GuruHealthInfo.com

Proizvodnja beljakovin enoceličnih in večceličnih organizmov

Video: Nauchfilm. Biologija. 15. Protein folija (1987)

gojenje obsežno mikroorganizmov kot neposredni vir beljakovin za ljudi in živali moči je bil videti kot način za reševanje pomanjkanja hrane v Nemčiji že v času prve svetovne vojne. obdeluje pivski kvas kulture, ki, ko so bile razvite obdelave in sušenja dodana juhe in klobase. Med drugo svetovno vojno so bile že dobro razvita ti procesi.

Izraz "enocelični organizmi proteini" pojavila v 60-ih letih. uporablja za bakterijsko biomaso (prednostno kvasa), ki se uporablja kot sestavina za živila pri živalih in ljudeh. Še posebej privlačna je dejstvo, da so gojišče z gojenjem bakterij pogosto kmetijski odpadki: odpadki sladkornega trsa sladkorne pese za proizvodnjo sladkorja, sončnično obrok za proizvodnjo rastlinskega olja, sirotke v proizvodnji sira, sekanci in žagovina, itd ...

Obresti na ta problem je razvnelo po objavi rezultatov študij, ki kažejo sposobnost za proizvodnjo takih beljakovinskih koncentratov na osnovi ogljikovodikov. Naftne družbe so financirali razvoj te raziskave ni le posledica uporabe ogljikovodikov, ampak tudi zaradi ugodnih rezultatov testiranja hrane in prodajnih možnosti.

Prvi velikih rastlin beljakovinski koncentrat so razvili "British Petroleum» skupno podjetje (Združeno kraljestvo) in "Italprotein" (Italija) v 1975, je bila njena produktivnost 100.000 ton / leto za surovine so normalne parafinov. Ta problem se je in na Japonskem, so bili zgrajeni / leto 8 rastline 1500 ton beljakovin. Vendar pa je zanimanje za proizvodnjo beljakovin enoceličnih organizmov v 70-ih letih. več snizilsya- deloma zaradi ugodnih položaju kmetijstva v teh letih, predvsem pa zaradi nepopolnosti tehnologije, ne odstranite nekaj strupenih snovi, od končnega izdelka.

V 80-ih letih. Nemško podjetje "Hoechst", pri čemer je na trgu za svoje visoke tehnologije, se je razvila postopke za proizvodnjo visoko kakovostnih beljakovinskih koncentratov. V 80-ih letih. je ZSSR, s neizčrpen vir surovin ena izmed vodilnih svetovnih proizvajalec beljakovin. Na Finskem, je bila tovarna zgrajena z uporabo glive Paecilomyces v zmogljivosti papirja sulfita mlinu odplak kombinatov- - 10.000 ton beljakovin / leto.

EGS države protein koncentrat proizvedla okrog 25 milijonov ton na leto. Te številke kažejo na dobičkonosnost podjetij. Krma postane draga zaradi omejitev zemljišč in drugih razlogov. Beljakovine so enocelični organizmi imajo velike prednosti: visoko reprodukcijo hitrosti, razpoložljivosti surovin virov, reševanje problemov odpadkov veliko podjetij in tako naprej ..

Poleg tega, proteini imajo stalno in ponovljivo sestavo, obogatijo njihovo enostavno dodate potrebno mikroelementy- jim je tudi enostaven za izdelavo v obliki granul ali tablet, njihovo skladiščenje je veliko lažje, kot shranjevanje rastlin ali druge krme.

Vendar, proizvajalci beljakovin ne upoštevajo svoje izdelke kot beljakovin nadomestek v prehrani živali: beljakovinski koncentrati, krmni dodatki, zmanjšanje stroškov in izboljšanje njihove kakovosti. Opozoriti je treba, pa je, da je proizvodnja beljakovinskih dodatkov ne razvija tako hitro, kot je bilo pričakovano v 60-70 letih. Dejstvo je, da je precej zaostrile pogoje za varnostno tehnologijo, ki naj upoštevajo rezultate vseh potrebnih toksikoloških in prehranske testiranje.

morajo biti še posebej previdni pri uporaba beljakovinskih koncentratov za prehrano ljudi. Vendar pa je njihova uporaba za reševanje problemov hrane svetovnega prebivalstva nima alternative, saj projekcije kažejo, da rast prebivalstva ne ustreza povečanju v hrani. Mi lahko z gotovostjo trditi, da je razvoj mikroorganizmov v človeški prehrani šele začenja.

Mikroorganizmi začele uporabljati v proizvodnji beljakovinskih izdelkov, že dolgo pred pojavom mikrobiologije. Dovolj je omeniti vse vrste sort sira, kot tudi izdelke, pridobljene s fermentacijo soje. In v prvem in v drugem primeru je protein hranilno podlago. Pri razvoju teh izdelkov, v sodelovanju z bakterijami, je globoka sprememba, ki vsebujejo beljakovinskih surovin lastnosti.

Rezultat je živilo, ki jih je mogoče hraniti dlje (sir) ali porabijo udobnejšo (fižol skuta). Mikrobi igrajo vlogo pri proizvodnji nekaterih mesnih izdelkov za shranjevanje. Tako se uporablja v proizvodnji nekaterih vrst klobas kisline fermentacije, običajno s pomočjo zapletenih mlečnokislinskih bakterij. Proizvod, ki izhaja kislina pomaga konzerviranje in prispeva k tvorbi svoje posebne okusa.

Ta, morda je omejena na uporabo mikroorganizmov v predelavo beljakovin. Možnosti sodobne biotehnologije v teh panogah so majhne, ​​z izjemo sira. Še ena stvar - gojenje in pobiranje mikrobne mase, predelane v živilskih proizvodov: tam biotehnologija sama lahko kaže v vsej svoji polnosti.

Proizvodnja protein enoceličnih organizmov

Na številnih pomembnih kazalnikov mikrobne biomase ima lahko zelo visoko hranilno vrednost. V veliki meri je to določeno z vrednostjo beljakovin: v večini vrst, ki jih predstavljajo pomemben delež suhe mase celic. Že desetletja, aktivno razpravljal in raziskati možnosti za povečanje deleža beljakovin v celotni bilanci mikroorganizmov, proizvedenih svetovni beljakovin.

Izdelava takega proteina je povezano z gojenjem obsežno določenih mikroorganizmov, ki se zbirajo in obdelujejo v živilih. Da bi se čim bolj preoblikovanje substrata v mikrobne biomase zahteva večplastni pristop. Gojenje mikrobov za prehrambene namene je zanimiv iz dveh razlogov. Prvič, rastejo veliko hitreje kot rastline in živali: čas podvojitev njihovo število se meri v urah. S tem se zmanjša čas, potreben za izdelavo določeno količino hrane.

Drugič, glede na kultiviranih mikroorganizmov v različnih vrstah surovin se lahko uporablja kot substrat. Glede na podlago, potem lahko greš na dveh glavnih področjih: za obdelavo nizke kakovosti junk hrane, ali pa se zanašajo na lahko dostopnih ogljikovih hidratov in prejeli na svoj račun mikrobne biomase, ki vsebuje visoko kakovostne beljakovine.

Priprava mikrobnega proteina na metanola

Glavna prednost tega substrata - visoke čistote in Odsotnost kancerogenih nečistoč, dobre topnosti v vodi, visoke nestabilnosti, kar omogoča enostavno odstraniti iz ostankov končnega izdelka. Biomaso dobimo v metanolu ne vsebuje nezaželene nečistote, ki omogoča brez čiščenja Diagram pretoka korak.

Vendar pa je treba upoštevati pri izvajanju takega procesa in predvsem metanol kot vnetljivosti in možne tvorbe eksplozivne mešanice z zrakom.

Ker so proizvajalci uporabljajo metanola v konstruktivno presnovi preučevali kot kvasovkami in bakterijskih sevov. Kvas so bili predlagani v proizvodnji Candida boidinii, Hansenula polymorpha in Piehia pastoris, za katerega optimalne pogoje (temperaturo 34-37 ° C, pH 4,2-4,6) omogoči razmerjem asimilacije Substrat ekonomskega procesa do 0,40 pri stopnji teče v razponu 0.12-0.16 h-1.

Med uporabljene bakterijske kulture Methylomonas Clara, Pseudomonas rosea s sod., So sposobni razviti pri temperaturi 32-34 ° C, pH 6,0-6,4 z razmerjem gospodarsko substrata asimilacije do 0,55 pri pretočni hitrosti do 0,5ch-1.

Značilnosti postopka gojenja, predvsem zaradi uporabljene sevov proizvajalca (kvasovke ali bakterije) in aseptičnih pogojih. Število tujih podjetij predlaga uporabo kvasovke in izvesti gojenje v odsotnosti strogo aseptično tehniko. V tem primeru so procesne poteka v produktivnosti za fermentacijo tip izmet 75 ton beljakovin na dan, in specifično porabo metanola je 2,5 t / t proteina.




Z kultiviranje kvas v aseptičnih pogojih priporočljivo naprave kolone ali erlifitnogo produktivnosti vrsta protein 75-100 t / dan z uživanjem metanolom, da 2,6z t / t proteina. V obeh primerih je kultura izvede posamezen korak procesa, ne da bi koraka "zorenje", pri nizki koncentraciji substrata (8-10 g / l).

V številnih državah so proizvodnjo bakterijskih sevov se uporabljajo, se postopek izvede pod aseptičnimi pogoji v fermentorjih erlifitnogo ali kapljični tipa izhodna Z00 100 t / dan in hitrost pretoka metanola do 2, s T / t proteina. Fermentacija poteka en korak pri nizkih koncentracijah alkohola (do 12 g / l), z visoko stopnjo izkoriščenosti metanola.

Najbolj obetavna v svoji zasnovi je curek digestor inštitut Tehnične kemijo (Nemčija). Obseg fermentor 1000 m sestavljena iz odsekov razporejena drug nad drugim in medsebojno silosi modulacije.

Fermentacijski medij iz spodnjega dela fermentorja se dovaja prek tlaka dovodnega centrifugalni obtočne črpalke zgornje modulacije na gredi, skozi katero se razteza v dolvodni odsek, pri čemer je zračni podsasyvaya od gazovoda. Tako medij teče od odseka do odseka, nenehno podsasyvaya nov del zraka. Padajoči curek modulacije v jašek zagotavlja intenzivno zračenje medija.

Hranilni medij se kontinuirno dovaja v zgornjem območju rudniških prelive in se odvaja iz mikrobnih suspenzija stranskimi vezij. Na koraku ločevanja za izdelavo vseh vrst ločitev granulacijo, da dobimo končni produkt v granulah.

Krma kvas, pridobljen iz metanola je imela naslednjo sestavo (v%): surove beljakovine lipidov 5-6- 56-62- pepel 7-11- vlage 8-10- nukleinske kisline 5-6. Bakterijski biomase je označen z naslednjo sestavo (v%): Surov proteinski lipidov 7-9- 70-74- pepel 810- vlažnosti nukleinska kislina 10-1z- 8-10.

Poleg metanola, kot kakovostnih so surovine Rabljeni etanol, ki ima nizko toksičnost, dobro topnost v vodi, majhna količina nečistoč.

Mikroorganizmi - proizvodnjo proteina na etanol kot edini vir ogljika lahko uporabimo kvas (Candida utilis, Sacharomyces lambica, Hansenula anomala, Acinetobacter calcoaceticus). kultiviranje posamezen korak procesa poteka v fermentorjih z visokimi lastnostmi masno prenos na koncentracijo etanola ne več kot 15 g / l.

Kvas goji na etanol, obsega (v%): surove beljakovine - lipidni 60-62- - 2-4- pepel - 8-10- vlage - 10.

Priprava proteinov na surovine ogljikovih hidratov

V preteklosti so nekateri od prvih substratov, ki se uporabljajo za proizvodnjo hidrolizati krmni biomase so rastlinski odpadki, in sulfita liker predgidralizaty - odpadki industrija celuloze in papirja.

Obresti iz ogljikovih hidratov surovin, kot glavni vir obnovljivih virov ogljika znatno povečala tudi z okoljskega vidika, saj lahko služi kot osnova za oblikovanje tehnologije brez odpadkov za predelavo rastlinskih proizvodov.

Zaradi dejstva, da se hidrolizati kompleksu substrat sestavljen iz mešanice heksoz in pentoz, vključno sevov industrijsko proizvodnjo so se razširili kvasnih vrst C. utilis, C. scottii in C. tropicalis, ki lahko poleg heksoz prebavi pentozo in prenos prisotnost furfurala v mediju.

Sestava gojišča v primeru obdelovanja na ogljikovodikovega goriva, bistveno razlikuje od uporabljena v času rasti mikroorganizmov na substrat ogljikovodika. Hidrolizat in sulfita voda so na voljo v majhnem številu skoraj vsi elementi v sledovih, ki so potrebni za rast kvasovk. Manjkajočo količino dušik, fosfor in kalij dajemo kot soli s splošno raztopine MAP, kalijevega klorida in amonijevega sulfata.

Fermentacija poteka v zračni pretok aparati gradbeništvo Lefrançois-Mari 320 in 600 m. Postopek kultivacije kvasovke izvedemo na način s kontinuirnim pri pH 4.2-4.6. Optimalna temperatura - od 30 do 40 ° C.

Krmnim kvasom dobljene z gojenjem hidrolizatov rastlinskih snovi in ​​sulfitnih lužnice, imajo naslednjo sestavo (v%): beljakovine - 43-58- lipidi - 2,3-3,0- ogljikovi hidrati - 11-23- 11- vlažnost pepel -do - ne več kot 10.

Ena obetavne substratov v proizvodnji krme biomasa šote hidrolizati, ki ima v svoji sestavi veliko lahko prebavljive monosaharidov in organskimi kislinami. Poleg tega sestava hranilnem mediju so uvedli majhno količino superfosfat in kalijev klorid. vir dušika amoniak vodo.

Na kakovost krme biomase, proizvedene hidrolizatov šote, vrhunsko kvasa, pridelanih rastlinskih surovin odpadkov.

LV Timoshenko, MV Chubik
Zdieľať na sociálnych sieťach:

Príbuzný