RU2720121C1 - Method of producing microbial protein based on hydrocarbon material - Google Patents

Method of producing microbial protein based on hydrocarbon material Download PDF

Info

Publication number
RU2720121C1
RU2720121C1 RU2019134486A RU2019134486A RU2720121C1 RU 2720121 C1 RU2720121 C1 RU 2720121C1 RU 2019134486 A RU2019134486 A RU 2019134486A RU 2019134486 A RU2019134486 A RU 2019134486A RU 2720121 C1 RU2720121 C1 RU 2720121C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fermentation
culture
culture liquid
separation
potassium
Prior art date
Application number
RU2019134486A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Леонидовна Куликова
Маргарита Витальевна Лалова
Леонид Евгеньевич Левитин
Павел Андреевич Нюньков
Владимир Владимирович Цымбал
Original Assignee
Ооо "Гипробиосинтез"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ооо "Гипробиосинтез" filed Critical Ооо "Гипробиосинтез"
Priority to RU2019134486A priority Critical patent/RU2720121C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2720121C1 publication Critical patent/RU2720121C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins

Abstract

FIELD: microbiology.
SUBSTANCE: invention relates to the microbiological industry. Method of producing microbial protein based on methane-oxidising bacteria Methylococcus capsulatus GBS-15 provides for preparation of nutrient medium consisting of potassium, magnesium, iron (II), copper, manganese, zinc, cobalt and sodium molybdate of specified concentration with addition of phosphoric acid, fermentation of bacterial cultures with continuous supply of culture liquid, ammonia solution and gas mixture at temperature of 40–45 °C in continuous flow of fermenter capacity 0.2–0.3 per hour. Then one performs separation to produce the ready product. After the spent culture liquid is returned after separation through the storage container to the fermentation stage in amount of 10 to 95 % of the total amount of used water, enriched with the missing mineral salts to the specified concentrations in the culture liquid with subsequent continuation of the bacterial culture fermentation.
EFFECT: invention increases output of the finished product.
1 cl, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно: к получению микробной белковой массы из штамма метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus ГБС-15, который может быть использован в сельском хозяйстве для кормления животных.The invention relates to the microbiological industry, namely: to obtain a microbial protein mass from a methane-oxidizing bacteria strain Methylococcus capsulatus GBS-15, which can be used in agriculture for animal feeding.

На сегодняшний день общая картина в России по производству кормовых белков не благоприятна. Дефицит кормовых продуктов составляет не менее 2 млн тонн в год.To date, the overall picture in Russia on the production of feed proteins is not favorable. The shortage of feed products is at least 2 million tons per year.

Одним из перспективных путей получения полноценного белкового кормового продукта являются метанотрофные бактерии, продуцирующие белок. Метанотрофные бактерии в подходящих условиях активно перерабатывают природный газ, быстро размножаются и наращивают свою биомассу, богатую ценным белком, витаминами и иными биологически активными веществами.One of the promising ways to obtain a complete protein feed product is methanotrophic bacteria that produce protein. Under suitable conditions, methanotrophic bacteria actively process natural gas, multiply rapidly and build up their biomass, which is rich in valuable protein, vitamins and other biologically active substances.

Использование метана для получения белка одноклеточных имеет ряд преимуществ по сравнению с жидкими углеводородами: большие запасы природного газа, хорошая его транспортабельность, возможность получения готового продукта без дополнительной очистки от субстрата.The use of methane to produce unicellular protein has several advantages compared to liquid hydrocarbons: large reserves of natural gas, its good transportability, the ability to obtain a finished product without additional purification from the substrate.

Учитывая, что в России большие газовые запасы недр, по некоторым данным, они составляют до 40% мировых. Внедрение микробиологического производства белка одноклеточных на российских предприятиях сулит не только экономический эффект, но и способно обеспечить продовольственную безопасность страны.Given that Russia has large gas reserves of the bowels, according to some sources, they make up 40% of the world. The introduction of microbiological production of unicellular protein in Russian enterprises promises not only economic benefits, but also can ensure food security of the country.

Известны различные штаммы бактерий, продуцирующие кормовой белок, относящиеся к различным видам метанокисляющих бактерий (метанотрофы), например, штаммы Methylococcus capsulatus ВKМ В-2116, Methylocystis parvus ВKМ В-2129, Methylosinus sporium ВKМ В-2123, Methylosinus trichosporium ВKМ В-2117, Methylomonas rubra ВСБ-901, Methylococcus sp. ЧМ-9, Methylococcus capsulatus ВСБ-874, Methylococcus minimus, Methylomonas methanica.There are various strains of bacteria producing feed protein related to different types of methane-oxidizing bacteria (methanotrophs), for example, strains of Methylococcus capsulatus VKM B-2116, Methylocystis parvus VKM B-2129, Methylosinus sporium VKM B-2123, Methylosinus tr Methylomonas rubra VSB-901, Methylococcus sp. FM-9, Methylococcus capsulatus VSB-874, Methylococcus minimus, Methylomonas methanica.

Они являются продуктами микробиального синтеза, получаемыми в результате культивирования метанокислящих бактерий на природном газе как единственном источнике углерода и энергии. Эти штаммы характеризуются различными скоростями роста и выходом биомассы.They are the products of microbial synthesis resulting from the cultivation of methane-oxidizing bacteria on natural gas as the sole source of carbon and energy. These strains are characterized by different growth rates and biomass yields.

К недостаткам указанных штаммов относится невысокая скорость роста и нестабильное содержание белка, которое в большинстве случаев ниже 70%, а также потребность в повышенных количествах биостимулятора, в частности автолизата, которая проявляется при выращивании штамма в асептических лабораторных условиях.The disadvantages of these strains include a low growth rate and an unstable protein content, which in most cases is lower than 70%, as well as the need for increased amounts of a biostimulator, in particular an autolysate, which is manifested when the strain is grown under aseptic laboratory conditions.

Известен штамм - продуцент биомассы Methylococcus capsulatus ВСБ-874. Хранится в музее культур института «ВНИИгенетика» под коллекционным номером ЦМПМ В-1743 (авт. свид. СССР №770200). Штамм использует в качестве источника углерода метан, как чистый, так и в составе природного газа. Недостатком данного штамма является невозможность его культивирования при возврате отработанной культуральной жидкости.A known strain producing biomass Methylococcus capsulatus VSB-874. It is stored in the Museum of Cultures of the Institute "VNIIgenetika" under the collection number TsMPM V-1743 (auth. Certificate. USSR No. 770200). The strain uses methane as a carbon source, both pure and as part of natural gas. The disadvantage of this strain is the impossibility of its cultivation when returning the spent culture fluid.

Известен штамм бактерий Cupriavidus eutrophus ВКПМ В-10646 - продуцент полигидроксиалканоатов и способ их получения (РФ №2439143). Способ заключается в культивировании штамма-продуцента в условиях аэрации и перемешивания на жидкой солевой среде, содержащей ростовой субстрат с дополнительным источником углерода, при лимите азота, с использованием в качестве штамма-продуцента штамм бактерий Cupriavidus eutrophus ВКПМ В-10646, в качестве ростового субстрата используют глюкозу или фруктозу, или 3-масляную кислоту, или газовую смесь водород, кислород и двуокись углерода, или синтез-газ в смеси с кислородом, а в качестве дополнительного источника углерода используют раствор 3-валерата калия, или растворы 3-валерата калия и 3-гексаноата калия, или растворы 3-валерата калия, 3-гексаноата калия и акрилата, или растворы 3-гексаноата калия и акрилата, или растворы 3-масляной кислоты и 4-буторолактона, или растворы 3-масляной кислоты, 4-буторолактона и 3-валерата калия, или растворы 3-масляной кислоты, 4-буторолактона и 3-гексаноата калия, или растворы 3-масляной кислоты, 4-буторолактона, 3-валерата калия и 3-гексаноата калия.Known bacterial strain Cupriavidus eutrophus VKPM B-10646 - producer of polyhydroxyalkanoates and method for their preparation (RF №2439143). The method consists in cultivating the producer strain under aeration and mixing on a liquid salt medium containing a growth substrate with an additional carbon source, with a nitrogen limit, using the Cupriavidus eutrophus VKPM B-10646 bacterial strain as the producer strain, using the growth substrate glucose or fructose, or 3-butyric acid, or a gas mixture of hydrogen, oxygen and carbon dioxide, or synthesis gas mixed with oxygen, and a 3-valerate solution is used as an additional carbon source and potassium, or solutions of potassium 3-valerate and potassium 3-hexanoate, or solutions of potassium 3-valerate, potassium 3-hexanoate and acrylate, or solutions of potassium 3-hexanoate and acrylate, or solutions of 3-butyric acid and 4-butorolactone, or solutions of 3-butyric acid, 4-butorolactone and 3-valerate potassium, or solutions of 3-butyric acid, 4-butorolactone and 3-hexanoate potassium, or solutions of 3-butyric acid, 4-butorolactone, 3-valerate potassium and 3-hexanoate potassium.

Наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату является способ выращивания штамма культуры Methylococcus capsulatus ГБС-15 (РФ №2613365) в непрерывном режиме в ферментере эжекционного типа объемом 40 л (рабочий объем - 25 л) с непрерывной подачей питательной среды, содержащей следующие компоненты (на 1 л среды):The closest in technical essence and the achieved result is a method of growing a culture strain Methylococcus capsulatus GBS-15 (RF No. 2613365) in a continuous mode in an ejection-type fermenter with a volume of 40 l (working volume - 25 l) with a continuous supply of a nutrient medium containing the following components ( per 1 liter of medium):

Фосфорная кислота Н3РО4 (70%) - 0,35 млPhosphoric acid H 3 PO 4 (70%) - 0.35 ml

Хлористый калий КСl - 0,125 гPotassium chloride KCl - 0.125 g

Сульфат магния MgSO4×7H2O - 0,105 гMagnesium sulfate MgSO 4 × 7H 2 O - 0.105 g

Сульфат железа FeSO4×7H2O - 10,75 мгIron sulfate FeSO 4 × 7H 2 O - 10.75 mg

Сульфат меди CuSO4×5H2O - 10 мгCopper sulfate CuSO 4 × 5H 2 O - 10 mg

Сульфат марганца MnSO4×5H2O - 9,5 мгManganese sulfate MnSO 4 × 5H 2 O - 9.5 mg

Борная кислота Н3ВО3 - 6,25 мгBoric acid H 3 BO 3 - 6.25 mg

Сульфат цинка ZnSO4×7H2O - 1,5 мгZinc sulfate ZnSO 4 × 7H 2 O - 1.5 mg

Сульфат кобальта CoSO4×7H2O - 0,25 мгCobalt sulfate CoSO 4 × 7H 2 O - 0.25 mg

Натрий молибденовокислый Na2MoO4×2H2O - 0,25 мгMolybdenum sodium Na 2 MoO 4 × 2H 2 O - 0.25 mg

Процесс выращивания осуществляется при температуре 42°С и рН среды выращивания 5,6-5,8. Значение рН поддерживали 10%-ным раствором аммиачной воды. Регулирование температуры процесса осуществляется подачей охлаждающей воды в теплообменник аппарата. Расход природного газа и воздуха на 1 л культуральной среды составляли 15 и 45 л/час соответственно. Культуру выращивают при атмосферном давлении, температуре 42°С и при перепаде температур от 40° до 45°С, величине рН 5,6 и при коэффициенте скорости протока 0,25 ч-1, концентрация биомассы в ферментере составляла 10-11 г/л. При использовании такого режима культивирования в течение длительного времени, с использованием природного газа различного состава (с содержанием метана от 85% об. до 99,9% об.) и воды из разных источников, фаголизиса культуры не наблюдалось.The growing process is carried out at a temperature of 42 ° C and a pH of the growing medium of 5.6-5.8. The pH value was maintained with a 10% solution of ammonia water. The process temperature is controlled by supplying cooling water to the apparatus heat exchanger. The consumption of natural gas and air per 1 liter of culture medium was 15 and 45 l / h, respectively. The culture is grown at atmospheric pressure, a temperature of 42 ° C and at a temperature difference of 40 ° to 45 ° C, a pH of 5.6 and a flow rate coefficient of 0.25 h -1 , the biomass concentration in the fermenter was 10-11 g / l . When using this mode of cultivation for a long time, using natural gas of various compositions (with methane contents from 85% vol. To 99.9% vol.) And water from various sources, culture phagolysis was not observed.

Задача предлагаемого изобретения - создание способа выращивания метанокисляющего штамма культуры Methylococcus capsulatus ГБС-15, обладающего более высоким технологическим потенциалом, в частности:The objective of the invention is the creation of a method for growing a methane-oxidizing strain of culture Methylococcus capsulatus GBS-15, which has a higher technological potential, in particular:

- с возвратом в процесс с отработанной культуральной жидкости различного состава вместо подготовленной воды, что позволит повысить выход готового продукта, повысить продуктивность процесса ферментации, уменьшить расход солей для ферментации, снизить расход подготовленной воды, подаваемой в процесс.- returning to the process from the spent culture fluid of various compositions instead of prepared water, which will increase the yield of the finished product, increase the productivity of the fermentation process, reduce the consumption of salts for fermentation, reduce the consumption of prepared water supplied to the process.

Полученным техническим результатом в результате использования предлагаемого технического решения являются: повышение продуктивности процесса получения микробного белка на основе углеводородного сырья от 10 до 30%, решение проблемы очистки и полной утилизации отработанной культуральной жидкости. При этом качество получаемого продукта соответствует всем требованиям, предъявляемым к микробному белку на основе углеводородного сырья, производимом с использованием очищенной воды.The technical result obtained as a result of using the proposed technical solution is: increasing the productivity of the process of obtaining microbial protein based on hydrocarbon feeds from 10 to 30%, solving the problem of purification and complete utilization of spent culture fluid. At the same time, the quality of the obtained product meets all the requirements for a microbial protein based on hydrocarbon raw materials produced using purified water.

Поставленная цель достигается за счет использования способа получения микробного белка на основе углеводородного сырья из штамма метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus ГБС-15, включающего приготовление питательной среды, состоящей из калия, магния, железа (II), меди, марганца, цинка, кобальта и молибдата натрия заданной концентрации с добавлением фосфорной кислоты, ферментацию бактериальных культур с постоянной подачей отработанной жидкости, раствора аммиака, и газовой смеси при температуре 40-45°С в непрерывном протоке 0,2-0,3 объема ферментера в час, сепарацию, получение готовой биомассы и ее сушки. При этом отработанную культуральную жидкость после сепарации возвращают через накопительную емкость на стадию ферментации в объеме от 10 до 95% от общего количества используемой воды, обогащают недостающими минеральными солями до заданных концентраций в культуральной жидкости, затем продолжают ферментацию бактериальной культуры до получения готового продукта.This goal is achieved through the use of a method of producing a microbial protein based on hydrocarbon feeds from a methane-oxidizing bacteria strain Methylococcus capsulatus GBS-15, including the preparation of a nutrient medium consisting of potassium, magnesium, iron (II), copper, manganese, zinc, cobalt and sodium molybdate predetermined concentration with the addition of phosphoric acid, fermentation of bacterial cultures with a constant supply of waste liquid, ammonia solution, and gas mixture at a temperature of 40-45 ° C in a continuous flow of 0.2-0.3 volume of the enzyme Fera per hour, separation, production of finished biomass and its drying. In this case, the spent culture fluid after separation is returned through the storage tank to the fermentation stage in a volume of 10 to 95% of the total amount of water used, enriched with the missing mineral salts to the specified concentrations in the culture fluid, and then the fermentation of the bacterial culture is continued until the finished product is obtained.

Получение микробного белка на основе природного газа представляет ферментативный процесс на минеральной питательной среде. Процесс приготовления питательной среды состоит из нескольких стадий (см. схему процесса на рисунке 1):Obtaining a microbial protein based on natural gas is an enzymatic process on a mineral nutrient medium. The process of preparing the nutrient medium consists of several stages (see the process diagram in Figure 1):

- приготовление индивидуальных растворов минеральных солей заданной концентрации на подготовленной воде (сульфаты калия, магния, железа (II), меди, марганца, цинка, кобальта, борной кислоты и молибдата натрия);- the preparation of individual solutions of mineral salts of a given concentration on the prepared water (potassium, magnesium, iron (II) sulfates, copper, manganese, zinc, cobalt, boric acid and sodium molybdate);

- приготовление концентрированного раствора солей путем дозирования в отдельную емкость расчетного количества готовых индивидуальных растворов минеральных солей, фосфорной кислоты и подготовленной воды;- preparation of a concentrated solution of salts by dosing in a separate container the calculated amount of ready-made individual solutions of mineral salts, phosphoric acid and prepared water;

- подготовку воды осуществляют путем очистки ее от механических примесей, отдельных нежелательных компонентов и микроорганизмов.- the preparation of water is carried out by cleaning it from mechanical impurities, certain undesirable components and microorganisms.

Засев ферментера осуществляют штаммом культуры Methylococcus capsulatus ГБС-15 ассоциацией микроорганизмов, которые позволяют утилизировать органические продукты метаболизма основной культуры.Inoculation of the fermenter is carried out with a strain of culture Methylococcus capsulatus GBS-15 by the association of microorganisms that allow the disposal of organic metabolic products of the main culture.

Процесс ведут в протоке (0,2-0,3 объема ферментера в час) с непрерывной подачей раствора минеральных солей и фосфорной кислоты, раствора аммиака, растворов солей кальция, натрия и газовой смеси при температуре 40-45°С.The process is conducted in a duct (0.2-0.3 fermenter volumes per hour) with a continuous supply of a solution of mineral salts and phosphoric acid, a solution of ammonia, solutions of calcium salts, sodium and a gas mixture at a temperature of 40-45 ° C.

Образующуюся в процессе ферментации суспензию сепарируют, разделяя биомассу и отработанную культуральную жидкость, состоящую из непотребленных элементов минерального питания, продуктов жизнедеятельности бактерий, таких как пептиды, аминокислоты, растворимые углеводы и др.The suspension formed during the fermentation process is separated, separating the biomass and the spent culture fluid, consisting of unused elements of mineral nutrition, bacteria vital products, such as peptides, amino acids, soluble carbohydrates, etc.

Разработан процесс возврата отработанной культуральной жидкости от 10 до 95% в процесс ферментации вместо воды. При этом контролируется как подача отработанной культуральной жидкости, так и подача концентрированного раствора солей для сбалансированности состава минерального питания. Кроме того, оставшаяся после сепарации живая микрофлора, состоящая как из основной культуры, так и спутников, перерабатывающих метаболиты основной культуры, позволяют повысить продуктивность процесса на 10-30%. Качество получаемого продукта соответствует всем требованиям, предъявляемым к микробному белку на основе углеводородного сырья, производимого с использованием очищенной воды.A process has been developed for returning spent culture fluid from 10 to 95% to a fermentation process instead of water. At the same time, both the supply of the spent culture fluid and the supply of a concentrated solution of salts to balance the composition of the mineral nutrition are controlled. In addition, the living microflora remaining after separation, consisting of both the main culture and the satellites processing the metabolites of the main culture, can increase the productivity of the process by 10-30%. The quality of the resulting product meets all the requirements for a microbial protein based on hydrocarbon materials produced using purified water.

В таблице 1 приведены показатели готового продукта микробного белка, полученного при возврате различного количества отработанной культуральной жидкости.Table 1 shows the finished product of the microbial protein obtained by returning a different amount of spent culture fluid.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Возврат 10% отработанной культуральной жидкостиExample 1. The return of 10% of the spent culture fluid

Осуществляли выращивание культуры штамма Methylococcus capsulatus ГБС-15 в непрерывном режиме в ферментере эжекционного типа объемом 40 л (рабочий объем - 25 л) с непрерывной подачей концентрированного раствора солей, подготовленной воды и отработанной культуральной жидкости в количестве 0,625 л/час.A culture of the Methylococcus capsulatus GBS-15 strain was grown continuously in an ejection-type fermenter with a volume of 40 l (working volume 25 l) with a continuous supply of concentrated salt solution, prepared water and spent culture fluid in an amount of 0.625 l / h.

Процесс выращивания осуществляли при температуре 41-43°С и рН среды выращивания 5,6-5,8. Значение рН поддерживали 10%-ным раствором аммиачной воды. Регулирование температуры процесса осуществляли подачей охлаждающей воды в теплообменник аппарата.The growing process was carried out at a temperature of 41-43 ° C and a pH of the growing medium of 5.6-5.8. The pH value was maintained with a 10% solution of ammonia water. The process temperature was controlled by supplying cooling water to the apparatus heat exchanger.

Расход природного газа и воздуха на 1 л питательной среды в ферментере составляли 15 и 45 л/час соответственно.The consumption of natural gas and air per 1 liter of nutrient medium in the fermenter was 15 and 45 l / h, respectively.

Культуру выращивали при атмосферном давлении, при коэффициенте скорости протока 0,25 ч-1, концентрация биомассы в ферментере составляла 10-11 г/л.The culture was grown at atmospheric pressure, with a flow rate coefficient of 0.25 h -1 , the biomass concentration in the fermenter was 10-11 g / L.

При использовании такого режима культивирования в течение длительного времени, с использованием природного газа различного состава (с содержанием метана от 85% об. до 99,9% об.) процесс шел стабильно и качество получаемой биомассы соответствовало по составу биомассе, получаемой при культивировании без возврата отработанной культуральной жидкости.When using this mode of cultivation for a long time, using natural gas of various compositions (with methane content from 85% vol. To 99.9% vol.), The process was stable and the quality of the resulting biomass corresponded to the composition of the biomass obtained by cultivation without return waste culture fluid.

Пример 2. Возврат 95% отработанной культуральной жидкостиExample 2. The return of 95% of the spent culture fluid

Процесс проводили аналогично примеру 1, количество возвращаемой отработанной культуральной жидкости составляло 95%.The process was carried out analogously to example 1, the amount of returned spent culture fluid was 95%.

Осуществляли выращивание культуры штамма Methylococcus capsulatus ГБС-15 в непрерывном режиме в ферментере эжекционного типа объемом 40 л (рабочий объем - 25 л) с непрерывной подачей концентрированного раствора солей, отработанной культуральной жидкости в количестве 5,9 л/час.A culture of the Methylococcus capsulatus GBS-15 strain was grown in continuous mode in an ejection-type fermenter with a volume of 40 l (working volume 25 l) with a continuous supply of a concentrated salt solution, spent culture fluid in an amount of 5.9 l / h.

Процесс шел стабильно, качество получаемой биомассы соответствовало по составу биомассе, получаемой при культивировании без возврата отработанной культуральной жидкости.The process was stable, the quality of the obtained biomass corresponded to the composition of the biomass obtained by cultivation without returning the spent culture fluid.

Результаты отображены в таблице 1.The results are shown in table 1.

Использование ассоциации бактериальных культур совместно со штаммом Methylococcus capsulatus ГБС-15, позволяет проводить процесс ферментации с возвратом отработанной культуральной жидкости от 10 до 95% от общего количества используемой подготовленной воды. Это дает возможность решить проблему очистки и полной утилизации отработанной культуральной жидкости. Коррекция минеральных компонентов, подаваемых в ферментер в составе отработанной культуральной жидкости позволяет повысить продуктивность процесса получения микробного белка на основе природного газа (метан с примесью его низкомолекулярных гомологов) от 10 до 30% при атмосферном давлении. Качество получаемого продукта соответствует всем требованиям, предъявляемым к микробному белку на основе природного газа.The use of the association of bacterial cultures in conjunction with the strain Methylococcus capsulatus GBS-15 allows the fermentation process to return the spent culture fluid from 10 to 95% of the total amount of prepared water used. This makes it possible to solve the problem of cleaning and complete disposal of waste culture fluid. Correction of the mineral components supplied to the fermenter as part of the spent culture fluid can increase the productivity of the process of obtaining a microbial protein based on natural gas (methane mixed with its low molecular weight homologs) from 10 to 30% at atmospheric pressure. The quality of the resulting product meets all the requirements for a microbial protein based on natural gas.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (1)

Способ получения микробного белка на основе метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus ГБС-15, включающий приготовление питательной среды, состоящей из калия, магния, железа (II), меди, марганца, цинка, кобальта и молибдата натрия заданной концентрации с добавлением фосфорной кислоты, ферментацию бактериальных культур с постоянной подачей культуральной жидкости, раствора аммиака и газовой смеси при температуре 40-45°С в непрерывном протоке 0,2-0,3 объема ферментера в час, сепарацию, получение готовой биомассы и ее сушки, отличающийся тем, что отработанную культуральную жидкость после сепарации возвращают через накопительную емкость на стадию ферментации в объеме от 10 до 95% от общего количества используемой воды, обогащают недостающими минеральными солями до заданных концентраций в культуральной жидкости, затем продолжают ферментацию бактериальной культуры до получения готового продукта.A method of producing a microbial protein based on methane-oxidizing bacteria Methylococcus capsulatus GBS-15, comprising preparing a nutrient medium consisting of potassium, magnesium, iron (II), copper, manganese, zinc, cobalt and sodium molybdate of a given concentration with the addition of phosphoric acid, fermentation of bacterial cultures with a constant supply of culture fluid, a solution of ammonia and a gas mixture at a temperature of 40-45 ° C in a continuous flow of 0.2-0.3 volume of the fermenter per hour, separation, obtaining the finished biomass and its drying, characterized in that After separation, the recovered culture liquid is returned through the storage tank to the fermentation stage in a volume of 10 to 95% of the total amount of water used, enriched with the missing mineral salts to the specified concentrations in the culture liquid, and then the bacterial culture is fermented to obtain the finished product.
RU2019134486A 2019-10-29 2019-10-29 Method of producing microbial protein based on hydrocarbon material RU2720121C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019134486A RU2720121C1 (en) 2019-10-29 2019-10-29 Method of producing microbial protein based on hydrocarbon material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019134486A RU2720121C1 (en) 2019-10-29 2019-10-29 Method of producing microbial protein based on hydrocarbon material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2720121C1 true RU2720121C1 (en) 2020-04-24

Family

ID=70415619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019134486A RU2720121C1 (en) 2019-10-29 2019-10-29 Method of producing microbial protein based on hydrocarbon material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2720121C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU202955U1 (en) * 2020-12-01 2021-03-16 Общество С Ограниченной Ответственностью "Био Протеин Инжиниринг" INJECTOR WITH VARIABLE CONFUSER SECTIONAL AREA FOR GAS EMULSION FOR PRODUCING MICROBIAL PROTEIN BASED ON METHANO-OXIDIZING BACTERIA
RU2779644C1 (en) * 2020-12-01 2022-09-12 Общество С Ограниченной Ответственностью "Био Протеин Инжиниринг" Method for production of microbial protein mass, and system for its implementation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2064016C1 (en) * 1992-11-26 1996-07-20 Акционерное общество открытого типа "Биотех" Method for production of biomass of methane-oxidizing microorganisms and method for control of continuous process of production of biomass of methane-oxidizing microorganisms
RU2439143C1 (en) * 2010-11-15 2012-01-10 Татьяна Григорьевна Волова Cupriavidus eutrophus VKPM B-10646 BACTERIA STRAIN - PRODUCER OF POLYHYDROXY ALKANOATES AND PRODUCTION METHOD THEREOF
RU2613365C1 (en) * 2016-04-07 2017-03-16 Ооо "Гипробиосинтез" Strain of methane-oxidizing bacteria methylococcus capsulatus gbs-15 for obtaining of microbial protein mass
RU2687137C1 (en) * 2018-10-11 2019-05-07 Общество с ограниченной ответственностью "ГИПРОБИОСИНТЕЗ" Strain of heterotrophic bacteria klebsiella pneumonia is an associate for producing a microbial protein mass
RU2699986C1 (en) * 2018-10-26 2019-09-11 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение Биосинтез" Method of producing biomass of methane-oxidizing bacteria methylococcus capsulatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2064016C1 (en) * 1992-11-26 1996-07-20 Акционерное общество открытого типа "Биотех" Method for production of biomass of methane-oxidizing microorganisms and method for control of continuous process of production of biomass of methane-oxidizing microorganisms
RU2439143C1 (en) * 2010-11-15 2012-01-10 Татьяна Григорьевна Волова Cupriavidus eutrophus VKPM B-10646 BACTERIA STRAIN - PRODUCER OF POLYHYDROXY ALKANOATES AND PRODUCTION METHOD THEREOF
RU2613365C1 (en) * 2016-04-07 2017-03-16 Ооо "Гипробиосинтез" Strain of methane-oxidizing bacteria methylococcus capsulatus gbs-15 for obtaining of microbial protein mass
RU2687137C1 (en) * 2018-10-11 2019-05-07 Общество с ограниченной ответственностью "ГИПРОБИОСИНТЕЗ" Strain of heterotrophic bacteria klebsiella pneumonia is an associate for producing a microbial protein mass
RU2699986C1 (en) * 2018-10-26 2019-09-11 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение Биосинтез" Method of producing biomass of methane-oxidizing bacteria methylococcus capsulatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТЕКУТЬЕВА Л.А. и др. Технологический комплекс производства кормовых белковых концентратов, Вестник науки и образования, 2018, N 12(48), с. 67-74. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU202955U1 (en) * 2020-12-01 2021-03-16 Общество С Ограниченной Ответственностью "Био Протеин Инжиниринг" INJECTOR WITH VARIABLE CONFUSER SECTIONAL AREA FOR GAS EMULSION FOR PRODUCING MICROBIAL PROTEIN BASED ON METHANO-OXIDIZING BACTERIA
RU2779644C1 (en) * 2020-12-01 2022-09-12 Общество С Ограниченной Ответственностью "Био Протеин Инжиниринг" Method for production of microbial protein mass, and system for its implementation
RU2781287C1 (en) * 2021-12-30 2022-10-11 Общество с ограниченной ответственностью "ГИПРОБИОСИНТЕЗ" Method for obtaining microbial protein from microbial biomass of a producer of methane-oxidizing bacteria by an enzymatic method
RU2807059C1 (en) * 2022-10-06 2023-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Method for obtaining biomass of methane-oxidizing bacteria
RU2811437C1 (en) * 2023-04-10 2024-01-11 Публичное акционерное общество "Газпром" Method of cultivating methane-oxidizing microorganisms

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2613365C1 (en) Strain of methane-oxidizing bacteria methylococcus capsulatus gbs-15 for obtaining of microbial protein mass
Acosta et al. Microbial protein production from methane via electrochemical biogas upgrading
CN105368766B (en) One plant of method for producing the genetic engineering bacterium of pentanediamine and its preparing pentanediamine
CA1183475A (en) High methionine content pichia pastoris yeasts
WO2008100782A2 (en) Process for the preparation of coenzyme qlo by culturing rhodobacter sphaeroides in a defined medium
RU2720121C1 (en) Method of producing microbial protein based on hydrocarbon material
JPS60199392A (en) Production of poly-d(-)-3-hydroxybutyric acid by biotechnology
JP6966096B2 (en) Symbiotic Bacteria for Obtaining Microbial Proteins Heterotrophic Bacteria Cupriavidus guilardii GBS-15-1 Strain
CA1037398A (en) Production of microorganisms by mixed culture on methane substate
RU2745093C1 (en) Methylococcus capsulatus bf 19-07 methane-oxidizing bacteria strain - producer for obtaining microbial protein mass
RU2687136C1 (en) Heterotrophic bacteria strain stenotrophomonas acidaminiphila gbs-15-2 as associate for producing microbial protein mass
CN111763636A (en) Method for producing coenzyme Q10 by industrial fermentation
RU2760288C1 (en) Methylococcus capsulatus mc19 strain - producer of protein mass
CN110997896B (en) High productivity methane fermentation process
SU603348A3 (en) Method of obtaining biomass of microorganisms
Dubencovs et al. Medium Formulation and Fed-Batch Cultivation of Methylosinus trichosporium
RU2811437C1 (en) Method of cultivating methane-oxidizing microorganisms
Sarenkova et al. Lactobionic acid production from acid whey under different fermentative conditions
RU2768401C1 (en) Method for cultivating aerobic methane-assimilating microorganisms
RU2787202C1 (en) Methylococcus capsulatus strain is a producer of high-protein biomass
RU2773502C1 (en) Strain of methanol-oxidizing bacteria acidomonas methanolica bf 21-05m is a producer for obtaining microbial protein mass
US4048013A (en) Process for producing single-cell protein from methanol using methylomonas sp. DSM 580
RU2809198C1 (en) Nutrient medium for cultivation of methanotrophic bacteria
RU2755539C1 (en) Method for producing a biomass of methane-oxidising microorganisms and a line for production thereof
CN116333948B (en) Clostridium aerophilum enrichment medium and preparation method thereof