RU2138549C1 - Method of microorganism biomass preparing - Google Patents
Method of microorganism biomass preparing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2138549C1 RU2138549C1 RU94031720/13A RU94031720A RU2138549C1 RU 2138549 C1 RU2138549 C1 RU 2138549C1 RU 94031720/13 A RU94031720/13 A RU 94031720/13A RU 94031720 A RU94031720 A RU 94031720A RU 2138549 C1 RU2138549 C1 RU 2138549C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbohydrate
- biomass
- stage
- yeast
- source
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области биотехнологии и микробиологической промышленности, а именно к способу получения биомассы микроорганизмов, точнее дрожжевой массы, и может быть использовано для приготовления питательных сред различного назначения при производстве пищевых и витаминных добавок. The invention relates to the field of biotechnology and the microbiological industry, and in particular to a method for producing biomass of microorganisms, more precisely, yeast mass, and can be used for the preparation of nutrient media for various purposes in the production of food and vitamin supplements.
Известны различные способы получения биомассы микроорганизмов, основанные на использовании в качестве углеродсодержащего сырья источников углеводного и неуглеводного питания, которые могут применяться в современной пищевой и микробилогической промышленности либо для получения пищевых и витаминных добавок, либо в чистом виде для питания человека и животных. There are various methods for producing biomass of microorganisms, based on the use of sources of carbohydrate and non-carbohydrate nutrition as carbon-containing raw materials, which can be used in the modern food and microbiological industry either to obtain food and vitamin supplements, or in pure form for human and animal nutrition.
Биомасса, полученная на углеводах, обладает целым рядом существенных недостатков, в результате чего ее потребление человеком и животными ограничено и не превышает 5 - 10% от общего рациона белка. Это объясняется, прежде всего, тем, что микроорганизмы, выращенные на неуглеводном сырье, отличаются от дрожжевой биомассы, выращенной на углеводном сорбенте, по химическому составу и ферментной активности. Carbohydrate biomass has a number of significant drawbacks, as a result of which its consumption by humans and animals is limited and does not exceed 5-10% of the total protein diet. This is due, first of all, to the fact that microorganisms grown on non-carbohydrate raw materials differ from yeast biomass grown on a carbohydrate sorbent in chemical composition and enzymatic activity.
Известно, например, (1), что биомасса дрожжевых микроорганизмов, полученная на н-алканах, по сравнению с биомассой тех же организмов, но при выращивании их на углеводах, содержит значительно больше ДНК, РНК, жирных кислот с нечетным числом атомов углерода в молекуле, а также III и IV фракцией белка, трудно атакуемых пищеварительными ферментами. Это объясняется тем, что при росте дрожжей на н-алканах функционирует глиоксилатный цикл, практически отсутствующий при выращивании на углеводом питании (глюкозе). It is known, for example, (1) that the biomass of yeast microorganisms obtained on n-alkanes, compared with the biomass of the same organisms, but when grown on carbohydrates, contains significantly more DNA, RNA, fatty acids with an odd number of carbon atoms in the molecule as well as III and IV protein fractions, which are difficult to attack by digestive enzymes. This is due to the fact that with the growth of yeast on the n-alkanes, the glyoxylate cycle functions, which is practically absent when grown on carbohydrate nutrition (glucose).
Известен способ (2) выращивания дрожжей на питательной среде, содержащей, кроме углеводородов, и другие источники углерода, в частности, на смешанной бардо-углеводородной среде, компоненты которой относятся к различным классам органических соединений. Однако, в этом способе потребление углеродсодержащих компонентов из их смеси протекает с различной последовательностью после периода адаптации при переходе к росту с одного субстрата на другой. Поэтому целенаправленное проведение процесса на смеси углеродистых субстратов для получения биомассы, соответствующей по обмену веществ и химическому составу биомассы, полученной при росте той же самой культуры на одном заданном источнике углеродного питания, не представляется возможным. A known method (2) of growing yeast on a nutrient medium containing, in addition to hydrocarbons, other carbon sources, in particular, on a mixed bardo-hydrocarbon medium, the components of which belong to different classes of organic compounds. However, in this method, the consumption of carbon-containing components from their mixture proceeds with a different sequence after a period of adaptation during the transition to growth from one substrate to another. Therefore, the purposeful carrying out of the process on a mixture of carbon substrates to obtain biomass corresponding to the metabolism and chemical composition of biomass obtained by the growth of the same culture on one given carbon power source is not possible.
Известен также способ (3) получения дрожжевой биомассы, включающий культивирование дрожжей в условиях аэрации на питательной среде, содержащей в качестве источника углерода неуглеводный углеродосдержащий субстрат, источник азота и другие функционально необходимые компоненты, с последующим выделением биомасы. There is also known a method (3) for producing yeast biomass, including culturing yeast under aeration conditions on a nutrient medium containing a non-carbohydrate carbon-containing substrate as a carbon source, a nitrogen source, and other functionally necessary components, followed by biomass isolation.
Однако, указанный способ культивирования микроорганизмов предусматривает получение их с обменом веществ, характерным для биомассы, выращенной на неуглеводном углеродосодержащем субстрате и, следовательно, полученная биомасса может быть использована в качестве источника питания или кормовой добавки лишь в крайне ограниченном количестве, не более 5-10% по санитарным нормам, поскольку она обладает неуглеводным типом обмена веществ. Кроме того, в этом способе, предусматривающем одновременное использование смеси веществ, относящихся к различным классам, потребление питательной среды микроорганизмами будет идти в соответствии с явлением полиауксии, что приводит к невозможности перевода обмена веществ микроорганизмов на углеводный тип. However, this method of cultivating microorganisms involves obtaining them with a metabolism characteristic of biomass grown on a non-carbohydrate carbon-containing substrate and, therefore, the resulting biomass can be used as a food source or feed additive only in an extremely limited amount, not more than 5-10% according to sanitary standards, since it has a non-carbohydrate type of metabolism. In addition, in this method, involving the simultaneous use of a mixture of substances belonging to different classes, the consumption of nutrient medium by microorganisms will go in accordance with the phenomenon of polyauxia, which leads to the impossibility of transferring the metabolism of microorganisms to the carbohydrate type.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения биомассы (4), в котором выращивание дрожжей производится в две стадии на углеводородах, например, парафинах нефти, в условиях аэрации на каждой стадии, с последующим отделением микроорганизмов от культуральной жидкости. Однако указанный способ, принятый за прототип, обладает тем недостатком, что вторая стадия не содержит углеводов, и, следовательно, на этой стадии тип обмена не меняется на углеводный. Closest to the proposed method is a method for producing biomass (4), in which yeast is grown in two stages on hydrocarbons, for example, oil paraffins, under aeration conditions at each stage, followed by separation of microorganisms from the culture fluid. However, this method, adopted as a prototype, has the disadvantage that the second stage does not contain carbohydrates, and therefore, at this stage, the type of metabolism does not change to carbohydrate.
В предлагаемом изобретении была поставлена задача разработки способа получения биомассы микроорганизмов - пищевых дрожжей - на смешанной углеродсодержащей питательной среде, в котором за счет изменения типа обмена веществ микроорганизмов обеспечивается экономия углеводного сырья и достигается улучшения качества биомассы с возможностью широкого использования получаемой биомассы в качестве источника питания в рационе человека и в качестве белковых добавок для корма животных. In the present invention, the task was to develop a method for producing biomass of microorganisms - food yeast - on a mixed carbon-containing nutrient medium, in which by changing the type of metabolism of microorganisms, carbohydrate raw materials are saved and biomass quality is improved with the wide use of the resulting biomass as a power source in human diet and as protein supplements for animal feed.
Поставленная задача решена путем разработки предлагаемого способа получения биомассы микроорганизмов, преимущественно пищевых дрожжей, включающего культивирование дрожжей на питательной среде, содержащей источник углерода, источник азота и функционально необходимые минеральные добавки, который проводят, по меньшей мере, в две стадии, на питательной среде, содержащей в качестве источника углерода неуглеводное сырье, в условиях аэрации на каждой стадии, с последующим отделением биомассы от культуральной жидкости, причем на первой стадии культивирование дрожжей ведут до полной утилизации ими неуглеводного субстрата и усвояемых продуктов обмена, а на второй стадии - на углеводном сырье в два этапа, на первом из которых осуществляют адаптацию дрожжей к углеводному сырью, а на втором этапе проводят выращивание биомассы до полной утилизации источника углеводного питания, причем источник углеводного питания берут в количестве 0,2-1,0% усвояемых редуцирующих веществ. The problem is solved by developing the proposed method for producing biomass of microorganisms, mainly food yeast, including the cultivation of yeast in a nutrient medium containing a carbon source, a nitrogen source and functionally necessary mineral additives, which are carried out in at least two stages, on a nutrient medium containing non-carbohydrate raw material as a carbon source, under aeration conditions at each stage, followed by separation of biomass from the culture fluid, and in the first hundred The cultivation of yeast leads to the complete utilization by them of a non-carbohydrate substrate and digestible metabolic products, and at the second stage - on carbohydrate raw materials in two stages, at the first of which the yeast is adapted to carbohydrate raw materials, and at the second stage biomass is grown until the carbohydrate source is completely utilized nutrition, and the source of carbohydrate nutrition is taken in an amount of 0.2-1.0% of digestible reducing substances.
Согласно изобретению, на первой стадии выращивания биомассы дрожжевых микроорганизмов с использованием углеводного сырья начинается перестройка обмена веществ с неуглеводного типа обмена на углеводный, и к концу второй стадии культивирования, проводимой в два этапа, эта перестройка типа обмена полностью завершится. Раздельное культивирование биомассы ведут в две стадии, сначала на неуглеводной, а затем на углеводной питательной среде, причем вторую стадию осуществляют в два этапа, на первом из которых проводится адаптация микроорганизмов к углеводному сырью, а на втором этапе - микроорганизмы полностью утилизируют источник углеводного питания, например, мелассу. При этом устраняется явление полиауксии и происходит экономия ценного углеводного сырья. Переводу обмена веществ микроорганизмов с неуглеводного на углеводный способствует именно то, что в начале процесса в ферментер вводят неуглеводный источник углеродного питания и процесс ведут на первой стадии до определенного содержания углевода в биомассе, а именно до 0,001 - 0,019% к массе сухого вещества, т.е. практически до полной утилизации неуглеводного субстрата и усвояемых продуктов обмена, и только после этого полученную биомассу на второй стадии культивируют на углеводном источнике углеродного питания в два этапа: сначала, на первом этапе, осуществляют адаптацию их к углеводному сырью, а потом, на втором этапе, - до полной утилизации этого сырья, путем добавления углеводов в определенном количестве, а именно 0,2 -1,0% в пересчете на редуцирующие сахара. According to the invention, at the first stage of growing the biomass of yeast microorganisms using carbohydrate raw materials, the conversion of metabolism from a non-carbohydrate type of metabolism to carbohydrate begins, and by the end of the second stage of cultivation, carried out in two stages, this conversion of the exchange type will be completely completed. Separate cultivation of biomass is carried out in two stages, first on a non-carbohydrate, and then on a carbohydrate nutrient medium, the second stage being carried out in two stages, at the first of which microorganisms are adapted to carbohydrate raw materials, and at the second stage, microorganisms completely utilize the source of carbohydrate nutrition, for example molasses. This eliminates the phenomenon of polyauxia and saves valuable carbohydrate raw materials. The transfer of the metabolism of microorganisms from non-carbohydrate to carbohydrate is facilitated by the fact that at the beginning of the process a non-carbohydrate source of carbon nutrition is introduced into the fermenter and the process is conducted in the first stage until a certain carbohydrate content in the biomass, namely, to 0.001-0.019% by weight of dry matter, e. almost until complete utilization of the non-carbohydrate substrate and digestible metabolic products, and only after that the biomass obtained in the second stage is cultivated on a carbohydrate source of carbon nutrition in two stages: first, at the first stage, they are adapted to carbohydrate raw materials, and then, at the second stage, - until the complete utilization of this raw material, by adding carbohydrates in a certain amount, namely 0.2 -1.0% in terms of reducing sugars.
При этом было установлено, что выращенная биомасса на первой стадии с содержанием углерода в биомассе в пределах 0,001-0,019% способна перейти на второй стадии, протекающей в два этапа, на углеводный тип обмена при последующем добавлении определенного количества питания 0,2 - 1,0% в пересчете на редуцирующие сахара. It was found that the grown biomass in the first stage with a carbon content in the biomass in the range of 0.001-0.019% is able to switch to the carbohydrate metabolism in the second stage, proceeding in two stages, with the subsequent addition of a certain amount of nutrition 0.2 - 1.0 % in terms of reducing sugars.
В предлагаемом способе на первой стадии выращивания почти полностью завершается перестройка обмена веществ с неуглеводного на углеводный, заканчивается она к концу второй стадии, т.е. после добавления в определенных количествах источника углеводного питания. In the proposed method, at the first stage of cultivation, the restructuring of the metabolism from non-carbohydrate to carbohydrate is almost completed, it ends by the end of the second stage, i.e. after adding a certain amount of a carbohydrate food source.
Данный способ выращивания применим при периодическом и непрерывном процессах культивирования. При периодическом способе выращивания процесс ведут в одном ферментере с добавлением углеводных источников питания. При непрерывном способе выращивания процесс ведут как минимум в пяти последовательно соединенных ферментерах: в IV-м происходит адаптация и переход к использованию нового источника углеводного питания, а в V-м - завершается полная перестройка обмена веществ на углеводный тип. This growing method is applicable for batch and continuous cultivation processes. With a periodic method of growing, the process is carried out in one fermenter with the addition of carbohydrate food sources. With a continuous method of cultivation, the process is conducted in at least five serially connected fermenters: in the IVth adaptation and transition to the use of a new source of carbohydrate nutrition occurs, and in the Vth complete conversion of the metabolism to the carbohydrate type is completed.
Как видно из описания изобретения и приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет улучшить качество получаемой биомассы. Исследования полученной биомассы показали, что в ней отсутствует, в частности, глиоксилатный цикл (спирты, Н-парафины), характерный для микроорганизмов с неуглеводным типом обмена. Такая биомасса отличается от биомассы с неуглеводным типом обмена по количеству связанных аминокислот, по аминокислотному составу белка и т.д. As can be seen from the description of the invention and the above examples, the proposed method can improve the quality of the resulting biomass. Studies of the resulting biomass showed that it lacks, in particular, the glyoxylate cycle (alcohols, H-paraffins), characteristic of microorganisms with a non-carbohydrate type of metabolism. Such biomass differs from biomass with a non-carbohydrate type of exchange in terms of the number of bound amino acids, in the amino acid composition of the protein, etc.
В дальнейшем способ поясняется примерами. The method is further illustrated by examples.
Выращивание проводили в ферментерах с рабочим объемом 5 л в аппарате непрерывного культивирования микроорганизмов типа АНКУМ-2, последовательно соединенных в батареи из 5-и ферментеров при 800 об/мин, аэрации 2,5 л/мин, 30oC, pH 5,0 проточным способом.The cultivation was carried out in fermenters with a working volume of 5 l in the apparatus for continuous cultivation of microorganisms of the ANKUM-2 type, connected in series to batteries of 5 fermenters at 800 rpm, aeration of 2.5 l / min, 30 o C, pH 5.0 flowing way.
ПРИМЕР 1
Дрожжи Pichia guiellermondii культивировали на парафинсодержащей среде следующего состава:
Питательная среда, г/л
KH2PO4 - 1,0
MgSO4 - 0,5
NaCl - 0,1
(NH4)2SO4 - 3,5
CaCl2 - 0,1
микроэлементы, мг/л
KJ - 20
H3BO4 - 20
MnSO4 - 20
(NH4)6MO7O24•7H2O - 20
Fe2(SO4)3 - 100
витамины, мг/л
Тиамин - 0,2
Рибофлавин - 0,2
Пантетеновая к-та - 0,2
Р-аминобензонат - 0,2
Никотиновая к-та - 0,2
Пиридоксин - 0,2
Инозит - 0,01
Биотин - 0,02
Коэффициенты разбавления в 1,2,3,4,5 ферментерах были равны, соответственно: 0,10; 0,12; 0,14; 0,16; 0,18 ч-1.EXAMPLE 1
The yeast Pichia guiellermondii was cultivated on a paraffin-containing medium of the following composition:
Nutrient medium, g / l
KH 2 PO 4 - 1,0
MgSO 4 - 0.5
NaCl - 0.1
(NH 4 ) 2 SO 4 - 3,5
CaCl 2 - 0.1
trace elements, mg / l
KJ - 20
H 3 BO 4 - 20
MnSO 4 - 20
(NH 4 ) 6 MO 7 O 24 • 7H 2 O - 20
Fe 2 (SO 4 ) 3 - 100
vitamins, mg / l
Thiamine - 0.2
Riboflavin - 0.2
Pantethenic acid - 0.2
P-aminobenzonate - 0.2
Nicotinic acid - 0.2
Pyridoxine 0.2
Inositol - 0.01
Biotin - 0.02
The dilution factors in 1,2,3,4,5 fermenters were equal, respectively: 0.10; 0.12; 0.14; 0.16; 0.18 h -1 .
В 1 ферментер подавали Н-парафин и соли, во 2-й и 3-й ферментеры - минеральные соли, в 4-й и 5-й - соли и глюкозу. In 1 fermenter N-paraffin and salts were fed, in the 2nd and 3rd fermenters - mineral salts, in the 4th and 5th - salts and glucose.
Концентрация подаваемых парафинов в 1-й ферментере равна соответственно 1,5%, а концентрация глюкозы в 4-м и 5-м ферментерах равна 0,2 и 0,5%. The concentration of supplied paraffins in the 1st fermenter is 1.5%, respectively, and the glucose concentration in the 4th and 5th fermenters is 0.2 and 0.5%.
В качестве контроля использовали 3-й ферментер из трехступенчатой батареи ферментеров, причем культивирование в 1-м, 2-м и 3-м ферментерах осуществляли на глюкозе и солях, а 3-й ферментер данной трехступенчатой батареи работал в том же режиме, что и 5-й ферментер 5-ступенчатой батареи при росте на Н-парафинах (табл. 1,2 и 3). Условия культивирования 3-ступенчатой батареи те же, что и 5-ступенчатой, а концентрация глюкозы в протоке во всех 3-х ферментерах одинакова и составила 0,7%. The 3rd fermenter from a three-stage fermenter battery was used as a control, and cultivation in the 1st, 2nd, and 3rd fermenters was carried out on glucose and salts, and the 3rd fermenter of this three-stage battery worked in the same mode as 5th fermenter of a 5-step battery with growth on H-paraffins (Tables 1,2 and 3). The cultivation conditions of the 3-stage battery are the same as those of the 5-stage one, and the concentration of glucose in the duct in all 3 fermenters is the same and amounted to 0.7%.
Показатели процесса работ 5-ступенчатой батареи и третьего (контрольного) ферментера 3-ступенчатой батареи приведены в таблицах 1-3. The performance indicators of the 5-stage battery and the third (control) fermenter of the 3-stage battery are shown in tables 1-3.
Как видно из данных таблицы 3, на первой стадии подачи глюкозы в ферментер 5-ступенчатой батареи (ферментер 4) перестройка обмена веществ неуглеводного типа обмена на углеводный не завершена: общее количество липидов, общее количество жирных кислот с четным числом атомов углевода в молекуле и общее количество жирных кислот с нечетным числом атомов углерода в молекуле в 4-м ферментере составило в % соответственно: 4,2; 67,32 и 32,63, в то время как в контроле эти величины составили соответственно 3,3; 95,4 и 4,6%. As can be seen from the data in Table 3, at the first stage of glucose supply to the 5-stage battery fermenter (fermenter 4), the metabolism of a non-carbohydrate-to-carbohydrate metabolism was not completed: the total number of lipids, the total number of fatty acids with an even number of carbohydrate atoms in the molecule, and the total the amount of fatty acids with an odd number of carbon atoms in the molecule in the 4th fermenter was in%, respectively: 4.2; 67.32 and 32.63, while in the control these values were 3.3, respectively; 95.4 and 4.6%.
Активность изоцитратлиазы в 4-м ферментере составила 0,114 мк. моль/мин/мг белка, в то время как ее активность в контроле была 0,024 мк. моль/мин/мг белка, т. е. практически не функционировала. И только после вторичной подачи глюкозы в 5-й ферментер 5-ступенчатой батареи все вышеперечисленные параметры практически совпадают с контролем, т.е. перестройка обмена веществ с неуглеводного типа обмена на углеводный завершена полностью, т. е. сняты ограничения для применения этих дрожжей в питании человека, сельскохозяйственных животных и птиц. The activity of isocytratliase in the 4th fermenter was 0.114 microns. mol / min / mg protein, while its activity in the control was 0.024 microns. mol / min / mg protein, i.e., practically did not function. And only after the secondary supply of glucose to the 5th fermenter of the 5-stage battery, all of the above parameters practically coincide with the control, i.e. the restructuring of the metabolism from a non-carbohydrate type of metabolism to carbohydrate has been completed completely, that is, the restrictions on the use of these yeasts in the nutrition of humans, farm animals, and birds have been lifted.
Кроме того, при последовательном выращивании дрожжей на Н-алканах и после полной их ассимиляции на усвояемых продуктах обмена и на глюкозе потребовалось 7 г глюкозы и полученного при этом 10,8 г биомассы дрожжей, в то время как для получения этого же количества биомассы дрожжей, выращенных на глюкозе в качестве единственного источника углеродного питания, необходимо затратить 21,9 г глюкозы, т.е. в 3,1 раза больше. In addition, in the sequential cultivation of yeast on N-alkanes and after their complete assimilation on digestible metabolic products and on glucose, 7 g of glucose and 10.8 g of yeast biomass obtained at the same time were required, while to obtain the same amount of yeast biomass, grown on glucose as the sole source of carbon nutrition, it is necessary to spend 21.9 g of glucose, i.e. 3.1 times more.
Следовательно, применение данного способа позволит значительно сократить расход мелассы, продуктов брожения и т.д. Therefore, the use of this method will significantly reduce the consumption of molasses, fermentation products, etc.
ПРИМЕР 2. EXAMPLE 2
Выращивание проводили в ферментерах с рабочим объемом 5 л, в аппарате непрерывного культивирования микроорганизмов (АНКУМ-2), последовательно соединенным в батареи из 7-и ферментеров при 800 об/мин, аэрации 0,7, а в 6-м и 7-м аппаратах -0,5 л/мин, 30 С, pH 5,0, проточным способом. The cultivation was carried out in fermenters with a working volume of 5 l, in the apparatus for continuous cultivation of microorganisms (ANKUM-2), connected in series to batteries of 7 fermenters at 800 rpm, aeration of 0.7, and in the 6th and 7th devices -0.5 l / min, 30 C, pH 5.0, flow-through method.
Дрожжи Saccharomyces cerevisiae раса 14 культивировали на этанолсодержащей среде следующего состава:
Питательная среда, г/л
MnSO4 - 0,7
NaCl - 0,5
(NH4)2SO4 - 2,0
KH2PO4 - 1,0
K2HPO4 - 0,13
микроэлементы, мг/л
FeSO4 - 16
CaCl2•2H2O - 0,66
ZnSO4•6H2O - 0,18
CuSO4•5H2O - 0,15
MnSO4•4H2O - 0,15
CoCl2•6H2O - 0,18
витамины, мг/л
Тиамины - 0,4
Биотин - 0,1
Коэффициенты разбавления 1,2,3,4,5,6 и 7 ферментерах равны соответственно 0,08; 0,12; 0,16; 018; 0,18; 0,20 и 0,22 ч-1. В первые 3 ферментера поступают соли и этанол, в 4-й и 5-й ферментеры поступают соли, а в 5-й и 6-й ферментеры поступают соль и глюкоза. Концентрация подаваемого этанола в 1,2 и 3 ферментерах была равной соответственно 1,5; 2; 1,5 % вес., а концентрация глюкозы, подаваемой в 5-й ферментер для адаптации дрожжей к углеводному сырью - глюкозе и 6-й ферментер - 0,20 и 0,5%, в котором происходит полная утилизация глюкозы.Yeast Saccharomyces cerevisiae race 14 was cultivated on an ethanol-containing medium of the following composition:
Nutrient medium, g / l
MnSO 4 - 0.7
NaCl - 0.5
(NH 4 ) 2 SO 4 - 2.0
KH 2 PO 4 - 1,0
K 2 HPO 4 - 0.13
trace elements, mg / l
FeSO 4 - 16
CaCl 2 • 2H 2 O - 0.66
ZnSO 4 • 6H 2 O - 0.18
CuSO 4 • 5H 2 O - 0.15
MnSO 4 • 4H 2 O - 0.15
CoCl 2 • 6H 2 O - 0.18
vitamins, mg / l
Thiamine - 0.4
Biotin - 0.1
The dilution factors of 1,2,3,4,5,6 and 7 fermenters are 0.08, respectively; 0.12; 0.16; 018; 0.18; 0.20 and 0.22 h -1 . Salt and ethanol enter the first 3 fermenters, salts enter the 4th and 5th fermenters, and salt and glucose enter the 5th and 6th fermenters. The concentration of ethanol fed in 1.2 and 3 fermenters was equal to 1.5, respectively; 2; 1.5% wt., And the concentration of glucose supplied to the 5th fermenter to adapt the yeast to carbohydrate raw materials - glucose and the 6th fermenter - 0.20 and 0.5%, in which the complete utilization of glucose.
В качестве контроля использовали 3-й ферментер из 3-ступенчатой батареи ферментеров, где выращивание во всех 3-х ферментерах вели на одинаковой среде, содержащей в протоке 0,8% глюкозы и соли. As a control, we used the 3rd fermenter from a 3-stage fermenter battery, where the cultivation in all 3 fermenters was carried out on the same medium containing 0.8% glucose and salt in the duct.
Коэффициенты разбавления в батарее из 3-х ферментеров равны 0,08; 0,15 и 0,22 ч-1, а аэрация - 0,5 л/мин. Показатели процесса работы 7-ступенчатой батареи и третьего (контрольного) ферментера 3-ступенчатой батареи приведены в таблице 4.The dilution factors in a battery of 3 fermenters are 0.08; 0.15 and 0.22 h -1 , and aeration - 0.5 l / min. The performance indicators of the 7-stage battery and the third (control) fermenter of the 3-stage battery are shown in table 4.
Как видно и таблицы 4, затраты глюкозы для получения 28,5 г биомассы при выращивании культуры на том же углеводе в качестве единственного источника углеродного питания составляет 57,0 г. As can be seen from table 4, the cost of glucose to obtain 28.5 g of biomass when growing the culture on the same carbohydrate as the sole source of carbon nutrition is 57.0 g.
Потребность в глюкозе при последовательном выращивании дрожжей сначала на этаноле, а после полного потребления его и усвояемых продуктов обмена на указанном углеводе в качестве единственного источника питания уменьшилась в 8,1 раза. The need for glucose in the sequential cultivation of yeast, first on ethanol, and after complete consumption of it and digestible metabolic products on the specified carbohydrate as the only source of nutrition, decreased 8.1 times.
Как видно из данных таблицы 4, первая подача глюкозы в 6-й ферментер 7-ступенчатой батареи не приводит к перестройке обмена веществ с неуглеводного типа обмена на углеводный, т.к. активность изоцитратлиазы в 6-м ферментере превышает активность в контроле в 4,6 раза, и только вторая подача углевода в 7-й ферментер изменяет тип обмена на углеводный, т. е. снижает ограничения в применении данной биомассы в питании человека и с/х животных. As can be seen from the data in table 4, the first supply of glucose to the 6th fermenter of a 7-stage battery does not lead to a rearrangement of the metabolism from a non-carbohydrate type of metabolism to carbohydrate, because the activity of isocytratliase in the 6th fermenter exceeds the activity in the control by 4.6 times, and only the second supply of carbohydrate to the 7th fermenter changes the type of metabolism to carbohydrate, i.e., reduces the restrictions on the use of this biomass in human and agricultural nutrition animals.
При последовательном выращивании культуры сначала на этаноле, а затем, после полного потребления его и усвояемых продуктов обмена на глюкозе в две стадии, затрачено 7 г указанного углевода и получено при этом 28,5 г биомассы дрожжей. Но для получения такого же количества дрожжей при выращивании той же культуры на том же углеводе в качестве единственного источника углеродного питания необходимо затратить 57,0 г глюкозы, т.е. в 8,1 раза больше. During the successive cultivation of the culture, first on ethanol, and then, after its complete consumption and digestible metabolic products on glucose in two stages, 7 g of the indicated carbohydrate were spent and 28.5 g of yeast biomass was obtained. But to get the same amount of yeast when growing the same culture on the same carbohydrate, it is necessary to spend 57.0 g of glucose, i.e. 8.1 times more.
Применение предлагаемого способа позволит достичь определенной экономии дорогостоящего углеводного сырья-мелассы, отходов продуктов брожения и др., по сравнению с прототипом, в котором расход их составляет 5-75% от общего объема, в то время как в предлагаемом способе - 0,2-1,0% в пересчете на нередуцирующие сахара. The application of the proposed method will allow to achieve a certain saving of expensive carbohydrate raw materials-molasses, waste products of fermentation, etc., in comparison with the prototype, in which their consumption is 5-75% of the total volume, while in the proposed method - 0.2- 1.0% in terms of non-reducing sugars.
Так, в частности, при применении предлагаемого способа будет устранен дефицит ценного древесного сырья, равный примерно 2,7 млн. тонн. So, in particular, when applying the proposed method, the deficit of valuable wood raw materials equal to approximately 2.7 million tons will be eliminated.
Источники информации. Sources of information.
1. Патент Франции N 2226466, кл. A 23 J 1/18, публ. 1974 г. 1. French patent N 2226466, cl. A 23
2. Остапченко Т. П. и др. "Выращивание кормовых дрожжей на среде, содержащей углеводороды и другие источники углерода". Тезисы докл. На конф. "Микробиологический синтез белка"., Пущино, 1968 г., с.40. 2. Ostapchenko T. P. et al. "Growing fodder yeast on a medium containing hydrocarbons and other carbon sources." Abstracts On conf. "Microbiological synthesis of protein.", Pushchino, 1968, p.40.
3. Патент Великобритании N 1300087, кл. C 6 F, опубл. 1970 г. 3. British patent N 1300087, CL C 6 F, publ. 1970 year
4. Патент США N 3822187 кл. 195-8 R, опубл. 1974. 4. US patent N 3822187 C. 195-8 R, publ. 1974.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94031720/13A RU2138549C1 (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Method of microorganism biomass preparing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94031720/13A RU2138549C1 (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Method of microorganism biomass preparing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94031720A RU94031720A (en) | 1997-03-27 |
| RU2138549C1 true RU2138549C1 (en) | 1999-09-27 |
Family
ID=20160130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94031720/13A RU2138549C1 (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Method of microorganism biomass preparing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2138549C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2743396C1 (en) * | 2019-08-30 | 2021-02-18 | Федеральное казенное предприятие "Армавирская биологическая фабрика" | Method for obtaining enterobacterium escherichia coli or salmonella biomass in production bioreactors |
-
1994
- 1994-08-31 RU RU94031720/13A patent/RU2138549C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Остапченко Т.П. и др. Выращивание кормовых дрожжей на среде, содержащей углеводы и другие источники углерода. Тезисы докл. на конф. "Микробиологический синтез белка". - Пущино, 1968, с.40. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2743396C1 (en) * | 2019-08-30 | 2021-02-18 | Федеральное казенное предприятие "Армавирская биологическая фабрика" | Method for obtaining enterobacterium escherichia coli or salmonella biomass in production bioreactors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94031720A (en) | 1997-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Adedayo et al. | Single cell proteins: as nutritional enhancer | |
| Ukaegbu-Obi | Single cell protein: a resort to global protein challenge and waste management | |
| Shipman et al. | Single‐cell protein production by photosynthetic bacteria cultivation in agricultural by‐products | |
| CN101735440B (en) | Method for synthesizing polyhydroxy alkanoates by excess sludge in water treatment | |
| CN102719380B (en) | Aquatic compound microecologics and preparation method thereof | |
| CN1071460A (en) | Produce the fermentation process of tennecetin | |
| CN112457994B (en) | Method for promoting growth of chlorella pyrenoidosa by utilizing volatile fatty acid | |
| CN102311927A (en) | Medium and method for high density fermentation of saccharomyces cerevisiae | |
| CN100467584C (en) | Composite microecological agent for aquaculture and scenery water body and its preparation method | |
| CN101302476A (en) | Method for preparing microorganism fermentation medium by means of biogas fluid | |
| RU2138549C1 (en) | Method of microorganism biomass preparing | |
| CN1952164A (en) | Process for combined fermentation production of D-lactic acid | |
| CN105309806A (en) | Method for preparing pig feed rich in DHA through schizochytrium limacinum fermentation waste liquid | |
| CN101768610A (en) | Method for efficiently cultivating lactobacillus and producing lactic acid | |
| CN1071951A (en) | The method of asynchronous microbiological fermentative production long-chain alpha, omega-dibasic acid | |
| CN113528599A (en) | Production method of efficient chelating enzyme peptide | |
| CN101225412B (en) | Method for producing fumaric acid fully by using ligno-cellulose | |
| CN1141733A (en) | Application method of rare earth in feed microbe | |
| CN1046757A (en) | Microorganism fermentation n-paraffins production long-chain alpha. the method for alpha, omega-dicarboxylic acid | |
| CN101475973B (en) | Bacteria cellulose production culture medium containing alcohol wastewater | |
| RU2111253C1 (en) | Method of preparing biomass | |
| US4317884A (en) | Method for the production of yeast on ethanol and means therefor | |
| CN114015603B (en) | Biological bacterial liquid and fermentation method and application thereof | |
| CN102399828B (en) | Method for preparing fumaric acid through direct starchy material fermentation with rhizopus | |
| CN101851645B (en) | Application of tetra-carbonic acid or salt thereof in preparing 2-keto-L-gulonic acid in tricarboxylic acid cycle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050901 |