SU1655980A1

SU1655980A1 - Способ получени биомассы микроорганизмов

Info

Publication number: SU1655980A1
Application number: SU894668886A
Authority: SU
Inventors: Николай Алексеевич Николаев; Николай Александрович Войнов; Виктор Анатольевич Марков
Original assignee: Сибирский технологический институт
Priority date: 1989-03-28
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1991-06-15

Abstract

Изобретение относитс к микробиологической и пищевой промышленности, Целью изобретени вл етс предотвращение загр знени атмосферного воздуха, снижение затрат на производство биомассы , повышение стерильности процесса. Способ заключаетс в том, что параллельно выращивают кормовые дрожжи и микроводоросли хлореллы, отработанную культу- ральную жидкость, полученную в каждом из процессов выращивани , подвергают дегазации , после чего насыщение культураль- ной жидкости кормовых дрожжей ведут кислородом, выделенным при дегазации из культуральной жидкости хлореллы, а насыщение культуральной жидкости хлореллы осуществл ют углекислым газом, выделенным при дегазации из культуральной жидкости кормовых дрожжей, затем насыщенные газом культуральные жидкости подают в процесс культивировани , при этом отношение полученной биомассы дрожжей к биомассе хлореллы поддерживают равным 2,5-3,5. (Л

Description

Изобретение относитс к микробиологической промышленности, в частности к способам получени биомассы дрожжей и микроводорослей.

Целью изобретени вл етс предотвращение загр знени атмосферного воздуха , снижение затрат на производство биомассы, повышение стерильности процесса .

Способ заключаетс в том, что одновременно параллельно выращивают кормовые дрожжи и микроводоросли хлореллы на питательных средах в емкост х дл культивировани , насыщение культуральных жидкостей газом осуществл ют при пропускании жидкости по поверхности насадки в виде пеоедешиваемой жидкостной пленки,

после чего провод т дегазацию продуктов метаболизма и выделение биомассы. Насыщение культуральной жидкости кормовых дрожжей осуществл ют кислородом, выделенным при дегазации его из культуральной жидкости хлореллы, а насыщение культуральной жидкости хлореллы осуществл ют углекислым газом, выделенным при дегазации его из культуральной жидкости кормовых дрожжей, причем насыщение культуральных жидкостей осуществл ют в объемах, изолированных от объема емкостей дл культивировани , а отношение производительности дрожжей Gi к производительности хлореллы Ga поддерживают равным Gi/G2 2,5 - 3,5.

Дегазацию культуральных жидкостей осуществл ют до насыщени их газом.

О

ел ел ю

00

о

Насыщение культуральной жидкости дрожжей кислородом, образованным и выделенным при дегазации культуральной жидкости хлореллы, а также насыщение суспензии хлореллы углекислым газом, выработанным дрожжами, позвол ет снизить факторы загр знени атмосферного воздуха (так как атмосферный воздух не участвует в аэрации культуральных жидкостей и, следовательно , не загр зн етс или участвует в меньшей степени, чем в известном способе ), уменьшить затраты на получение биомассы (так как не требуетс дополнительна энерги на компримирование газа и обеспе чение его скорости 0,1 - 6,0 м/с с целью доставки в культуральную жидкость кислорода и отвода из нее продуктов метаболизма , кислород и углекислый газ вырабатывают сами микроорганизмы), улучшить стерильность процесса за счет устранени попадани дикой культуры с компримироваиным воздухом в культуральную жидкость.

Проведение насыщени культуральных жидкостей в объемах, изолированных от объема емкостей дл культивировани , позвол ет не смешивать продукты метаболизма с насыщаемым газом, а доставл ть эти продукты дл поддержани жизнеде тельности микроорганизмов.

Выполнение отношени производительности дрожжей GI к производительности хлореллы G2, равного Gi/G2 2,5 - 3,5, позвол ет поддерживать достаточную дл культивировани концентрацию кислорода в культуральной жидкости кормовых дрожжей .

Указанное соотношение Gi/Ga получено опытным путем при непрерывном культивировании биомассы дрожжей и микроводорослей.

Кроме того, указанное соотношение ориентировочно можно подтвердить, исход из следующих соображений. Известно, что на получение 1 кг биомассы дрожжей затрачиваетс 0,6 - 0,8 кг кислорода, примерно столько же выдел етс при этом углекислого газа. Дл получени биомассы 1 кг хлореллы требуетс 2 кг С02 при дыхательном коэффициенте, равном единице .Ориентировочно дл насыщени культуральной жидкости кислородом, выработанным хлореллой, необходимо, чтобы количество полученных в единицу времени кормовых дрожжей было в 2 /0,6 - 2 /0,,3 -2,5 больше, чем количество выработанной хлореллы . В случае, если отношение Gi/Ga 3,3, кислорода, выработанного хлореллой, недостаточно дл проведени процесса, что приводит к снижению производительности

или требует дополнительных злграт кислорода , что нецелесообразно. В случае,если отношение Gi/G2 2,5, снижаетс расход углекислого газа, выдел емого дрожжами , что приводит к снижению выхода биомассы хлореллы

Проведение дегазации культуральных жидкостей до их насыщени газом предотвращает смешение продуктов метаболизма с

0 насыщаемым газом, что увеличивает движущую силу процесса абсорбции, а также обеспечивает эффективное (руществление предлагаемого экологически чистого способа получени биомассы.

5 П р и м е р 1. Кормовые дрожжи рода Candida выращивают на гидролизате древесины с концентрацией 0,1 - 0,8% РВ. В качестве посевного материала используют дрожжи расы Тулунска -6. Состав сре0 ды, г/л: азот 1,7; P20s 0,18, KCI 0,72. Температуру питательной среды с микроорганизмами поддерживают равной 38 - 39°С, рН поддерживают в пределах 4,2 - 4,6, добавл аммиачный раствор. Ско5 рость протока устанавливают равной 0,2 . Производительность дрожжерастительной установки варьируют путем изменени содержани редуцирующих веществ в подаваемой питательной среде.

0 В качестве микроводорослей используют Chlorella vulgaris, термофильный штамм. Культивирование осуществл ют на среде Тами при поддержании рН 7, температуры 38°С при освещенности 10000 л к. Среднеча5 совой прирост микроводорослей составл ет 20 мг/л.

Дегазацию культуральных жидкостей осуществл ют в аппаратах до их насыщени газом.

0 Отношение производительности дрожжей к производительности хлореллы поддерживают равным Gi/G2 18 г/6 . Наблюдаетс стабильный рост дрожжей и хлореллы, выделение углекислого газа и

5 кислорода. Производительность по дрожжам 18 г АСД/ч, по хлорелле - 6 г/ч. Накопление углекислого газа в технологических лини х выращивани дрожжей отсутствует и вывод отработанного воздуха в атмосферу

0 не производитс . Таким образом, не происходит загр знение атмосферного воздуха микроорганизмами и продуктами метаболизма .

П р и м е р 2. Отношение Gi/G2 поддер5 живают равным 1,9;2,5;3,3;4,0. При Gi/G2, равном 1,9, снижаетс расход углекислого газа, выдел емого дрожжами, и производительность по хлорелле падает до 4,2 г/ч. При Gi/G2, равном 4, падает производительность по дрожжам до 12 г/ч вследствие отсутстви достаточного количества кислорода . При этом в примерах 1 и 2 дополнительный подвод кислорода не производитс .

При поддержании Gi/Ga, равном 2,5 и 3,3, параметры процесса те же, как в приме- ре 1, т.е. наблюдаетс стабильный рост дрожжей и хлореллы, интенсивное выделение углекислого газа и кислорода, достигаетс наибольша производительность по биомассе - 18 - 20 г АСД/ч и по хлорелле- 6 г/ч, отсутствует загр знение воздуха продуктами метаболизма.

П р и м е р 3. Выращивание осуществл ют так же, как в примере 1, однако дегаза- цию газа из культуральных жидкостей осуществл ют после насыщени жидкостей газом. В этом случае происходит смешение кислорода с углекислым газом, что резко уменьшает производительность по дрож- жам до 5 г/ч и по хлорелле до 2,3 г/ч.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позвол ет устранить факторы загр знени атмосферного воздуха, снизить затраты на производство

Claims

биомассы, а следовательно, уменьшить себестоимость выпускаемого продукта. Формула изобретени Способ получени биомассы микроорганизмов , предусматривающий параллельное выращивание дрожжей и микроводорослей хлореллы на питательной среде, отделение биомассы, насыщение культуральной жидкости дрожжей кислородом , выделенным клетками хлореллы, а культуральной жидкости хлореллы - углекислым газом, полученным при выращивании дрожжей, отличающийс тем, что, с целью предотвращени загр знени атмосферного воздуха, снижени затрат на производство биомассы, повышени стерильности процесса, насыщение культуральных жидкостей дрожжей и хлореллы соответственно кислородом и углекислым газом осуществл ют перед подачей их в процесс выращивани дл устранени Контакта этих газов между собой, при этом отношение полученной биомассы дрожжей к биомассе хлореллы поддерживают равным 2,5 - 3,5.