Способ получения белковых кормовых дрожжей

 

Союз Советских

Соцнапнстнческнк респубики

G A И С А Н И Е (ц906495

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Допол н и тел ь кое к а вт. с вид-ву (22)Заявлено 07.03.80 (21) 2892233/30-15 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.02.82. Бюллетень Рй 7

Дата опубликования описания 23,02 . 82 (5 t ) M. Кл.

А 23 К 1/12

9иуяаротеенныб квинтет

СССР но делен изобретений и открытий (53) УДК636.086,8 (088.8) .М.Ôåäîòoâ, И.A.Ôåñåíêî, Л.П.Быстрова, Л;Н.Краев, Д.Д.Тарасюк, О.A,Августовская, В.П.Долгих.,„.3,B.Крапивин, В.И.Шапченко, С.Ф.Андрианов, Ю.И.Черноу ов и Г.Г.Орлова

i

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУ4ЕНИЯ БЕЛКОВЫХ КОРМОВЫХ

ДРОЖЖЕЙ

Изобретение относится к способам получения белковых кормовых дрожжей из <,предгидролиэатов . на основе сырья растительного происхождения и может быть использовано в гидролизной и целлюлозно-бумажной промышленности при гидролизе древесины, растительных отходов сельского хозяйства с целью повышения биологической доброкачественности гидролизатов при их последующей переработке на белковые кормовые дрожжи и сокращения расходов сырья растительного происхождения.

Известен способ перколяционного гидролиза древесины с целью получения .гидролизатов . при концентрации серной кислоты 0,4-0,6i и 100-190оС в течение определенного времени (1) .

Однако в получаемые гидролизаты при их последующей биохимической переработке в кормовые дрожжи требуется введение питательных солей, необходимых для построения дрожжевой клеткй. При этом в качестве азотноно питания обычно применяют аммиачные соли или аммиак.

В то же время известно, что присутствие в гидролизатах аминокислот повышает доброкачественность гидролизатов. При этом аминокислоты являются не только дополнительным поставщиком азота при получении белко" вых кормовых дрожжей, но являются и стимуляторами их роста. Присутствие в гидролизатах аминокислот как рас-. тительного, так и животного происхождения позволяет увеличить выход кормовых дронжей, содержание в них сырого протеина и стимулировать процесс их выращивания ° Выращивание кормовых дрожжей на гидролизатах виноградных выжимок и гребней, содержащих наряду с сахарами аминокис.. лоты, позволяет увеличить выход абсолютно сухих дрожжей от PB на

38,5 и 60,83, а содержание общего белка в них на 7,3 и 1,33 соответст906495

55 венно, по сравнению с древесным ги,оролизатом (контроль). По сравнению с последним отмечается также увеличение продуктивности и скорости рос та дрожжей на гидролизатах выжимок и гребней.

В качестве стимулятооа роста коомовых дрожжей используются и гидролизаты животного происхождения, имеющие в своем составе аминокислоты.

Так, добавка к древесному гидролизату коратинового гидролизата, получа емого при щелочном гидролизе отходов мясокомбината и содержащего в своем составе аминокислоты, позволя ет при их биохимической переработке увеличить выход дрожжей на 3,5-213 и содержание белка в них на 1,7-17,03 по сравнению с контролем (древесный гидролизат) j2) .

Недостатком известного способа повышения доброкачественности гидролизатов растительного происхождения является то, что гидролиз кератиносодержащего сырья и сырья растительного происхождения проводят в разных аппаратах, при этом для кератиносодержащего сырья применяют щелочной гидролиз 133-ным раствором

КОН при повышенной температуре. Полученные кератиновые гидролизаты пос.ле нейтрализации их фосфорной кисло" той требуют дополнительной очистки от сероводорода и осветления с помощью активированного угля.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения питательного субстрата для выращивания кормовых дрожжей путем гидролиза растительного сырья минеральной кислотой совместно с кератиносодержащим сырьем, вводимым в массу абсолютно сухо го сыр ья в коли чест ве 0, 04- О, 083 L3) °

Недостатком данного способа является то, что добавляемое кератиносодержащее сырье в количестве 400800 на 1 т абсолютно сухого растительного сырья может рассматриваться лишь как стимулирующая добавка.

КрФме того, выход дрожжей и содержаwe в них протеина недостаточно вы.е ки, а запасы кератиносодержащего сырья ограничены и не могут удовлет. ворить потребности гидролизной промышленности.

Цель изобретения — экономия сырья растительного происхождения, повыше5 о

15 го

25 зо

З5 ю ние доброкачественности получаемых гидролизатов, увеличение выхода белковых кормовых дрожжей и содержание в них протеина.

Поставленная цель достигается тем, что гидролиз сырья растительного происхождения проводят минеральной кислотой совместно с активным илом, вводимым в количестве 1-25 к массе абсолютно сухого сырья.

Активный ил представляет собой органо-минеральный отход, получаемый в результате биологической очистки производственных и коммунальных сточных вод. Изучение химической природы различных активных илов показало, что они богаты азотом, фосфором, белковыми веществами, аминокислотами, углеводами, витаминами, особенно таким дефицитным витамином, как В„ (5,7-12,2 мкгlг).

B сухом активном иле обычно находят 27,5-56,2i протеина, аминокислотный состав его представлен практически всеми незаменимыми аминокислотами.

По количеству фолиевой, аминобензойной кислот, холина активный ил превосходит дрожжи, В его составе найдены рибофлавин (В ), пантотеновая (В ) и никотиновая (В ) кислоты.

Зольность активного ила сульфитно-целлюлозных предприятий 6,8-9,53, сульфатно-целлюлозных 6,4-7,73, состав золы представлен макроэлементами — кальций, фосфор, калий, натрий и микроэлементами - железо, медь„ марганец и т.д.

Предлагаемый способ получения кормовых дрожжей из сырья растительного происхождения осуществляют следующим образом.

Растительное сырье загружают в гидролизаппарат, заливают суспензией активного ила, из расчета 1-25Ф от scca абсолютно сухого сырья, подкисленной серной кислотой до концентрации последней 0,4-0,6i, создают определенный гидромодуль, прогре-. вают и проводят перколяционный гидролиз по режиму в зависимости от вида используемого сырья. После проведения варки полученный гидролизат подготавливают обычным путем к биохимической переработке и выращивают белковые кормовые дрожжи известным способом.

На камеральноц установке опытного стенда Ленинградского гидролиз906495 6 ного завода проведена серия перколяционных варок древесного сырья совместно с активным илом в гидролизаторе объемом 25 л. В качестве древесного сырья применяют смесь, состоящую из 504 щепы и 504 опилок древесйны хвойных пород.В гидролизаппарат во всех опытах загружают 3,4 кг абсолютно сухого древесного сырья, заливают 15 л 0,6г-ной серной кислотой (контроль) или суспензией ак" тивного ила, подкисленной до 0,64 кислотой, и проводится. перколяционный гидролиз по режиму, применяемому для этого вида сырья.

Для опытов используют активный ил Сяського ЦБК, отобранный иэ верхнего илового канала или илоуплотнителя, скоюцентрированный либо гравитационным способом, либо, при необходимости, с помощью центрифуги.

Загрязненность активного ила

O мелким целлюлозным волокном, характерной примесью производственных илов целлюлозно-бумажных предприятий не является тормозом для осуществления предлагаемого способа, так как в процессе варки мелкое волокно гидролизуется с образованием сахаров, способствуя тем самым увеличению съема PB.

Количество вводимого активного ила в предлагаемом способе к весу абсолютно сухого сырья составляет

1-. 254 или 10-250 кг на 1 т абсолютно сухой древесины, что обеспечивается концентрацией ила 2,26-56,6 г/л.

1О

zo

Пример 1. В гидролиэаппарат объемом 25 л загружают 3,4 кг по абсолютно сухому веществу:древесного сырья (503 щепы и 503 опилок):, и вводят суспензию активного ила (концентрация 2,27 г/л) подкисленную серной кисротой до 0,63 в количестве 15 л. Перколяционную. варку проводят по следующему режиму: прогрев с двумя сдувками при 3,0 и 5,0-5,5 ати .,до 164 С 40 мин, перколяция 2 ч

In 164-191 С, промывка и отжим по 10 мин каждая операция. Во время перколяции непрерывно подают 0,54 серную кислоту и отбирают гидролиэат, Общее количество отобранного гидролизата за период перколяции и отжима .54,5 л. Количество активноlo ила к весу абсолютно сухого сырья 13. Гидролиэат направляют на биохимическую переработку.

Пример 2. Выход дрожжей с

1 т абсолютно сухой древесины

240,5 кг. Аналогично, как и в приме" ре 1, проводят перколяционную варку древесного сырья, добавляя подкисленную суспензию (концентрация ила

12,4 г/л) активного ила. Количество последнего к весу абсолютно сухого сырья 5,474. Выход дрожжей с 1 т абсолютно сухой древесины

291,9 кг.

Пример 3. Аналогично, как .а примере 1, проводят перколяционную варку древесного сырья, добавляя подкисленную суспензию (концентрация ила 32,7 г/л) активного ила.

Количество последнего к весу абсолютно сухого сырья 14,44. Выход дрожжей с 1 т абсолютно сухой древесины - 31)4,1 кг.

Пример 4. Аналогично, как в примере 1, проводят перколяционную варку древесного. сырья, добавляя подкисленную суспензию (концент- рация 56,7 c/ë) активного ила. Количество последнего к весу абсолют но сухого сырья 253. Выход дрожжей с 1 т абсолютно сухой древесины(274,5 кг.

В таблице приведены основные показатели предлагаемого способа 1 ид4 ролиза, характеристика полученных гидролизатов и их биохимическая пригодность для получения кормовых дрожжей. Для сравнения также представлены данные по основным показателям известного способа гидролиза древесного сырья.

Выращивание дрожжей рода Cand1da зсойй1 проводят на нейтрализованном гидролизате, .при PB = 1-2,53 на качалочной установке.

Из данных таблицы следует, "что введение активного ила в сырье рас" тительно происхождения 1 - 254 к весу абсолютно сухого сырья позволяет увеличить выход дрожжей от

PB на 16,9 - 45,13 с одновременйым увеличением в них белка на 5,412,64 по отношению к контролю.

Объем дрожжей с 1 т древесины по сравнению с известным способом увеличивается на 17,4-81,0 кг (при гидролиэе активного ила на 93-953), т.е. добавка активного ила 1-254 к весу абсолютно сухого сырья позволяет. сэкономить от 7,8 до 36,33 древесины.

906495 8 ролизных заводов, работающих на любом виде растительного сырья по схеме гидролиз - получение дрожжей .

Предлагаемое изобретение позволяет утилизировать обременительный отход производства - активный ил с получением ценного кормового продукта - дрожжей, создает предпосылку для создания малоотходной тех10 нологии получения белкового продукта и самоокупаемости систем биологической очистки сточных вод.

Опытная выработка по предлагаемому изобретению будет проведена на

Сыктывкароском ЛПК в 1980-1981 гг.

Известный способ (контроль) Предлагаемый способ с введением активного ила в процентах к абсолютно сухому сырью

Показатели

14,4 25,0

1,0

45 5

44,1

43,2 41,6

46,0

Выход РВ от сырья, Выход дрожжей от

РВ, 3

70,4 66,0

56,7

66,2

48,5

Выход дрожжей от контроля,4

145,1 136,1

116,9

100,0

Съем дрожжей с

1 т древесины,кг

304;1 274,5

240 5

223 1

291,9

Съем дрожжей с 1т древесины в 4 к контролю

130,8

136,3 123,0

100,0

Содержание белка в дрожжах, 62,4

55,"

62,6

50,0

Съем белка с 1 т . древесины, кг

188,5 171 3

170,4

1 11,6

133,2

Съем белка с 1 т древесины в процентах к контролю

168,9 153,5

152,6

119,3

100,0

Введение активного ила в гидролизаппарат позволяет сэкономить древесное сырье, повысить производительность аппарата за счет увеличения количества загружаемого сырья и получить кормовые дрожжи высокого качества при последующей биохимической переработке гидролизатов.

Предложенный способ является экономичным. С незначительными капитальными затратами (прокладки трубопровода для подачи активного . ила с очистных сооружений в гидролизно-дрожжевое производство) могут быть задействованы десятки гидФормула изобретения

Способ получения белковых кормовых дрожжей из сырья растительного происхождения путем гидролиза пос- 5 леднего минеральной кислотой при определенной температуре и давлении и последующей биохимической переработки гидролизатов обычным способом, отличающийся тем, что, с целью повышения биологической доброкачественности гидролизатов, зкономии сырья растительного происхождения, а также увеличения выхода и качества белковых кормовых дрож90649

5 10 изводства Гослесбумиэдат 1959 с. 124-132.

Составитель,Р. Камбар

Редактор П. Коссей Техред Ж.Кастелевич, Корректор Г На3ароаа

Заказ 436/5 Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ю филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

9 жей, гидролиз сырья растительного происхождения осуществляют минеральной кислотой в присутствии активного илв,. вводимого в- количестве 1-2Я к весу абсолютно сухого сырья.

Источники информации, принятые во внимание при.экспертизе

I, шаркова В.И. Технология гидролизного и сульфитно-спиртового про2. нридролизная и лесохимическая промышленность", 1977, М М 1 и 5 с. 6, 8.

3. Авторское свидетельство СССР

М 492539, 1975.