CS209235B1 - Manufacturing process of microbial proteins from waste remained after chemical treatment of wooden material - Google Patents
Manufacturing process of microbial proteins from waste remained after chemical treatment of wooden material Download PDFInfo
- Publication number
- CS209235B1 CS209235B1 CS282579A CS282579A CS209235B1 CS 209235 B1 CS209235 B1 CS 209235B1 CS 282579 A CS282579 A CS 282579A CS 282579 A CS282579 A CS 282579A CS 209235 B1 CS209235 B1 CS 209235B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- fermentation
- oxygen
- alkaline
- hydrolysis
- products
- Prior art date
Links
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims description 10
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims description 8
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 title claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 12
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 10
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 10
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 9
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 9
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 8
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 8
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 7
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 claims description 7
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 6
- 150000001261 hydroxy acids Chemical class 0.000 claims description 5
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 claims description 4
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 4
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 3
- 235000019750 Crude protein Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 claims description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 241001662103 Cryptocarya corrugata Species 0.000 claims description 2
- 241001337994 Cryptococcus <scale insect> Species 0.000 claims description 2
- 241000235646 Cyberlindnera jadinii Species 0.000 claims description 2
- 241000896238 Oidium Species 0.000 claims description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 claims description 2
- LPHFLPKXBKBHRW-UHFFFAOYSA-L magnesium;hydrogen sulfite Chemical compound [Mg+2].OS([O-])=O.OS([O-])=O LPHFLPKXBKBHRW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 2
- 239000005696 Diammonium phosphate Substances 0.000 claims 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 claims 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 15
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 4
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 4
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- RBNPOMFGQQGHHO-UHFFFAOYSA-N -2,3-Dihydroxypropanoic acid Natural products OCC(O)C(O)=O RBNPOMFGQQGHHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 1
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBNPOMFGQQGHHO-UWTATZPHSA-N D-glyceric acid Chemical compound OC[C@@H](O)C(O)=O RBNPOMFGQQGHHO-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 150000002402 hexoses Chemical class 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002972 pentoses Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000012261 resinous substance Substances 0.000 description 1
- CVHZOJJKTDOEJC-UHFFFAOYSA-N saccharin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NS(=O)(=O)C2=C1 CVHZOJJKTDOEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940081974 saccharin Drugs 0.000 description 1
- 235000019204 saccharin Nutrition 0.000 description 1
- 239000000901 saccharin and its Na,K and Ca salt Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229920001221 xylan Polymers 0.000 description 1
- 150000004823 xylans Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
(54) Způsob výroby mikrobiálních proteinů z odpadů po chemickém zpracování dřevné hmoty(54) Method for producing microbial proteins from waste after chemical processing of wood mass
Využívání produktů kyselé hydrolýzy rostlinných materiálů jako je například dřevo, sláma, rákos atd., jakožto základní suroviny k mikrobiosyntéze proteinů je dobře známo a zvládnuto i v průmyslovém měřítku. Tak například již dlouhou dobu jsou s úspěchem využívány k výrobě krmných kvasnic s vysokým obsahem proteinů odpadní louhy z kyselých bisulfitových způsobů výroby celolósy. Tyto tak zvané sulfitové výluhy jsou zatím jediným druhem odpadních vod vznikajících v celulózářském průmyslu, který se k výše uvedenému účelu v průmyslovém měřítku využívá. Tak například Lefran^ois a B. Revuž 1964 Ind. Agric et Allim. Sl. No 12) nebo G. Kretschmar (1962 (I)) Zellstoft and Papier D. K. 6631 str. 14—23 popisují výrobní technologie krmných kvasnic ze sulfitových výluhů.The use of acid hydrolysis products of plant materials such as wood, straw, reed, etc. as a basic raw material for protein microbiosynthesis is well known and mastered on an industrial scale. For example, waste liquors from acid bisulfite processes for the production of cellulose have been successfully used for the production of yeast with high protein content for a long time. These so-called sulphite leaches are so far the only type of waste water produced in the pulp industry which is used on an industrial scale for the aforementioned purpose. For example, Lefransois and B. Revu 1964 Ind. Agric et Allim. Sl. No 12) or G. Kretschmar (1962 (I)) Zellstoft and Papier D. K. 6631 pp. 14-23 describe the production technology of feed yeast from sulphite liquors.
Jiným typem základní suroviny jsou tak zvané kyselé hydrolyzáty rostlinných materiálů, kdy je hmota například dřevo, podrobována za přídavku nejčastěji minerální kyseliny (H2SO4), zvýšeného tlaku a teploty při příslušném hydromodulu hydrolýze. Vzniklý hydrolyzát se po oddělení furalu upravuje na vhodné pH a za přípravku živin (N, P, K, Mg) dále fermentuje a zpracovává známými postupy.Another type of basic raw material is the so-called acid hydrolyzates of plant materials, where the mass, for example wood, is subjected to the addition of mineral acid (H 2 SO 4 ), increased pressure and temperature at the respective hydromodule of hydrolysis. After hydrolysis of the fural, the resulting hydrolyzate is adjusted to a suitable pH and further fermented and processed according to known methods using a nutrient preparation (N, P, K, Mg).
V obou zmíněných případech vznikají z rostlinných materiálů z přítomných polysacharidů hlavně monosacharidy, které jsou potom ve fermentačním procesu za příslušných podmínek mikrobiálně transformovány v biomasu bohatou na proteiny.In both cases, mainly monosaccharides are produced from plant materials from the present polysaccharides, which are then microbially transformed into protein-rich biomass under appropriate conditions in the fermentation process.
V případě sulfitových výluhů se jedná téměř výhradně o hydrolýzu ve dřevě přítomných hemi- ί celulós, z nichž vznikají příslušné hexózy a pentózy. ‘In the case of sulphite leaches, this is almost exclusively the hydrolysis of the hemi-celluloses present in the wood, from which the corresponding hexoses and pentoses are formed. ‘
V případě kyselé hydrolýzy se kromě hemicelulóz štěpí hlavně celulóza a konečný substrát obsahuje převážně glukózu.In the case of acid hydrolysis, apart from hemicelluloses, mainly cellulose is cleaved and the final substrate contains predominantly glucose.
Daleko méně pozornosti z hlediska mikrobiálního využití bylo věnováho produktům alkalické hydrolýzy lignocelulózových materiálů. Při alkalické hydrolýze, ať již se jedná o tak zvaný natronový j neb j sulfátový postup výroby celulózy, vznikají j a přecházejí do odpadního louhu z potencionálně utílizovatelných látek převážně hydroxykyseliny.Much less attention has been paid to the alkaline hydrolysis products of lignocellulosic materials. In alkaline hydrolysis, whether it is the so-called sodium or sulphate process for the production of cellulose, it is formed and transferred to waste liquor from potentially stabilizable substances, predominantly hydroxy acids.
Z celkového obsahu hydroxykyselin tvoří sacharinové kyseliny největší podíl. Tyto kyseliny jsou přítomny ponejvíce ve formě svých solí nebo laktonů. Konkrétně se jedná například o kyseliny Cgglukózosacharinovou, glukózomethasacharinovou, sacharinovou, C5isosacharinovou atd.Of the total hydroxyacids content, saccharinic acids make up the largest proportion. These acids are present mostly in the form of their salts or lactones. Specifically, for example, acid Cgglukózosacharinovou, glukózomethasacharinovou, saccharin, C5 isosacharinovou etc.
Malinan a kol. [(1975) Pap. 57 (4a) 193, 199, 203,] uvádí, že obsah a- a β-glukózosacharinových kyselin v sulfátovém výluhu činil 60 % z celkového obsahu hydroxykyselin a obsah kyseliny mléčné 20 %. ClaytonD.akol.[(1972)Referát GIAM IV, Sao Paulo Brazil] používal alkalické hydrolyzáty slámy ke kultivaci bakterií Celulomonas a Alkaligenes. Výsledný produkt byl používán jako krmivo. Slunyajev V. P., Sharkov V. [(1976) Gidroliz. Lesochim. Prom. stí (2) 4—5] používal výluh po alkalickém vaření břízy, borovice a smrku. Zjistil, že polysacharidy ze dřeva převede- , ne na produkty hydrolýzy jsou ze 70 až 77 % využity kvasinkami. Předpokladem pro úspěšný mikrobiologický proces bylo však přečištění media eléktrodialýzou. Produkt obsahoval 49,7 ažMalinan et al. [1975] Pap. 57 (4a) 193, 199, 203,] discloses that the content of α- and β-glucose-saccharinic acids in the sulfate extract was 60% of the total hydroxyacid content and the lactic acid content was 20%. [(1972) GIAM IV, Sao Paulo Brazil] used alkaline straw hydrolysates to cultivate Celulomonas and Alkaligenes. The resulting product was used as feed. Slunyajev, V. P., Sharkov, V. [(1976) Gidroliz. Lesochim. Prom. (2) 4–5] used the extract after alkaline cooking of birch, pine and spruce. He found that wood polysaccharides convert, not to hydrolysis products, from 70 to 77% utilized by yeast. A prerequisite for a successful microbiological process, however, was purification of the medium by electrodialysis. The product contained 49.7 to
51,1 % hrubého proteinu.51.1% crude protein.
V poslední době se v průmyslu celulózy uplatňuje používání kyslíku nebo plynu kyslík obsahující, a to tak při samostatné delignifikad dřevné hmoty, tak i při zušlechťování nebělené celulózy. Tyto postupy pracují rovněž za použití alkalií a jsou daleko účinnější. Na rozdíl od typické alkalické de^gnifikace například klasickým natronovým nebo i sulfátovým způsobem vaření dřevné hmoty, vznikají produkty degradace jiným mechanismem. Těchto produktů vzniká daleko více a současně se tvoří i látky, které při samotné alkalické hydrolýze nevznikají. Tak například Kolmodin a Samuelson [(1971) — Svensk Papperstidning 74, 301, 1971] a Koimodin Samuelson [(1973) — Svensk Papperstidning 76,71,1973] prokázali, že jednou z hlavních komponent dřevní hmoty xylan, je alkalicko kyslíkovým postupem hydrolyzován navíc za vzniku kyseliny lyxonové, xylonové a threonové a glycerpvé. Podobně hlubší rozklad nastává i v případě dalších složek, a to i některých Ugninových látek onížší molekulové váze.Recently, the use of oxygen or gas containing oxygen has been used in the pulp industry, both in a separate delignifikad wood material and in the upgrading of unbleached cellulose. These processes also work with alkali and are far more efficient. In contrast to the typical alkaline determination, for example, by conventional sodium or sulphate cooking of wood, degradation products are produced by another mechanism. There are far more of these products, and at the same time substances that are not formed during the alkaline hydrolysis itself are formed. For example, Kolmodin and Samuelson [(1971) - Svensk Papperstidning 74, 301, 1971] and Koimodin Samuelson [(1973) - Svensk Papperstidning 76,71,1973] have shown that one of the major components of woody material xylan is hydrolyzed by the alkaline oxygen process in addition to form lyxonic, xylonic and threonic acids and glyceric acid. Similarly, deeper decomposition occurs in the case of other components, even some Ugnin substances of lower molecular weight.
, ) Předmětem způsobu podle vynálezu je způsob řaby mikrobiálních proteinů z odpadů po chekém zpracování dřevní hmoty, jehQŽ podstatou že ýultívačním mediem jsu po úpravě pH a*. přídávku živin produkty alkalické neb kyselé hydrolýzy lignocelulózových materiálů podrobené předtím tlakové oxidaci kyslíkem neb kyslík obsaΓ bujícím plynem, které se aerobně fermentují bílko' ýfim^mi mikroorganismy rodů Torulopsis, Candiy da, Cřyptococcus, Oidium neb jejich směsí.The object of the process according to the invention is a process for the removal of microbial proteins from waste after a fine wood treatment, the essence of which is that the consulting medium is after pH adjustment. nutrient addition products of alkaline or acid hydrolysis of lignocellulosic materials subjected to prior pressure oxidation with oxygen or oxygen-containing gas, which are aerobically fermented by white microorganisms of the genera Torulopsis, Candida, Cryptococcus, Oidium or mixtures thereof.
Po^le vynálezu jsou kultivačním mediem látky, yzmk^jíéí při alkalicko kyslíkové delignifikaci ligpocelulózových materiálů, a to například jak dřevné hmoty, tak nebělené celulózy a lze je využít jako Žáklad k přípravě kultivačního media pro bílkovipotvorné mikroorganismy. Proti původním produktům získaným pouhou alkalickou hydrolýzou je, výtěžnost biomasy počítaná na veškerou rozpustnou organickou hmotu o 70 až 120 % vyšší, i Kromě toho dochází k podstatnému zkrácení j růstové doby bílkovinných mikroorganismů, a to až í o2Í00 %. Další výhodou tohoto kultivačního média i je okolnost, že oxidací kyslíkem se zneškodňuje , většina inhibitorů majících například svůj původ v látkách pryskyřičného charakteru, které jsou výrazné pro určité druhy dřevin a stáří dřevné hmoty.According to the invention, the culture medium is a substance which is lowered in the alkaline-oxygen delignification of ligpocellulosic materials, for example both wood pulp and unbleached cellulose, and can be used as a basis for preparing a culture medium for protein-forming microorganisms. Compared to the original products obtained by mere alkaline hydrolysis, the biomass yield calculated on all soluble organic matter is 70 to 120% higher, and furthermore, the growth time of protein microorganisms is significantly reduced, even by up to 200%. Another advantage of this culture medium is the fact that oxidation is destroyed, most of the inhibitors having, for example, their origin in resinous substances which are significant for certain tree species and timber age.
Jak je patrno z předchozího popisu, využívají se k mikrobiosyntéze proteinů v sulfitových celulózkách pouze výluhy z vaření dřeva, respektive ve směsi s vodami z praní nebělené celulózy, které jsou vlastně vodou zředěné výluhy. Odpadní vody z dalších výrobních stupňů, to je zušlechťování (a bělení celulózy, se dosud nevyužívaly a nevyužívají, přestože do těchto vod přechází cca 10 % organické hmoty počítáno na nebělenou celulózu. Důvodem toho bylo hlavně používání sloučenin chlóru (například chlordioxid), velké množství alkálii a vysoké zředění. Proto i tyto druhy vod je obtížno podrobovat i biologickým způsobůín čištění.As can be seen from the foregoing description, only the cooking liquors of wood are used for protein microbiosynthesis in sulphite pulp mills, or in admixture with non-bleached cellulose washing liquids, which are in fact water-diluted extracts. Waste water from other production stages, ie refining (and bleaching of cellulose), has not been used yet, although about 10% of the organic matter, calculated on unbleached cellulose, passes into these waters. This was mainly due to the use of chlorine compounds alkaline and high dilution, so these types of waters are also difficult to undergo biological treatment.
Kultivační médium tj. produkty alkalicko-kyslíkové hydrolýzy lignocelulosových materiálů se mohou fermentovat též společně s kultivačními médii připravenými na bázi sulfitových výluhů, kyselých dřevných hydrolyzátů a předhydrolyzátů neb jejich směsí, přičemž se pomocí produktů alkalicko-kyslíkové hydrolýzy lignocelulosových materiálů koriguje pH, a to buď úplně nebo parciálně před anebo v průběhu fermentace, a feřmentační proces se může vést ve dvou až třech stupních.The culture medium, i.e. the alkaline-oxygen hydrolysis products of the lignocellulosic materials, can also be fermented together with the culture media prepared on the basis of sulphite leaches, acid wood hydrolysates and pre-hydrolysates or mixtures thereof, whereby the pH is corrected by alkaline-oxygen hydrolysis products of lignocellulosic materials. completely or partially before or during fermentation, and the fermentation process can be conducted in two to three stages.
Podle předmětného vynálezu je možno využívat větší část odpadních vod z prvých stupňů bělení - zušlechťování celulózy, kdy prvý stupeň alkalicko kyslíkového zušlechtění se zařazuje před konečným stupněm bělení (například za použití chlóru). Při tomto alkalicko kyslíkovém zušlechtění, který je určitým typem bělícího procesu, se odstraňuje z nebělené celulózy cca 50 až 70 % zbylých nežádoucích organických látek včetně menších množství celulózy.According to the present invention, most of the waste water from the first bleaching stages - cellulose upgrading - can be used, wherein the first alkali-oxygen upgrading stage is included before the final bleaching stage (for example using chlorine). With this alkaline-oxygen treatment, which is a type of bleaching process, about 50 to 70% of the undesirable organic substances, including smaller amounts of cellulose, are removed from unbleached cellulose.
i Tyto odpadní vody je možno podle předmětného ' , patentu využít k mikrobiosyntéze proteinů po ^příslušné úpravě pH a živení buď přímo anebo Je j v technologickém procesu cílevědomě recirkulovát | a mísit s primárním odpadem vznikajícím v sulfitoΪ vé celulózce, tj. se sulfitovým výluhem. Tímto způsobem je možno skutečně maximálně využít i dřevnou hmotu přešlou do odpadu a finálně ji f společně likvidovat.According to the patent, these waste waters can be used for protein microbiosynthesis after appropriate pH adjustment and feeding either directly or can be purposefully recirculated in the process. and mixed with the primary waste produced in the sulphite pulp mill, ie the sulphite liquor. In this way, it is indeed possible to make the most of the wood material transferred to waste and finally dispose of it together.
) Společné využití produktů obsažených ve výluí zích a v odpadních vodách ze zušlechtění celulózy ” přináší sebou i další výhody, které lze spatřovat , v souběžné utilizad některých uhlíkatých látek výhodnějšími metabolickými drahami směřujícími k mikrobiosyntéze proteinu. Kromě toho produkty vzniklé při zušlechtění celulózy jsou vázány na alkalickou komponentu a jejich utilizací dochází k uvolňování alkalií, které jsou zapotřebí ke korekd hodnoty pH samotného sulfidového výluhu. .“The combined use of products contained in extracts and waste waters from cellulose refining” brings other benefits that can be seen in the concomitant utilization of some carbonaceous substances through more favorable metabolic pathways leading to protein microbiosynthesis. In addition, the products resulting from the refining of cellulose are bound to the alkaline component and their utilization releases the alkali required to correct the pH value of the sulfide extract itself. .
, -i ,, -i,
Příklady provedení:Examples:
Přikladl m3 odpadní vody ze zušlechťování sulfátové celulósy alkalicko-kyslíkovým způsobem a obsa-1 hem 142 kg org. látek, z toho 104 kghydroxykyselin se upraví pomod kyseliný sírové na pH 6,0, i přidá se 15,25 kg síranu amonného, 4,35 kg 38% kyseliny fosforečné, 1,7 kg síranu draselného i a 0,8 kg síranu hořečtaného krystalického. Po rozpuštění se přidá inokulum kvasničné kultury Candida utilis ve formě kvasničného mléka o koncentraci cca 15 % sušiny v takovém množství, aby počáteční koncentrace kvasničné sušiny činilaExample m 3 of waste water from the refining of sulphate cellulose by the alkaline-oxygen method and contained 1 kg of org. substances, of which 104 kg of hydroxy acids are adjusted to sulfuric acid to pH 6.0, 15.25 kg of ammonium sulfate, 4.35 kg of 38% phosphoric acid, 1.7 kg of potassium sulfate and 0.8 kg of magnesium crystalline sulfate are added. . After dissolution, a yeast culture inoculum of Candida utilis in the form of yeast milk is added at a concentration of approximately 15% dry matter in such a quantity that the initial concentration of yeast dry matter is
1,5 g/1 média.1.5 g / l medium.
Médium se fermentuje při 32 °C po dobu 14 hodin ve fermentoru o objemu 20 m3 s turbinovým aeračnim zařízením za současného vhánění komprimovaného vzduchu v množství 5 m3/min._1. Po celou dobu se udržuje pH na hodnotě 6,0.The medium is fermented at 32 ° C for 14 hours in a 20 m 3 fermenter with a turbine aeration apparatus while injecting compressed air at 5 m 3 / min. _1 . The pH is maintained at 6.0 throughout.
Po ukončení fermentace se médium odstředí, získané kvasničné mléko se na další odstředivce propere a usuší na rozprašovací sušárně. Získá se produkt o sušině 94 % s obsahem 55 % hrubého proteinu s koeficientem stravitelnosti 85 % v množství 48,4 kg.After the fermentation is complete, the medium is centrifuged, the yeast milk obtained is washed on a further centrifuge and dried in a spray drier. A 94% solids product is obtained containing 55% crude protein with a digestibility coefficient of 85% at 48.4 kg.
Příklad 2 m3 magnesiumbisulfitového výluhu (kysájá varianta varného postupu) ze smrkové dřevné; hmoty o obsahu 1450 kg rozpustné sušiny, 115 kg organických látek a 250 kg redukujících látek se: vyvařením zbaví volného kysličníku siřičitého z původní hodnoty 950 mg/1 na 300 mg/1. Poté se pH koriguje čpavkovou vodou (25 %) na hodnotu 4,5. Takto upravený výluh se smísí s 2 m3 roztoku ze „zušlechtění celulózy alkalicko-kyslíkovým postu-Example 2 m 3 of magnesium bisulfite extract (acidic variant of the cooking process) from spruce wood; For example, a mass of 1450 kg of soluble dry matter, 115 kg of organic matter and 250 kg of reducing substances is freed from free sulfur dioxide from the original value of 950 mg / l to 300 mg / l by boiling. Then the pH is corrected with ammonia water (25%) to 4.5. The treated liquor is mixed with 2 m 3 of 'alkaline-oxygen cellulose refining solution'.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS282579A CS209235B1 (en) | 1979-04-24 | 1979-04-24 | Manufacturing process of microbial proteins from waste remained after chemical treatment of wooden material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS282579A CS209235B1 (en) | 1979-04-24 | 1979-04-24 | Manufacturing process of microbial proteins from waste remained after chemical treatment of wooden material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS209235B1 true CS209235B1 (en) | 1981-11-30 |
Family
ID=5366489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS282579A CS209235B1 (en) | 1979-04-24 | 1979-04-24 | Manufacturing process of microbial proteins from waste remained after chemical treatment of wooden material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS209235B1 (en) |
-
1979
- 1979-04-24 CS CS282579A patent/CS209235B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4160695A (en) | Process for the production of glucose from cellulose-containing vegetable raw materials | |
| US5876505A (en) | Method of producing glucose from papermaking sludge using concentrated or dilute acid hydrolysis | |
| EP2425004B1 (en) | Process for producing sugars from lignocellulosic biomass involving a step of alcohol-alkaline delignification in the presence of H2O2 | |
| US4395543A (en) | Selective solvent extraction of cellulosic material | |
| RU2542473C2 (en) | Method of obtaining alcohol including stage of furfural obtaining | |
| HU202938B (en) | Method for yielding cellulose from materials of lignine content | |
| CN109715816A (en) | By the method for lignocellulosic material production organic acid | |
| JP5701632B2 (en) | Sugar-containing composition | |
| Ek et al. | Utilization of the white‐rot fungus Sporotrichum pulverulentum for water purification and protein production on mixed lignocellulosic wastewaters | |
| RU2750146C2 (en) | Methods for obtaining bioplastics and bioproducts from manure | |
| CN115029947A (en) | Method for preparing APMP slurry by utilizing double screws pretreated by microorganisms | |
| AU3822600A (en) | Process for producing cellulose pulp and fertiliser containing potassium | |
| EP1088937A1 (en) | Process for preparing high quality paper from vegetable residuals | |
| CS209235B1 (en) | Manufacturing process of microbial proteins from waste remained after chemical treatment of wooden material | |
| CN112322666A (en) | Method for preparing methane from pulping waste liquid | |
| Papa | Hemicelluloses | |
| US10920247B2 (en) | Methods and systems for propagation of a microorganism using a pulp mill and/or a paper mill waste by-product, and related methods and systems | |
| El-Gammal et al. | Biodegradation of lignocellulosic substances and production of sugars and lignin degradation intermediates by four selected microbial strains | |
| Holderby et al. | Utilization of spent sulfite liquor | |
| CN113016950B (en) | A series of products prepared using sugarcane bagasse and its preparation method and a comprehensive utilization method of sugarcane bagasse | |
| RU2850658C1 (en) | Method for obtaining hydrolysate for preparing nutritional medium for cultivating microorganisms in production of polyhydroxybutyrate | |
| EP2527532A1 (en) | Method of processing of stalks of fibre crops | |
| SU280407A1 (en) | METHOD OF OBTAINING FODDER YEAST OR CONTAINING PROTEINS OF MICROORGANISMS | |
| SU1038360A1 (en) | Method for preparing fodder biomass | |
| SU1106832A1 (en) | Method of obtaining sulfite liquor-base substrate for growing fodder yeast |