RU2092547C1 - Method of activation of microbiological processes, plant growth and plant cells - Google Patents
Method of activation of microbiological processes, plant growth and plant cells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2092547C1 RU2092547C1 RU95100662A RU95100662A RU2092547C1 RU 2092547 C1 RU2092547 C1 RU 2092547C1 RU 95100662 A RU95100662 A RU 95100662A RU 95100662 A RU95100662 A RU 95100662A RU 2092547 C1 RU2092547 C1 RU 2092547C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acid
- plant
- activation
- hydroxyethyl
- tris
- Prior art date
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к областям биотехнологии, использующим микробиологические процессы, протекающие в присутствии активных клеток микроорганизмов, и процессы накопления биомассы растительных клеток in vitro. Оно может быть использовано также в растениеводстве для ускорения созревания плодов растений и увеличения урожайности. The invention relates to the fields of biotechnology using microbiological processes that occur in the presence of active cells of microorganisms, and the processes of accumulation of biomass of plant cells in vitro. It can also be used in crop production to accelerate the ripening of plant fruits and increase yield.
Как известно, основным недостатком как микробиологических процессов, так и процессов накопления растительных тканей является их сравнительно (с химическими процессами) малая скорость протекания во времени. Этим фактом объясняется разработка многочисленных способов активации этих процессов с применением разнообразных добавок, стимуляторов, активаторов, увеличивающих их скорость. В качестве стимуляторов могут быть использованы как индивидуальные вещества самой разной природы, например, такие как витамины, аминокислоты, карбоновые кислоты, микроэлементы, поверхностно-активные вещества, пуриновые или пиримидиновые основания и т.п. так и смеси сложного состава. As is known, the main drawback of both microbiological processes and the processes of accumulation of plant tissues is their comparatively (with chemical processes) low flow rate over time. This fact explains the development of numerous ways to activate these processes using a variety of additives, stimulants, activators that increase their speed. As stimulants, individual substances of a very different nature can be used, for example, such as vitamins, amino acids, carboxylic acids, trace elements, surfactants, purine or pyrimidine bases, etc. and mixtures of complex composition.
Так известен способ выращивания дрожжей родов Pichia, Saccharomyces, Zygosaccharomyces, Candida и Torulopsis на средах с углеводородами, спиртами или органическими кислотами, в котором в качестве активатора микробиологического процесса используют культуральную жидкость, полученную после культивирования микроорганизмов: представителей родов Candida, Torulopsis, Trichosporon, Rhodotorula и Cryptococcus (патент Японии N 54-19462, C 12 C 11/08 (36 (3) B II), 1979). При добавлении 0,1-10,0% культуральной жидкости в среду выращивания микроорганизмов отмечается прирост биомассы на 7-30% или увеличение выхода биомассы на 5-15% Однако для активного роста микроорганизмов приходится использовать наряду с активатором роста (культуральной жидкостью) питательную среду, обогащенную такими дорогостоящими препаратами как витамины: биотин, пантотенат кальция, фолевая кислота, инозит, аминобензойная кислота, пиридоксин, рибофлавин, тиамин. Этот факт является основным недостатком данного способа, т.к. применение дорогостоящих препаратов в составе питательной среды выращивания микроорганизмов мало реально при промышленной реализации способа. So known is a method of growing yeast of the genera Pichia, Saccharomyces, Zygosaccharomyces, Candida and Torulopsis on media with hydrocarbons, alcohols or organic acids, in which the culture fluid used after cultivation of microorganisms: representatives of the genera Candida, Torulopsis, Trichosporula, Rhod is used as an activator of the microbiological process and Cryptococcus (Japanese Patent No. 54-19462, C 12 C 11/08 (36 (3) B II), 1979). When 0.1-10.0% of the culture fluid is added to the microorganism growth medium, an increase in biomass of 7-30% or an increase in the biomass yield of 5-15% is noted. However, for the active growth of microorganisms, it is necessary to use a nutrient medium along with the growth activator (culture fluid) enriched with such expensive drugs as vitamins: biotin, calcium pantothenate, folic acid, inositol, aminobenzoic acid, pyridoxine, riboflavin, thiamine. This fact is the main disadvantage of this method, because the use of expensive drugs as part of a nutrient medium for growing microorganisms is not very realistic in the industrial implementation of the method.
Известен также способ ускорения роста микроорганизмов (патент США N 4997765, кл. C 12 R 1/19, 1991), предусматривающий выращивание микроорганизмов из группы бактерий, дрожжей и грибов на питательной среде, содержащей сахарид из группы, состоящей из сахара, крахмала, целлюлозы. Среда также содержит экзогенный стимулятор роста из группы пиколиновой кислоты и ее солей в стимулирующей концентрации 400 нг/мл среды. Основным недостатком этого способа является ограниченная область его применения. Способ находит применение только в тех микробиологических процессах, которые используют в качестве источника углерода, необходимого для роста микроорганизмов, сахарид из группы, состоящей из сахара, крахмала и целлюлозы. There is also known a method of accelerating the growth of microorganisms (US patent N 4997765, class C 12 R 1/19, 1991), providing for the cultivation of microorganisms from the group of bacteria, yeast and fungi on a nutrient medium containing a saccharide from the group consisting of sugar, starch, cellulose . The medium also contains an exogenous growth stimulator from the group of picolinic acid and its salts in a stimulating concentration of 400 ng / ml of medium. The main disadvantage of this method is the limited scope of its application. The method finds application only in those microbiological processes that use, as a source of carbon necessary for the growth of microorganisms, a saccharide from the group consisting of sugar, starch and cellulose.
В другом аналоге (авт.св. СССР N 1761058, кл. A 01 H 4/00, C 12 N 5/04, 1990, "Способ получения волокна хлопчатника") для выращивания клеток волокна хлопчатника в качестве стимулятора процесса в питательную среду вводят феруловую и гибберелловую кислоты в концентрации по 0,1 мг/л каждой, благодаря чему масса волокна увеличивается в 4 раза. Недостатком данного способа является ограниченная область применения активатора процесса. In another analogue (ed. St. USSR N 1761058, class A 01 H 4/00, C 12 N 5/04, 1990, "Method for the production of cotton fiber") for growing cells of cotton fiber as a stimulator of the process, they are introduced into the nutrient medium ferulic and gibberellic acids in a concentration of 0.1 mg / l each, due to which the fiber mass increases by 4 times. The disadvantage of this method is the limited scope of the activator of the process.
Известен способ с широким спектром действия активатора процессов жизнедеятельности клеток (международная заявка PCT (WO) N 90/03430, кл. C 12 N 5/00), в котором для усиления роста, увеличения продолжительности и продуктивности культуры клеток используют питательные среды, содержащие беспротеиновые добавки, состоящие из синергидных компонентов, а также сывороточные и бессывороточные добавки, основными компонентами которых являются глутамин или глутамат триптофан, предшественники фосфолипидов, например холин и этаноламин. Основным недостатком данного способа является то, что активатор имеет сложный компонентный состав, строгую стабильность которого невозможно соблюсти ввиду природы активатора (активатор является продуктом биологического происхождения и как всякий такой продукт без предварительной стадии выделения и очистки индивидуальных химических соединений подвержен колебаниям компонентного состава). Нестабильность состава непременно повлечет нестабильность свойств предлагаемого активатора. A known method with a wide spectrum of activity of the activator of the processes of cell activity (international application PCT (WO) N 90/03430, class C 12 N 5/00), in which to enhance the growth, increase the duration and productivity of cell culture using nutrient media containing protein-free additives consisting of synergistic components, as well as serum and serum-free additives, the main components of which are glutamine or glutamate tryptophan, phospholipid precursors, such as choline and ethanolamine. The main disadvantage of this method is that the activator has a complex component composition, the strict stability of which cannot be observed due to the nature of the activator (the activator is a product of biological origin and, like any such product, without a preliminary stage of isolation and purification of individual chemical compounds, is subject to fluctuations in the component composition). The instability of the composition will certainly entail the instability of the properties of the proposed activator.
Применение стимуляторов (активаторов) в растениеводстве для активации жизнедеятельности растений находит пока менее широкое применение, чем для активации жизнедеятельности клеток. Однако имеется достаточное количество аналогичных способов. The use of stimulants (activators) in crop production for activation of plant life is so far less widely used than for activation of cell activity. However, there are a sufficient number of similar methods.
Так известен способ выращивания овощных культур (патент РФ N 1792282 A3, кл. A 01 N 65/00, 1993), включающий обработку семян рассады водным раствором регулятора роста. Для улучшения качества продукции и ее выхода в качестве регулятора роста используют бесклеточный экстракт папоротника водного Azolla pinnata в концентрации 0,5-1 г/л. Обработку ведут путем замачивания семян в водном растворе экстракта, опрыскивания растений при пикировке рассады, при высадке на постоянное место и при цветении. В результате такой комплексной обработки томаты сорта "Алпатьевка 905 а" увеличили урожайность на 52,8% Основными недостатками данного способа являются, во-первых, отсутствие действия стимулятора на период созревания плодов, и, во-вторых, ограниченная база сырья для получения стимулятора при сравнительно большом расходе его на одно растение. So known is a method of growing vegetable crops (RF patent N 1792282 A3, class A 01 N 65/00, 1993), including treating seedlings with an aqueous solution of a growth regulator. To improve the quality of products and their output, cell-free extract of aquatic fern Azolla pinnata in a concentration of 0.5-1 g / l is used as a growth regulator. The treatment is carried out by soaking the seeds in an aqueous solution of the extract, spraying the plants when pickling seedlings, when planting in a constant place and during flowering. As a result of such complex processing, tomatoes of the Alpatyevka 905 a variety increased yield by 52.8%. The main disadvantages of this method are, firstly, the lack of stimulant action on the fruit ripening period, and, secondly, the limited raw material base for stimulant production its relatively large consumption per plant.
Техническая задача, которая стояла перед авторами изобретения, подобрать универсальный способ активации биологических процессов, используемых в биотехнологии и растениеводстве, при этом применяемый в способе активатор должен иметь химическую природу, которая обеспечивает стабильность заданного состава активатора, а также должен получаться простым способом из доступного сырья и для реализации способа в промышленном масштабе должен использоваться в низких дозах. The technical problem faced by the inventors was to choose a universal method of activating biological processes used in biotechnology and plant growing, while the activator used in the method should be of a chemical nature, which ensures the stability of the given activator composition, and should also be obtained in a simple way from available raw materials and to implement the method on an industrial scale should be used in low doses.
Данная техническая задача решается путем подачи в биологический процесс активатора, представляющего собой смесь трех химических соединений, относящихся к группе аммонийных солей арилуксусных кислот общей формулы C6H4R1•R2C2H2O2 •NH•C6H15O3, где R1 H, Cl, CH3; R2 -O, -S, -SO2, взятых в соотношении 0,1-10 0,1-10 0,1-10 при общем количестве смеси 1,0•10-10 1,0•10-1 г в расчете на 1 г получаемой или обрабатываемой активатором биомассы. Выбранные интервалы соотношений компонентов в смеси и общего количества смеси для обработки 1 г получаемой или обрабатываемой биомассы определены экспериментальным путем. Специальные опыты показали, что при выходе общего количества активатора за рамки заданного интервала либо не наблюдается активация процесса, либо имеет место ингибирование последнего, либо при выходе за рамки верхней границы интервала нецелесообразно увеличивать расход активатора, т.к. это не приводит к дополнительному увеличению активации. При выходе за рамки приведенных интервалов соотношений компонентов в смеси не наблюдается увеличение активации процессов по сравнению с аналогичными способами активации.This technical problem is solved by feeding an activator into the biological process, which is a mixture of three chemical compounds belonging to the group of ammonium salts of aryl acetic acids of the general formula C 6 H 4 R 1 • R 2 C 2 H 2 O 2 • NH • C 6 H 15 O 3 , where R 1 H, Cl, CH 3 ; R 2 -O, -S, -SO 2 taken in the ratio of 0.1-10 0.1-10 0.1-10 with the total amount of the mixture 1.0 • 10 -10 1.0 • 10 -1 g per 1 g of biomass produced or processed by the activator. The selected intervals of the ratios of the components in the mixture and the total amount of the mixture for processing 1 g of the obtained or processed biomass were determined experimentally. Special experiments have shown that when the total amount of activator goes beyond the specified interval, either the process is not activated, the latter is inhibited, or when going beyond the upper boundary of the interval, it is not advisable to increase the activator consumption, since this does not lead to an additional increase in activation. If you go beyond the above ranges of the ratios of the components in the mixture, there is no increase in the activation of processes compared to similar activation methods.
Техническим результатом изобретения является активация, т.е. увеличение производительности таких биологических процессов, как: размножение клеток, накопление клеточной массы и продуктов метаболизма в питательной среде размножения микроорганизмов, потребление продуктов питания, выброс клетками во внешнюю среду клеточных компонентов, утончение и разрыв клеточных мембран, созревание растений, при этом результат активации получают стабильным. Дополнительным техническим результатом изобретения является также расширение набора активаторов микробиологических процессов, процессов роста растений и их клеток, причем используемые в активирующей смеси химические соединения получают по простой технологической схеме и их синтез освоен отечественной промышленностью. Все компоненты, входящие в состав смеси проверены на токсичность в Иркутском Государственном медицинском институте. При внутрибрюшинном введении препаратов LD50 находится в пределах 1000-1599 мг/кг, что позволяет отнести эти вещества к классу практически нетоксичных соединений. Имеется разрешение соответствующих инстанций на их промышленное применение.The technical result of the invention is activation, i.e. an increase in the productivity of biological processes such as cell reproduction, the accumulation of cell mass and metabolic products in the breeding medium of microorganisms, food consumption, the release of cellular components by the cells into the external environment, the thinning and rupture of cell membranes, the maturation of plants, and the activation result is stable . An additional technical result of the invention is also the expansion of the set of activators of microbiological processes, processes of plant growth and their cells, and the chemical compounds used in the activating mixture are obtained according to a simple technological scheme and their synthesis has been mastered by domestic industry. All components that make up the mixture are tested for toxicity at the Irkutsk State Medical Institute. With intraperitoneal administration of drugs, LD 50 is in the range of 1000-1599 mg / kg, which makes it possible to classify these substances as practically non-toxic compounds. There is a permission of the relevant authorities for their industrial application.
Достигается этот результат за счет того, что в биологический процесс вносят смесь трех индивидуальных химических соединений, каждое из которых обладает определенным специфическим действием на живую клетку и воздействие каждого из них дополняет друг друга. Как следствие этого явления - возникновение синергического эффекта, проявляющегося в различных биологических процессах. При этом для определенного биологического процесса на основании заранее известных индивидуальных свойств соединений подбирается комбинация из трех компонентов в определенном соотношении веществ и определенное общее количество смеси, рассчитанное на г получаемой или обрабатываемой биомассы. Поскольку для каждого биологического процесса используют активирующую смесь строго определенного состава и количества, результат активации не подвержен колебаниям при воспроизведении процесса. This result is achieved due to the fact that a mixture of three individual chemical compounds is introduced into the biological process, each of which has a specific specific effect on a living cell and the effect of each of them is complementary. As a consequence of this phenomenon - the occurrence of a synergistic effect, manifested in various biological processes. Moreover, for a specific biological process, based on previously known individual properties of the compounds, a combination of three components is selected in a certain ratio of substances and a certain total amount of the mixture, calculated on the basis of the obtained or processed biomass. Since an activating mixture of strictly defined composition and quantity is used for each biological process, the activation result is not subject to fluctuations in the reproduction of the process.
Способ активации осуществляют путем внесения в питательную среду, в которой протекает жизнедеятельность клеток микроорганизмов или растительных тканей, активирующей смеси в виде водного или спиртового раствора на разных стадиях биопроцесса. При использовании способа в растениеводстве активирующую смесь вносят либо в питательный раствор, которым обрабатывают семена, растения или почву, либо приготавливают материал на основе наполнителя, например песка, торфа, с заданным содержанием активирующей смеси и этим материалом обрабатывают удобряемую почву. The activation method is carried out by introducing into the nutrient medium in which the vital activity of the cells of microorganisms or plant tissues proceeds an activating mixture in the form of an aqueous or alcoholic solution at different stages of the bioprocess. When using the method in crop production, the activating mixture is either introduced into the nutrient solution used to treat seeds, plants or soil, or a material is prepared on the basis of a filler, for example sand, peat, with a given content of the activating mixture and this material is treated with fertilized soil.
Способ можно использовать в производстве различных кормовых добавок, получаемых микробиологическим способом, в т.ч. и путем биоконверсии растительного сырья, в процессах биосинтеза различных химических веществ, например, таких как этиловый спирт, лимонная кислота и т.п. в процессах очистки различных сред от химических загрязнений, в процессах автолиза и плазмолиза микроорганизмов, а также в растениеводстве, при производстве растительной массы и обработке семян. The method can be used in the production of various feed additives obtained by the microbiological method, including and by bioconversion of plant materials, in the biosynthesis of various chemicals, such as ethyl alcohol, citric acid, etc. in the processes of cleaning various media from chemical contaminants, in the processes of autolysis and plasmolysis of microorganisms, as well as in crop production, in the production of plant mass and seed treatment.
Ниже приведены примеры применения активации различных биологических процессов предлагаемым способом, при этом область применения способа не ограничивается приведенными примерами. Below are examples of the application of activation of various biological processes of the proposed method, while the scope of the method is not limited to the examples.
Пример 1. Получение белково-витаминного концентрата (БВК). Стадия ферментации. Example 1. Obtaining protein-vitamin concentrate (BVK). The stage of fermentation.
Способ по аналогу. The method is similar.
Дрожжи p.Candida maltosa штамм ВСБ-779 (ВКПМ N У-196) выращивают непрерывно в аппарате с рабочим объемом 5 л с механическим перемешиванием и аэрацией среды воздухом. В качестве источника углерода используют очищенные жидкие парафины, состоящие из н-алканов C13-C23 (не менее 97%). Выращивание осуществляют на питательной среде следующего состава, г/л: ортофосфорная кислота 0,9; калий хлористый 1,1; магний сернокислый 0,8; железо сернокислое 0,15; цинк сернокислый 0,03; марганец сернокислый 0,03; N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевая соль 4-хлорфенилтиоуксусной кислоты 1,0•10-5. Процесс выращивания ведут при температуре 32-34oC и pH 4,0-4,2, концентрации парафина в питательной среде 3,2 об. и скорости обмена среды 0,33 ч-1. Производительность процесса составляет 9,8 кг/м3•ч, выход биомассы от источника углерода 121% затраты сырья на образование 1 кг биомассы 0,826 кг. Продукт содержит 54% белка и витамины в количестве, мкг/г: B2 50; B6 6; PP 300; стерины 0,28.Yeast p. Candida maltosa strain VSB-779 (VKPM N U-196) is grown continuously in an apparatus with a working volume of 5 l with mechanical stirring and aeration of the medium with air. As a carbon source, purified liquid paraffins consisting of n-alkanes C 13 -C 23 (not less than 97%) are used. Cultivation is carried out on a nutrient medium of the following composition, g / l: phosphoric acid 0.9; potassium chloride 1.1; magnesium sulfate 0.8; iron sulfate 0.15; zinc sulfate 0.03; manganese sulfate 0.03; N-Tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-chlorophenylthioacetic acid 1.0 • 10 -5 . The growing process is carried out at a temperature of 32-34 o C and a pH of 4.0-4.2, the concentration of paraffin in a nutrient medium of 3.2 vol. and the exchange rate of the medium of 0.33 h -1 . The productivity of the process is 9.8 kg / m 3 • h, the biomass yield from the carbon source is 121% of the raw material costs for the formation of 1 kg of biomass 0.826 kg. The product contains 54% protein and vitamins in the amount of μg / g: B 2 50; B 6 6; PP 300; sterols 0.28.
Предлагаемый способ. The proposed method.
Дрожжи C. maltosa штамм ВСБ-779 выращивают в тех же условиях, на той же питательной среде с использованием в качестве сырья тех же парафинов, что и в аналогичном способе. Но в среду выращивания вместо N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 4-хлорфенилтиоуксусной кислоты в концентрации 1,0•10-5 г/л вводят активатор, состоящий из смеси N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 2-хлорфенилоксиуксусной кислоты, N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 4-хлорфенилтиоуксусной кислоты и N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 4-хлорфенилсульфонилуксусной кислоты в соотношении 1: 1: 1, в количестве 1,0•10-5 г/г дрожжей. Выращивание ведут при концентрации парафина в питательной среде 3,2 об. и скорости обмена среды 0,30 ч-1. Производительность процесса составляет 10,2 кг/м3•ч, выход биомассы от источника углерода 125% затраты сырья на образование 1 кг биомассы 0,800 кг.The yeast C. maltosa strain VSB-779 is grown under the same conditions, on the same nutrient medium, using the same paraffins as raw materials as in the same method. But instead of the N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-chlorophenylthioacetic acid at a concentration of 1.0 • 10 -5 g / l, an activator consisting of a mixture of N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt 2 is introduced into the growing medium -chlorophenyloxyacetic acid, N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-chlorophenylthioacetic acid and N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-chlorophenylsulfonylacetic acid in a ratio of 1: 1: 1, in an amount of 1.0 • 10 -5 g / g yeast. Cultivation is carried out at a concentration of paraffin in a nutrient medium of 3.2 vol. and the exchange rate of the medium of 0.30 h -1 . The productivity of the process is 10.2 kg / m 3 • h, the biomass yield from the carbon source is 125% of the raw material costs for the formation of 1 kg of biomass of 0.800 kg.
Получают продукт, содержащий 63% белка и витамины, мкг/г: B2 200; B6 30; PP 1500; стерины 0,52.Get a product containing 63% protein and vitamins, μg / g: B 2 200; B 6 30; PP 1500; sterols 0.52.
Применение предлагаемого способа активации в процессе получения белково-витаминного концентрата позволяет увеличить продуктивность процесса на 4-16% а по витаминам в 2-5 раз при одновременном снижении расхода исходного сырья на 4% по сравнению с аналогичным способом. The use of the proposed activation method in the process of obtaining protein-vitamin concentrate allows to increase the productivity of the process by 4-16% and for vitamins by 2-5 times while reducing the consumption of raw materials by 4% compared to the same method.
Пример 2. Процесс получения белково-витаминного концентрата (БВК). Стадия плазмолиза. Example 2. The process of obtaining protein-vitamin concentrate (BVK). Stage plasmolysis.
Процесс плазмолиза дрожжевой массы в производстве БВК является второй стадией после декантации суспензии микроорганизмов в цикле отделения биомассы от культуральной жидкости. Условия проведения плазмолиза влияют на качество готовой продукции. The process of plasmolysis of yeast mass in the production of IOO is the second stage after decantation of a suspension of microorganisms in the cycle of separation of biomass from the culture fluid. The conditions for plasmolysis affect the quality of the finished product.
Способ контрольный. The control method.
По этому способу полученную после ферментации суспензию дрожжей культуры Candida maltosa ВСБ-779 сгущают декантацией, затем подвергают постепенному нагреванию при перемешивании до температуры 90oC, выдерживают при этой температуре в течение 60 мин, после чего инактивированную биомассу охлаждают до 50-60oC, отделяют сепарацией остатки культуральной жидкости и сушат. Получают сухой продукт, содержащий, влага 6,2; зола 5,5; нуклеиновые кислоты 7,5; углеводы 19,5; липиды 9,0; углеводороды 0,7; сырой протеин 59,0; истинный белок 46,9.According to this method, a suspension of yeast culture of Candida maltosa VSB-779 obtained after fermentation is concentrated by decantation, then subjected to gradual heating with stirring to a temperature of 90 o C, kept at this temperature for 60 minutes, after which the inactivated biomass is cooled to 50-60 o C, the residual culture fluid is separated by separation and dried. Get a dry product containing 6.2 moisture; ash 5.5; nucleic acids 7.5; carbohydrates 19.5; lipids 9.0; hydrocarbons 0.7; crude protein 59.0; true protein 46.9.
Предлагаемый способ. The proposed method.
По этому способу полученную ту же суспензию дрожжей, что и в контрольном способе, сгущают декантацией и в сгущенную биомассу добавляют смесь N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевую соль фенилоксиуксусной кислоты, N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевую соль 2-хлорфенилтиоуксусной кислоты и N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевую соль 2-хлорфенилсульфонилуксусной кислоты в соотношении 0,1:10:10 соответственно, в количестве 1,0•10-1 г/г дрожжей. Далее сгущенную биомассу постепенно при перемешивании нагревают до 90oC и сразу охлаждают до 50-60oC, сепарируют и сушат. Получают продукт, содержащий, влага 6,9; зола 5,5; нуклеиновые кислоты 7,7; углеводы 20,5; липиды 9,4; углеводороды 0,2; сырой протеин 62,5; истинный белок 53,1.In this method, the same yeast suspension obtained as in the control method is concentrated by decantation and a mixture of N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of phenyloxyacetic acid, N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt 2- is added to the condensed biomass. chlorophenylthioacetic acid and N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 2-chlorophenylsulfonylacetic acid in a ratio of 0.1: 10: 10, respectively, in an amount of 1.0 • 10 -1 g / g of yeast. Then the condensed biomass is gradually heated to 90 ° C with stirring and immediately cooled to 50-60 ° C, separated and dried. Get a product containing moisture 6.9; ash 5.5; nucleic acids 7.7; carbohydrates 20.5; lipids 9.4; hydrocarbons 0.2; crude protein 62.5; true protein 53.1.
Таким образом, применение предлагаемого способа для активации процесса плазмолиза позволяет получить готовый дрожжевой продукт с большим содержанием таких важных компонентов, как углеводы и истинный белок. Thus, the application of the proposed method to activate the plasmolysis process allows you to get the finished yeast product with a high content of such important components as carbohydrates and true protein.
Пример 3. Получение хлебопекарных дрожжей. Example 3. Obtaining baking yeast.
Способ по аналогу. The method is similar.
Дрожжи p.Saccharomyces cerevisiae расы 14 выращивают на установке емкостью 10 л на питательной среде следующего состава, г/л: меласса (с учетом 46% сахаристости) 39,4, сульфат аммония 2,76; диаммония фосфат 0,6; хлористый калий 0,7; N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевая соль 4-хлорфенилтиоуксусной кислоты 1,0•10-5. Дрожжи выращивают по 6-ти часовой воздушно-приточной схеме при температуре 30oC, pH 4,6-5,1. Для регулирования pH добавляют углекислый калий. Конечное разбавление мелассы 1/22. При этих условиях удельная скорость роста составляет 0,169 ч-1, накопление биомассы 66,7 г/л, выход дрожжей к мелассе 93,7 мас.Yeast p. Saccharomyces cerevisiae of race 14 is grown on a plant with a capacity of 10 l on a nutrient medium of the following composition, g / l: molasses (taking into account 46% sugar content) 39.4, ammonium sulfate 2.76; diammonium phosphate 0.6; potassium chloride 0.7; N-Tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-chlorophenylthioacetic acid 1.0 • 10 -5 . Yeast is grown according to a 6-hour air-supply system at a temperature of 30 o C, pH 4.6-5.1. Potassium carbonate is added to adjust the pH. Final dilution of molasses 1/22. Under these conditions, the specific growth rate is 0.169 h -1 , biomass accumulation 66.7 g / l, yeast yield to molasses 93.7 wt.
Предлагаемый способ. The proposed method.
Дрожжи p.Saccharomyces cerevisiae расы 14 выращивают при тех же условиях и на той же питательной среде, что и в варианте 1, но в питательную среду вместо N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 4-хлорфенилтиоуксусной кислоты добавляют комплексный стимулятор, состоящий из N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 4-хлорфенилоксиуксусной кислоты, N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли хлорфенилтиоуксусной кислоты и N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли хлорфенилсульфонилуксусной кислоты в соотношении 0,1: 0,1:10 соответственно, в количестве 1,0•10-10 г/г дрожжей. При этом получают следующие показатели процесса: удельная скорость роста 0,175 ч-1, накопление биомассы 70,5 г/л, выход дрожжей к мелассе 99,1 мас.The yeast of p.Saccharomyces cerevisiae of race 14 is grown under the same conditions and on the same nutrient medium as in option 1, but instead of the N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-chlorophenylthioacetic acid, a complex stimulant consisting of from N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-chlorophenyloxyacetic acid, N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of chlorophenylthioacetic acid and N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of chlorophenylsulfonylacetic acid in a ratio of 0.1: 0.1: 10, respectively, in an amount of 1.0 • 10 -10 g / g yeast. The following process indicators are obtained: specific growth rate of 0.175 h -1 , biomass accumulation of 70.5 g / l, yeast yield to molasses of 99.1 wt.
Использование предлагаемого способа активации в процессе получения хлебопекарных дрожжей увеличивает основные показатели процесса на 6% по сравнению с аналогичным способом. Using the proposed activation method in the process of obtaining baking yeast increases the main indicators of the process by 6% compared with the same method.
Пример 4. Получение кормовых дрожжей на гидролизате хвойной древесины. Example 4. Obtaining feed yeast on a coniferous wood hydrolyzate.
Способ контрольный. The control method.
Дрожжи p. Candida scottii штамм К-д-25 (ВКПМ N У-521) выращивают в непрерывных условиях в аппарате с рабочим объемом 5 л. Гидролизат растительного сырья нейтрализуют окисью кальция при температуре 85oC до pH 3,5 и фильтруют. Затем добавляют минеральные компоненты до концентрации азота и фосфора в среде соответственно, мг/л: 798 и 600. Далее нейтрализуют аммиаком до pH 4,2, продувают воздухом при температуре 45oC в течение одного часа и фильтруют. Затем в питательную среду добавляют N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевую соль 4-хлорфенилсульфонилуксусной кислоты в количестве 1,3•10-4 г/л. Выращивание дрожжей ведут в условиях протока питательной среды 0,24 ч-1 при аэрации воздухом на установке с автоматическим поддержанием температуры 39oC и pH 4,2-4,4. Исходное количество потребляемых сахаристых редуцирующих веществ (РВ) в питательной среде составляет 1,3% Выход биомассы дрожжей от исходного сырья (в пересчете на РВ) равен 68,2%
Предлагаемый способ.Yeast p. Candida scottii strain K-d-25 (VKPM N U-521) is grown under continuous conditions in an apparatus with a working volume of 5 l. The hydrolyzate of plant materials is neutralized with calcium oxide at a temperature of 85 o C to a pH of 3.5 and filtered. Then add mineral components to a concentration of nitrogen and phosphorus in the medium, respectively, mg / l: 798 and 600. Then neutralize with ammonia to pH 4.2, purge with air at a temperature of 45 o C for one hour and filter. Then, N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-chlorophenylsulfonylacetic acid is added in an amount of 1.3 • 10 -4 g / l. Yeast is grown under the conditions of a flow of nutrient medium 0.24 h -1 during aeration with air in a plant with automatic maintenance of a temperature of 39 o C and a pH of 4.2-4.4. The initial amount of consumed sugar reducing substances (RV) in the nutrient medium is 1.3%. The yield of yeast biomass from the feedstock (in terms of RV) is 68.2%.
The proposed method.
Дрожжи p. Candida sc. выращивают в тех же условиях и на той же питательной среде, что и в контрольном способе, но вместо N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 4-хлорфенилсульфонилуксусной кислоты вводят комплексный активатор, состоящий из N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 2-хлорфенилоксиуксусной кислоты, N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 2-метилфенилтиоуксусной кислоты и N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 2-метилфенилсульфонилуксусной кислоты в соотношении 0,1:10:1,0 соответственно, в количестве 1,0•10-4 г/г дрожжей. Выход биомассы дрожжей от РВ в этом варианте составляет 79,3%
Активация процесса получения кормовых гидролизных дрожжей по предлагаемому способу позволяет повысить выход продукта на 16% по сравнению с контрольным способом.Yeast p. Candida sc. grown under the same conditions and in the same nutrient medium as in the control method, but instead of the N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-chlorophenylsulfonylacetic acid, a complex activator consisting of N-tris- (2-hydroxyethyl) is introduced ammonium salt of 2-chlorophenyloxyacetic acid, N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 2-methylphenylthioacetic acid and N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 2-methylphenylsulfonylacetic acid in a ratio of 0.1: 10: 1.0, respectively , in the amount of 1.0 • 10 -4 g / g of yeast. The yield of yeast biomass from PB in this embodiment is 79.3%
The activation of the process of obtaining feed hydrolysis yeast by the proposed method allows to increase the yield of the product by 16% compared with the control method.
Пример 5. Процесс очистки жидких потоков производства гидролизных кормовых дрожжей. Example 5. The process of purification of liquid streams of production of hydrolytic feed yeast.
Способ контрольный. The control method.
Очистке подлежит последрожжевая барда. Барду после ферментационных чанов подают в биоокислитель, где в непрерывном режиме проводят ее очистку культурой гриба Trichosporon cutaneum (производственный штамм Тулунского ГЗ). Барда поступает с содержанием, мг/л: ХПК 6050; БПК5 3200; общий азот 140; фосфор 45; pH 4,0. В процессе накопления биомассы культура гриба потребляет соли, остаточный сахар, окисленные соединения углерода. На выходе из биоокислителя получают суспензию биомассы гриба Trichosporon c. с содержанием, мг/л: клеточная масса 22000; ХПК 3500; БПК5 1950; азот 67; фосфор 28; pH 5,7. Клеточную массу отделяют, добавляют в кормовой продукт, жидкий поток пускают на фильтрационный сток.Post-yeast bard is subject to cleaning. After fermentation tanks, barda is fed to the biooxidant, where it is continuously purified by the culture of the fungus Trichosporon cutaneum (production strain of the Tulunsky GZ). Barda comes with the content, mg / l: COD 6050; BOD 5 3200; total nitrogen 140; phosphorus 45; pH 4.0. In the process of biomass accumulation, the fungus culture consumes salts, residual sugar, and oxidized carbon compounds. At the exit of the biooxidant, a suspension of the biomass of the fungus Trichosporon c. with content, mg / l: cell mass 22000; COD 3500; BOD 5 1950; nitrogen 67; phosphorus 28; pH 5.7. The cell mass is separated, added to the feed product, the liquid stream is allowed into the filtration drain.
Предлагаемый способ. The proposed method.
По предлагаемому способу очистку последрожжевой барды проводят аналогично контрольному способу, но вместе с бардой в биоокислитель непрерывно подают смесь N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 2-метилфенилоксиуксусной кислоты, N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 4-метилфенилтиоуксусной кислоты и N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 4-метилфенилсульфонилуксусной кислоты в соотношении 10:10:0,1 соответственно, в количестве 1,0•10-9 г/г гриба. На выходе получают суспензию биомассы гриба Trichosporon c. с содержанием, мг/л: клеточная масса 28000; ХПК 2840; БПК5 1850; азот 10,0; фосфор 0,0; pH 6,2. Клеточную массу отделяют, добавляют в кормовой продукт, жидкий поток пускают на фильтрационный сток.According to the proposed method, the purification of the post-yeast stillage is carried out similarly to the control method, but together with the stillage the mixture of N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 2-methylphenyloxyacetic acid, N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-methylphenylthioacetic is continuously fed into the biooxidant acid and N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-methylphenylsulfonylacetic acid in a ratio of 10: 10: 0.1, respectively, in an amount of 1.0 • 10 -9 g / g of the fungus. The output is a suspension of the biomass of the fungus Trichosporon c. with the content, mg / l: cell mass 28000; COD 2840; BOD 5 1850; nitrogen 10.0; phosphorus 0.0; pH 6.2. The cell mass is separated, added to the feed product, the liquid stream is allowed into the filtration drain.
Таким образом, применение способа активации в процессе очистки жидких потоков производства гидролизных кормовых дрожжей позволяет снизить содержание загрязняющих компонентов в среднем на 50% и при этом получить дополнительно продукта на 27% больше, чем в контрольном способе. Thus, the application of the activation method in the process of cleaning liquid streams of production of hydrolytic feed yeast allows to reduce the content of contaminating components by an average of 50% and at the same time obtain an additional product by 27% more than in the control method.
Пример 6. Получение этилового спирта из гидролизата хвойной древесины. Example 6. Obtaining ethyl alcohol from a coniferous wood hydrolyzate.
Способ контрольный. The control method.
Концентрированный гидролизат хвойной древесины разбавляют до содержания редуцирующих сахаров, равного 3,5% Добавляют суперфосфат в количестве 0,3 г/л и сернокислый аммоний в количестве 0,15 г/л, нейтрализуют при нагревании известковым молоком до pH 5,5, фильтруют и вносят его в закрытый аппарат, в котором имеется трубка для отвода газообразных продуктов метаболизма. Туда же вносят дрожжи p. Saccharomyces vinii, раса T-8, в количестве 5 г/л. Сбраживание сахаров проводят при температуре 32oC в течение 4 ч. В конце опыта замеряют количество образовавшегося углекислого газа, этилового спирта и остаточного количества редуцирующих веществ (PB). При данных условиях процесса выход этилового спирта от 100 г сброженных сахаров составляет 51,8 мл, т. е. 80% от теоретического (64,8 мл на 100 г PB), количество выделившегося углекислого газа составляет 30,1 г, остаточных PB 12 г/л.The concentrated coniferous hydrolyzate is diluted to a reducing sugar content of 3.5%. Superphosphate is added in an amount of 0.3 g / l and ammonium sulfate in an amount of 0.15 g / l, neutralized by heating with milk of lime to pH 5.5, filtered and bring it into a closed apparatus, in which there is a tube for the removal of gaseous metabolic products. The yeast p. Saccharomyces vinii, race T-8, in an amount of 5 g / l. Fermentation of sugars is carried out at a temperature of 32 o C for 4 hours. At the end of the experiment, measure the amount of carbon dioxide, ethyl alcohol and the residual amount of reducing substances (PB). Under these process conditions, the yield of ethyl alcohol from 100 g of fermented sugars is 51.8 ml, i.e. 80% of theoretical (64.8 ml per 100 g PB), the amount of carbon dioxide released is 30.1 g, residual PB 12 g / l
Предлагаемый способ. The proposed method.
Получение этилового спирта из гидролизата хвойной древесины проводят по контрольному способу, но в начале процесса в гидролизное сусло после фильтрации вносят активатор, состоящий из N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 4-метилфенилоксиуксусной кислоты, N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли фенилтиоуксусной кислоты и N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли фенилсульфонилуксусной кислоты в соотношении 10:0,1:0,1 соответственно, в количестве 1,0•10-10 г/г спирта. В этом случае имеют место следующие показатели процесса: выход спирта из 100 г сброженных сахаров 60,8 мл, что составляет 94% от теоретического и на 17,4% выше, чем в контрольном способе; количество полученной двуокиси углерода 24,2 г; остаточных РВ 0,2% что на 83% ниже, чем в контрольном способе.The production of ethyl alcohol from a softwood hydrolyzate is carried out according to the control method, but at the beginning of the process an activator consisting of the N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-methylphenyloxyacetic acid, N-tris- (2-hydroxyethyl) is introduced into the hydrolysis wort after filtration ) the ammonium salt of phenylthioacetic acid and N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of phenylsulfonylacetic acid in a ratio of 10: 0.1: 0.1, respectively, in an amount of 1.0 • 10 -10 g / g of alcohol. In this case, the following process indicators take place: the alcohol yield from 100 g of fermented sugars is 60.8 ml, which is 94% of the theoretical and 17.4% higher than in the control method; the amount of carbon dioxide obtained is 24.2 g; residual RV 0.2%, which is 83% lower than in the control method.
Пример 7. Получение лимонной кислоты. Example 7. Obtaining citric acid.
Способ контрольный. The control method.
Процесс получения лимонной кислоты проводят путем глубинного культивирования культуры гриба Aspergillus niger (ВКПМ N У-228) в аппарате периодического действия при перемешивании среды механической мешалкой и воздухом, подаваемым в аппарат. Синтез лимонной кислоты осуществляют следующим образом. Питательную среду, содержащую очищенную желтой кровяной солью мелассу и соли: хлористый аммоний, двузамещенный фосфорнокислый калий, сернокислые магний и цинк, засевают спорами гриба Aspergillus niger и накапливают биомассу микроорганизмов при температуре 30-32oC в колбах при качании 280 об/мин в течение 4-х суток. Непосредственно в ферментере подвергают стерилизации рабочий раствор мелассы объемом 12 л, содержащий 3% мелассного сахара, а затем в стерильных условиях в ферментер вносят стерильные растворы хлористого аммония, двузамещенного фосфорнокислого калия и сернокислых солей магния и цинка, а также засевную биомассу гриба в количестве 2,5 л. Начальный pH питательной среды в ферментере равен 4,0-4,3. Процесс биосинтеза лимонной кислоты осуществляют без регулирования pH щелочными или кислотными реагентами при температуре 31-32oC, аэрации среды, равной 0,2-0,5 л/л•мин, избыточном давлении 0,2-0,4 ати и скорости мешалки 50-150 об/мин. При достижении pH раствора 3,0-3,2 в аппарат начинают подавать порциями концентрированный раствор мелассы до достижения ее концентрации (по сахару) в питательной среде 150 г/л (в расчете на всю поданную в аппарат мелассу). Об окончании процесса судят по уменьшению содержания лимонной кислоты после максимального ее накопления. Конечная концентрация лимонной кислоты при времени процесса, равном 168 ч, составляет 97,5 г/л, выход лимонной кислоты 65% среднесуточный съем кислоты с 1 м3 равен 13,9 кг/м3•сут.The process of obtaining citric acid is carried out by deep cultivation of the culture of the Aspergillus niger fungus (VKPM N U-228) in a batch apparatus while mixing the medium with a mechanical stirrer and air supplied to the apparatus. The synthesis of citric acid is as follows. Nutrient medium containing molasses and salts purified by yellow blood salt: ammonium chloride, disubstituted potassium phosphate, magnesium sulfate and zinc, inoculated with Aspergillus niger fungi spores and accumulate the biomass of microorganisms at a temperature of 30-32 o C in flasks with a swing of 280 rpm for 4 days. A sterile working solution of molasses with a volume of 12 l containing 3% molasses sugar is sterilized directly in the fermenter, and then, under sterile conditions, sterile solutions of ammonium chloride, disubstituted potassium phosphate and magnesium sulfate and zinc sulfate, as well as fungus inoculated biomass in an amount of 2 are introduced into the fermenter. 5 l The initial pH of the nutrient medium in the fermenter is 4.0-4.3. The process of biosynthesis of citric acid is carried out without pH adjustment with alkaline or acid reagents at a temperature of 31-32 o C, aeration of the medium equal to 0.2-0.5 l / l • min, overpressure of 0.2-0.4 ati and the speed of the mixer 50-150 rpm When the pH of the solution reaches 3.0-3.2, a concentrated molasses solution is started to be fed in portions to a concentration of 150 g / l (sugar) in the nutrient medium (calculated for all molasses fed into the apparatus). The end of the process is judged by a decrease in the content of citric acid after its maximum accumulation. The final concentration of citric acid at a process time of 168 h is 97.5 g / l, the yield of citric acid is 65%, the average daily acid removal from 1 m 3 is 13.9 kg / m 3 • day.
Предлагаемый способ. The proposed method.
Процесс получения лимонной кислоты проводят аналогично контрольному способу, но в питательную среду вводят стимулятор, состоящий из N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 2-хлорфенилоксиуксусной кислоты, N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 4-хлорфенилтиоуксусной кислоты и N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 4-хлорфенилсульфонилуксусной кислоты в соотношении 1:10:1 в количестве 1,0•10-10 г/г лимонной кислоты. По этому способу необходимое количество мелассы потребляется за 144 ч и конечная концентрация лимонной кислоты составляет 109,5 г/л, что на 12% выше, чем в контрольном варианте, при этом время процесса сокращается на 14% а среднесуточный съем лимонной кислоты равен 18,25 кг/м3•ч, что на 31% выше, чем в контрольном способе.The process of producing citric acid is carried out similarly to the control method, but a stimulant consisting of N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 2-chlorophenyloxyacetic acid, N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-chlorophenylthioacetic acid is introduced into the nutrient medium N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-chlorophenylsulfonylacetic acid in a ratio of 1: 10: 1 in an amount of 1.0 • 10 -10 g / g of citric acid. According to this method, the required amount of molasses is consumed in 144 hours and the final concentration of citric acid is 109.5 g / l, which is 12% higher than in the control version, while the process time is reduced by 14% and the average daily intake of citric acid is 18, 25 kg / m 3 • h, which is 31% higher than in the control method.
Пример 8. Производство растительной биомассы женьшеня. Example 8. Production of plant biomass of ginseng.
Способ контрольный. The control method.
Биомассу женьшеня выращивают поверхностным культивированием клеток Panax Ginseng (производственная культура Кировского БХЗ) на твердой питательной среде, рецептура которой соответствует ТУ 59-112-72 на производство "Биомассы женьшеня". Культивирование осуществляют при температуре 26+1oC и pH 5,0-6,0 в течение 30-32 дней. Далее биомассу снимают с питательной среды и сушат при температуре 50+5oC. По этому способу выход сухой биомассы с 1 л среды составляет 10 г, содержание экстрактивных веществ в растительной массе 41,2%
Предлагаемый способ.Ginseng biomass is grown by surface cultivation of Panax Ginseng cells (industrial culture of the Kirov BHZ) on solid nutrient medium, the formulation of which corresponds to TU 59-112-72 for the production of "Ginseng Biomass". The cultivation is carried out at a temperature of 26 + 1 o C and a pH of 5.0-6.0 for 30-32 days. Next, the biomass is removed from the nutrient medium and dried at a temperature of 50 + 5 o C. According to this method, the yield of dry biomass from 1 liter of medium is 10 g, the content of extractives in the plant mass is 41.2%
The proposed method.
По этому способу культуру Panax Ginseng выращивают в тех же условиях, что и в контрольном способе, но в твердую питательную среду перед накоплением растительных клеток вносят смесь N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 2-хлорфенилоксиуксусной кислоты, N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 4-хлорфенилтиоуксусной кислоты и N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 4-хлорфенилсульфонилуксусной кислоты в соотношении 10:10:1 соответственно, в количестве 1,0•10-10 г/г растительной массы. Выход сухой биомассы в этом способе составляет 15 г с 1 л среды, содержание экстрактивных веществ в растительной массе 46,8% т.е. выход продукта, полученного по предлагаемому способу, на 50% выше, чем по контрольному способу, при этом увеличивается также содержание экстрактивных веществ в продукте (на 14%).According to this method, a Panax Ginseng culture is grown under the same conditions as in the control method, but a mixture of N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 2-chlorophenyloxyacetic acid, N-tris- ( 2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-chlorophenylthioacetic acid and N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-chlorophenylsulfonylacetic acid in a ratio of 10: 10: 1, respectively, in an amount of 1.0 • 10 -10 g / g of plant mass. The yield of dry biomass in this method is 15 g per 1 liter of medium, the content of extractive substances in the plant mass is 46.8%, i.e. the yield of the product obtained by the proposed method is 50% higher than by the control method, while the content of extractive substances in the product also increases (by 14%).
Пример 9. Биоконверсия растительного сырья с целью получения кормового белкового продукта. Example 9. Bioconversion of plant materials in order to obtain a protein feed product.
Способ контрольный. The control method.
Биоконверсии подвергают рис некондиционного качества (в виде смеси целого зерна, шелухи и муки). В качестве биодеструктора используют культуру дрожжей p. Endomycopsis fibuligera (ВКПМ N У-2173), обладающую амилолитической способностью. Сырье подвергают мелкому помолу, просеивают через сито с диаметром отверстий 1 мм, разбавляют водой 1:8, добавляют фосфорной кислоты до pH 5,5 и нагревают до температуры 70oC, выдерживают при этой температуре 30 мин, охлаждают, добавляют, г/л: сернокислый аммоний 2,0; хлористый калий 0,5; сернокислый магний 0,35; сернокислое железо (закисное) 0,05. На полученной среде проводят выращивание дрожжей E.fibuligera в течение 18 ч при температуре 32oC, pH 4,5, аэрации среды 10 л/л•ч без механического перемешивания. В конце процесса отделяют жидкую фазу от твердой, последнюю подвергают сушке. В результате получают продукт с содержанием истинного белка 34,5% на 1 кг которого расходуют 1,23 кг зерновой смеси.Rice of substandard quality (in the form of a mixture of whole grain, husk and flour) is subjected to bioconversion. A yeast culture p. Endomycopsis fibuligera (VKPM N U-2173), having amylolytic ability. The raw material is finely ground, sieved through a sieve with a hole diameter of 1 mm, diluted with water 1: 8, phosphoric acid is added to pH 5.5 and heated to a temperature of 70 o C, maintained at this temperature for 30 minutes, cooled, added, g / l : ammonium sulfate 2.0; potassium chloride 0.5; magnesium sulfate 0.35; ferrous sulfate (ferrous) 0.05. The resulting medium is used to grow E.fibuligera yeast for 18 hours at a temperature of 32 o C, pH 4.5, and aeration of the medium 10 l / l • h without mechanical stirring. At the end of the process, the liquid phase is separated from the solid, the latter is dried. The result is a product with a true protein content of 34.5% per 1 kg of which 1.23 kg of the grain mixture is consumed.
Предлагаемый способ. The proposed method.
По этому способу сырье для биоконверсии обрабатывают и подготавливают так же, как в контрольном способе, но в аппарат, в котором проводят биодеструкцию, добавляют водный раствор смеси N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 2-хлорфенилоксиуксусной кислоты, N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 4-хлорфенилтиоуксусной кислоты и 4-хлорфенилсульфонилуксусной кислоты в соотношении 10: 1:10 соответственно, в количестве 1,0•10-10 г/г белкового продукта. В качестве биодеструктора используют ту же культуру дрожжей, что и в контрольном способе. Процесс выращивания микроорганизмов проводят при температуре 32oC, pH 5,5, аэрации среды 10 л/л•ч без механического перемешивания в течение 12 ч. Из 1,2 кг зерна получают 1 кг продукта с содержанием истинного белка 46%
Активация процесса биоконверсии растительного сырья по предлагаемому способу ускоряет процесс на 33% увеличивает содержание белка в продукте на 33% и сокращает расход сырья на 2% по сравнению с контрольным способом.In this method, the raw materials for bioconversion are processed and prepared in the same way as in the control method, but in the apparatus in which the biodegradation is carried out, an aqueous solution of a mixture of N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 2-chlorophenyloxyacetic acid, N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of 4-chlorophenylthioacetic acid and 4-chlorophenylsulfonylacetic acid in a ratio of 10: 1:10, respectively, in an amount of 1.0 • 10 -10 g / g of protein product. As a biodestructor, the same yeast culture is used as in the control method. The process of growing microorganisms is carried out at a temperature of 32 o C, pH 5.5, aeration of the medium 10 l / l • h without mechanical stirring for 12 hours. From 1.2 kg of grain, 1 kg of product is obtained with a true protein content of 46%
The activation of the bioconversion process of plant materials by the proposed method accelerates the process by 33% increases the protein content in the product by 33% and reduces the consumption of raw materials by 2% compared with the control method.
Пример 10. Выращивание томатов сорта "Белый налив". Example 10. Growing tomatoes of the variety "White filling".
Способ контрольный. The control method.
По этому способу активацию роста и созревания плодов томатов осуществляют смесью неорганических удобрений. According to this method, the activation of growth and ripening of tomato fruits is carried out with a mixture of inorganic fertilizers.
Из семян томатов сорта "Белый налив" выращивают рассаду в течение 60 дней. Затем 10 кустов рассады высаживают в грунт на расстоянии 50 см. Через 7 дней после посадки и далее каждые 10 дней до появления завязей на соцветиях в почву вносят неорганические удобрения. Смесь комплексного удобрения (аммофоски с соотношением: азот:фосфор:калий 2:1:0,2), сернокислого магния, борной кислоты и молибденовокислого натрия при соотношении компонентов 1: 0,07: 0,004: 0,002 хорошо растирают, перемешивают и в количестве 1 кг равномерным слоем рассыпают на поверхность грунта размером 2,5 м2, занятой рассадой томатов. Ежедневно в течение всей фазы внесения удобрения эта же поверхность равномерно смачивается водой в количестве 30 л. После появления завязей подкормка растений прекращается. Ежедневный полив сокращается вдвое. После созревания плодов рассчитывают среднее количество массы созревших плодов на одном кусте. В данном случае оно равно 1,75 кг при времени полного созревания плодов 70 дней.From seeds of tomato varieties "White filling" seedlings are grown for 60 days. Then 10 bushes of seedlings are planted in the soil at a distance of 50 cm. 7 days after planting and then every 10 days before the appearance of ovaries on inflorescences, inorganic fertilizers are applied to the soil. A mixture of complex fertilizer (ammofoski with a ratio of: nitrogen: phosphorus: potassium 2: 1: 0.2), magnesium sulfate, boric acid and sodium molybdenum acid with a ratio of components of 1: 0.07: 0.004: 0.002 is well ground, mixed and in an amount of 1 kg evenly sprinkled on the surface of the soil with a size of 2.5 m 2 occupied by tomato seedlings. Every day during the entire fertilizer application phase, the same surface is uniformly wetted with water in an amount of 30 liters. After the appearance of the ovaries, plant nutrition stops. Daily watering is halved. After fruit ripening, the average amount of mass of ripened fruit on one bush is calculated. In this case, it is equal to 1.75 kg with a time of full ripening of fruits 70 days.
Предлагаемый способ. The proposed method.
Выращивание плодов томатов проводят по той же методике, что в контрольном способе, но активацию роста и созревание плодов томатов сорта "Белый налив" осуществляют дополнительно композиционным стимулятором. В 1 кг смеси неорганического удобрения добавляют смесь N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли фенилоксиуксусной кислоты, N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли фенилтиоуксусной кислоты и N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли фенилсульфонилуксусной кислоты в соотношении 1: 1: 10, соответственно, в количестве 1,0•10-10 г/г обрабатываемой зеленой массы. Полученной смесью удобряют почву так же, как в контрольном способе. Подобную обработку проводят спустя 7 дней после высадки рассады томатов в грунт и далее каждые 14 дней до момента появления завязей в соцветиях. В промежутках между 14 днями в почву дополнительно вносят 0,3 кг неорганического удобрения вышеприведенного (см. контрольный способ) состава.The cultivation of tomato fruits is carried out according to the same methodology as in the control method, but the activation of growth and ripening of tomato fruits of the variety "White filling" is carried out additionally by a composite stimulator. In a 1 kg mixture of inorganic fertilizer, a mixture of N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of phenyloxyacetic acid, N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of phenylthioacetic acid and N-tris- (2-hydroxyethyl) ammonium salt of phenylsulfonylacetic acid is added to 1: 1: 10 ratio, respectively, in an amount of 1.0 • 10 -10 g / g of the processed green mass. The resulting mixture fertilize the soil in the same way as in the control method. A similar treatment is carried out 7 days after planting tomato seedlings in the ground and then every 14 days until the ovaries appear in the inflorescences. In the intervals between 14 days, 0.3 kg of inorganic fertilizer of the above composition (see the control method) is additionally added to the soil.
По этому способу активации полное созревание плодов наступает через 60 дней, а среднее количество массы плодов на одном кусте равно 3,2 кг, т.е. предлагаемый способ активации роста и созревания плодов томатов позволяет ускорить созревание на 10 дней и получить урожай плодов с одного куста на 1,45 кг больше. According to this activation method, full ripening of fruits occurs after 60 days, and the average amount of fruit mass on one bush is 3.2 kg, i.e. the proposed method of activating the growth and ripening of tomato fruits allows you to accelerate ripening by 10 days and get the fruit yield from one bush for 1.45 kg more.
Итак, активация различных биологических процессов предлагаемым способом увеличивает продуктивность этих процессов на 5-20% по сравнению с аналогичными способами активации, а в некоторых случаях и в 2-2,5 раза (например, в случае получения витаминов в БВК) и на 30-80% по сравнению со способами, где активация не применяется. So, the activation of various biological processes by the proposed method increases the productivity of these processes by 5-20% compared with similar activation methods, and in some cases by 2-2.5 times (for example, in the case of vitamins in BVK) and by 30- 80% compared to methods where activation is not applied.
Claims (1)
C6H4R1•R2C2H2 O2•NH•C6H15O3,
где R1 H, CL, CH3;
R2 -O, -S, -SO2,
взятых в соотношении 0,1 10,0 0,1 10,0 0,1 10 при общем количестве смеси 1•10-10 1•10-1 г в расчете на 1 г получаемой или обрабатываемой биомассы.A method of activating microbiological processes, growth of plants and plant cells, characterized in that the activator is introduced into the process in the form of a mixture of three chemical compounds belonging to the group of ammonium salts of aryl acetic acids of the general formula
C 6 H 4 R 1 • R 2 C 2 H 2 O 2 • NH • C 6 H 15 O 3 ,
where R 1 H, CL, CH 3 ;
R 2 —O, —S, —SO 2 ,
taken in the ratio of 0.1 10.0 0.1 10.0 0.1 10 with the total amount of the mixture 1 • 10 -10 1 • 10 -1 g per 1 g of biomass produced or processed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95100662A RU2092547C1 (en) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | Method of activation of microbiological processes, plant growth and plant cells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95100662A RU2092547C1 (en) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | Method of activation of microbiological processes, plant growth and plant cells |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95100662A RU95100662A (en) | 1996-12-10 |
| RU2092547C1 true RU2092547C1 (en) | 1997-10-10 |
Family
ID=20164063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95100662A RU2092547C1 (en) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | Method of activation of microbiological processes, plant growth and plant cells |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2092547C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444896C2 (en) * | 2005-12-22 | 2012-03-20 | Зингента Партисипейшнс Аг | Methods and composition for affecting growth and disease control |
| RU2490893C1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") | Method of using pyrimdine-carboxylic acid compounds as growth stimulant for annual spreading marigold |
| RU2511031C1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук | Method of accelerated growth of staphylococcus aureus for diagnostics of infections associated with delivery of health care |
-
1995
- 1995-01-11 RU RU95100662A patent/RU2092547C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| US, патент, 4997765, кл. C 12 R 1/19, 1991. SU, авторское свидетельство, 1761058, кл. C 12 N 5/04, 1992. РСТ, заявка, WO 90/034030, кл. C 12 N 5/00, 1990. SU, авторское свидетельство, 1792282, кл. A 01 N 65/00, 1993. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444896C2 (en) * | 2005-12-22 | 2012-03-20 | Зингента Партисипейшнс Аг | Methods and composition for affecting growth and disease control |
| RU2490893C1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") | Method of using pyrimdine-carboxylic acid compounds as growth stimulant for annual spreading marigold |
| RU2511031C1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук | Method of accelerated growth of staphylococcus aureus for diagnostics of infections associated with delivery of health care |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95100662A (en) | 1996-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4551164A (en) | Microbial plant growth promoter | |
| CN109511465A (en) | A kind of oyster mushroom cultivating in bag method based on corncob | |
| KR20090088474A (en) | A vegetable sprouts culture equipment and a fermentation broth production method using former the equipment | |
| KR20070063468A (en) | Process for producing plant/soil activation liquid and method of using the same | |
| CN106673814A (en) | Kiwi fruit growth nutrient solution and preparation method thereof | |
| CN106977245A (en) | A kind of compost of selenium enriched oyster mushroom and the cultural method of selenium enriched oyster mushroom | |
| CN106922392A (en) | A kind of compost of selenium-rich pleurotus cornucopiae and the cultural method of selenium-rich pleurotus cornucopiae | |
| US2363227A (en) | Fermentation process for the production of riboflavin | |
| CN109197380A (en) | A kind of planting technology of novel edible bacterium | |
| EP0246223A1 (en) | Microbial plant growth promoter and yield enhancer | |
| RU2092547C1 (en) | Method of activation of microbiological processes, plant growth and plant cells | |
| EP3960723A1 (en) | Liquid biofertiliser which comprises azospirillum brasilense and pantoea dispersa strains and method for obtaining same | |
| CN112299930A (en) | High-concentration suspended calcium-magnesium fertilizer and preparation method thereof | |
| KR20000032420A (en) | Method for preparing plant growth-activating agent having a natural affinity | |
| US10829421B2 (en) | Production of improved fortifier from beer yeast water | |
| JPH04198080A (en) | Organic liquid fertilizer | |
| CN1258965C (en) | Special fertilizer for cultivating edible mushroom, the prepn. method and application thereof | |
| KR20170038583A (en) | Composition for culture media containing root of camellia sinensis for cultivating mushroom | |
| KR100368904B1 (en) | Chemical supplements medium for culture of pleurotus mushroom | |
| EP3919465A1 (en) | Obtaining improved water fortifier from brewer's yeast water | |
| KR100817358B1 (en) | The liquid fertilizer manufacture method avail of yeast | |
| JP4978913B2 (en) | Disposal treatment liquid of plum seasoning liquid and method for producing the same | |
| SU1011684A1 (en) | Process for producing citric acid | |
| SU1409658A1 (en) | Method of producing seeding material for obtaining citric acid by surface fermentation | |
| JPH07215785A (en) | Liquid fertilizer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100112 |