SU1500668A1 - Способ получения биомассы - Google Patents

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу получения биомассы дрожжей на гидролизных субстратах. Цель изобретения - увеличение выхода биомассы и снижение энергозатрат. Выращивание дрожжей осуществляют в несколько ступеней в ферментерах с раздельным отбором биомассы и культуральной жидкости при подаче гидролизного субстрата на первую ступень выращивания. При этом подачу гидролизного субстрата ведут при коэффициенте избытка сахаров относительно расчетной потребности 1,2-3. 1 табл.

(Ζ)

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу получения биомассы дрожжей на гидролизных субстратах.

Цель изобретения - увеличение выхода биомассы и снижение энергозатрат.

-Способ осуществляют следующим образом.

Культивирование дрожжей на гидролизных субстратах осуществляют последовательно по ступеням с усвоением сахаров и других источников углерода, содержащихся в гидролизатах. На каядой ступени используют ферменте' ры с раздельным отбором биомассы и культуральной жидкости. Подачу субстрата на первую ступень культивирования ведут при коэффициенте избытка сахаров относительно расчетной потребности дрожжей на прирост биомассы от 1,2'до 3.

Расчетную потребность дрожжей в сахарах на прирост биомассы определяют по формуле

А· С = (/4 -χ.ν(>) :Υ,

О

00

где А - часовой расход субстрата;

С - концентрация сахаров в субс страте;

μ - удельная скорость синтеза

биомассы;

X - концентрация микроорганизмов

в ферментере;

V .- рабочий объем ферментера;

Υ - экономический коэффициент.

з 1500668

При коэффициенте избытка сахаров меньшем, чем 1,2, увеличения выхода дрожжей не происходит, а при коэффициенте большем, чем 3, выход дрожжей $ уменьшается.

Результаты выращивания дрожжевой ассоциации, состоящей из Сап<К8а Ьгор1са115, СапсНйа Иоги1орзгз, ТггсЬозрогоп сиСапеиш (4 ступени выра- ю щивания) представлены в таблице.

Коэффициент избытка сахаров на Ι-ю ступень выращивания	Выход дрожжей, т/т сахаров	Расход электроэнергии кВт·ч/т, дрожжей
1	0,61	1830
1,1	0,61	1830
1,2 .	0,63	1790
1,5	0,64	1450
3	0,62	. 1180
3,5	0,59	1200

20

25

Пример 1 (контрольный). Культивирование дрожжей осуществляли в четыре ступени. Первая ступень вы- 30 ращивания включает 3 ферментера, остальные - один ферментер,, объемом 600 м³ .

Перед подачей на выращивание в субстрат вводят хлористый калий и 35

суперфосфатную вытяжку в количестве 2,5% К₄0 и 2,5% Р1О5· по отношению к содержащимся в нем сахарам. Необходимый для жизнедеятельности дрожжей азот вводят частично в процессе под-,до готовки субстрата (на стадии нейтрализации гидролизата) и частично непосредственно в дрожжерастительные аппараты. Концентрация аммонийного азота в субстрате перед выращиванием 700 мг/л.

Расчетная потребность дрожжей в сахарах равна

8_α75·183Ό_χ26 6756" ""

573 кг/ч,

50

где 183 - рабочий объем ферментера, м³ ;

6,75 - рабочая концентрация дрожжей в ферментере (абс. су- 55 хих), г/л;

0,26 - дебит отбора дрожжевой суспензии, ч'*;

0,56 - выход дрожжей по отношению к сахарам на I ступени выращивания.

Такая потребность дрожжей обеспечивается при подаче на первую ступени 200 м³/ч субстрата с концентрацией сахаров 0,86%, что обеспечива-. ет концентрацию биомассы дрожжей в ферментерах I ступени на уровне 27 г/л, при этом одновременно достигается практически полное усвоение сахаров из субстрата (концентрация сахаров в культуральной жидкости из ферментеров I степени близка- к 0). Отбираемая из ферментеров I. ступени суспензия дрожжей поступает на флотаторы и сепараторы, где она сгущается до концентрации 560 г/л; одновременно их ферментеров (из нижней неаэрируемой зоны) отбирается культуральная жидкость; все потоки культуральной жидкости из 3 ферментеров

I ступени, а также с флотаторов и се· параторов (после сгущения дрожжей) непрерывно поступают в ферментер

II ступени. Из ферментера II ступени непрерывно отбирается суспензия дрожжей на флотаторы и сепараторы

и (из нижней зоны) поток культуральной жидкости, поступающей на ферментер III ступени. Далее из ферментера

III ступени отбирают два потока подобно ферментеру II ст'упенй и культуральную жидкость направляют в ферментер IV ступени, работающей подобно предыдущим; культуральную жидкость после ферментера IV ступени направляют в общезаводской сток.

Суточная выработка товарных дрожжей при работе узла выращивания по данной технологии составляет 25,20 т. Следовательно, выход дрожжей.составляет 0,61 т на 1 т сахаров, поступающих на узел выращивания с субстратом, а расход электроэнергии 1830 кВт.ч/т дрожжей.

Пример 2, Способ осуществляют согласно примеру 1, но подачу субстрата на первую ступень выращивания ведут при коэффициенте избытка сахароз относительно расчетной потребности, равной 1,5, что позволяет отключить 1 ферментер. Выход дрожжей составляет 0,63 т/т сахаров, а расход электроэнергии 1790 кВт.ч/дрожжей.

Примерз. Способ осуществляв ,

ют согласно примеру 1, но подачу субстрата на первую ступень выращивания

1500668

ведут при коэффициенте избытка сахаров относительно расчетной потребности, равном 3, что позволяет отключить 2 фермецтера. Выход дрожжей составляет 0,62 т/т сахаров, а расход электроэнергии-1180 кВт ч/т дрожжей.

Таким образом, предлагаемый способ получения биомассы дрожжей на гидролизных субстратах позволяет на 3-5Ζ увеличить выход дрожжей от субстрата при уменьшении расхода электроэнергии.

Claims (1)

1. Формула изобретения Способ получения биомассы, предусматривающий выращивание дрожжей в несколько ступеней в ферментерах с раздельным отбором биомассы и культуральной жидкости при подаче гидролизного субстрата на первую ступень выращивания, отличающийся

   ^0 тем, что, с целью увеличения выхода биомассы и снижения энергозатрат, подачу гидролизного субстрата ведут при коэффициенте избытка сахаров относительно расчетной потребности дрожжей на прирост биомассы 1,2-3.