеллюлозы от других компонентов биомассы

Изобретение относится к микробиологической, а также пищевой промышленности и может быть использовано при утилизации отходов, содержащих целлюлозу

Изобретение относится к гидролизной и микробиологической промышленности и промышленной переработке сельскохозяйственного сырья
Изобретение относится к химической переработке древесины, а именно к гидролизной промышленности
Изобретение относится к биотехнологии
Наверх