GuruHealthInfo.com

Производство на протеини от едноклетъчни и многоклетъчни организми



Видео: Nauchfilm. Биология. 15. филм протеин (1987)

Мащабните култивиране на микроорганизми, като пряк източник на протеин за хората и животните власт се разглежда като начин за справяне с недостига на храна в Германия вече по време на Първата световна война. обработва бира дрожди култура, която след обработка и изсушаване бяха разработени добавя към супи и колбаси. По време на Втората световна война тези процеси вече са добре развити.

Изразът "едноклетъчни организми протеини" се появяват в 60-те години. приложен към бактериалната биомаса (за предпочитане дрожди), който се използва като компонент на храна при животни и хора. Особено привлекателен е фактът, че културалната среда чрез култивиране на бактерии, често са селскостопански отпадъци: меласа от захарно цвекло в производството на захар, слънчогледово брашно в производството на растително масло, суроватъчен при производството на сирене, дървесни стружки и стърготини и др ...

Интерес на този проблем се разширява след публикуването на резултатите от проучвания, които показват способността да произвежда такива протеинови концентрати, базирани на въглеводороди. Петролните компании са инвестирали в развитието на това изследване е не само в резултат на използването на въглеводороди, но също и поради благоприятните резултати от изследване на храни и перспективите за продажби.

първата мащабна растителен протеин концентрат е разработен «Бритиш Петролеум» съвместно дружество (Великобритания) и "Italprotein" (Италия) през 1975 г., неговата производителност е 100 хиляди тона / годишно на суровината бяха нормални парафини. Този проблем се и Япония, 8 растения от 1500 тона на протеини са построени / година. Въпреки това, интерес в производството на протеин от едноклетъчни организми в 70-те години. няколко snizilsya- отчасти се дължи на благоприятното селскостопанска ситуация в тези години, но най-вече поради несъвършенството на технологията, не се отстранят някои от най-токсичните вещества от крайния продукт.

През 80-те години. Немски фирма "Hoechst", където на пазара за тяхната висока технология, е разработил метод за производството на висококачествени протеинови концентрати. През 80-те години. беше СССР, с неизчерпаем източник на суровини един от водещите в света производител на протеини. Във Финландия, фабриката е построен с помощта на гъбички Paecilomyces в сулфатно мелница отпадъчните води kombinatov- капацитет за хартия - 10000 тона протеин / година.

Протеинът на страните от ЕИО концентрати, произведени около 25 милиона тона годишно. Тези цифри показват, рентабилността на предприятията. Фураж става скъпо поради ограниченията на земя и по други причини. Белтъците са едноклетъчни организми имат огромни предимства: висока скорост размножаване, наличието на суровини и материали, източници за разрешаване на проблеми отпадъчни много фирми и така нататък ..

Нещо повече, протеини имат постоянен и възпроизводим състав, обогати тях лесно добавяне необходимо mikroelementy- тях е също така лесно да се произвежда под формата на гранули или таблетки, съхранението им е много по-лесно от съхраняване на растения или друг фураж.

Въпреки това, производителите на протеинови не смятат своите продукти като протеинов заместител на хранене на животните: белтъчни концентрати са фуражни добавки, намаляване на разходите и подобряване на тяхното качество. Трябва да се отбележи обаче, че производството на протеинови добавки не се развива така бързо, както се очаква в 60-70 години. Факт е, че доста много затегнат изискванията за технология за сигурност, които трябва да се вземат предвид резултатите от всички необходими токсикологични и хранителна тестване.

трябва да бъде особено внимателно при прилагането на протеинови концентрати за храненето на човека. Въпреки това, използването им за решаване на проблемите на храни от населението на света няма алтернатива, тъй като прогнозите сочат, че прирастът на населението не отговаря на нарастването на храна. Ние можем да кажем с увереност, че развитието на микроорганизми в човешкото хранене е само началото.

Микроорганизмите започнали да използват в производството на протеинови продукти, много преди появата на микробиология. Достатъчно е да се спомене, всякакви разновидности на сирене, както и продукти, получени чрез ферментация на соя. И в първия и във втория случай е хранителна база протеин. При разработването на тези продукти, с участието на бактерии, има дълбока промяна в протеин-съдържащи суровини свойства.

Резултатът е храна, която може да се съхранява по-дълго (сирене), или консумират по-удобно (Бийн извара). Микроби играят роля в производството на някои месни продукти за съхранение. Така, производството на някои класове на наденица киселина ферментация се използва, обикновено с помощта на сложни млечнокисели бактерии. Полученият киселинен продукт помага съхранение и допринася за формирането на своя специално вкус.

Това може би се ограничава до използването на микроорганизми в обработка протеини. Възможностите на съвременната биотехнология в тези отрасли са малки, с изключение на сирене. Друго нещо - отглеждането и събирането на микробна маса, преработено в хранителни продукти: там биотехнологиите може да се прояви в цялата си пълнота.

производство на едноклетъчни организми протеин

На много важни показатели за микробна биомаса може да има много висока хранителна стойност. До голяма степен това се определя от стойността на протеини: в повечето видове, те съставляват значителна част от сухото тегло на клетките. В продължение на десетилетия, активно обсъжда и изследва перспективите за увеличаване на дела на протеин в общия баланс на микроорганизмите произведени в света протеин.

Производство на такъв протеин се свързва с голям мащаб отглеждане на някои микроорганизми, които се събират и обработват в храни. За да се направи възможно най-пълно превръщане на субстрата в микробна биомаса изисква многостранен подход. Отглеждане микроби за хранителни цели е от интерес по две причини. Първо, те растат много по-бързо от растения и животни: времето за удвояване на броя им се измерва в часове. Това намалява времето, необходимо за производството на дадено количество храна време.

На второ място, в зависимост от култивираните микроорганизми в различни видове суровини могат да се използват като субстрати. По отношение на субстрата, а след това можете да отидете в две основни области: да обработва нискокачествени храни, боклуци, или да разчитат на лесно достъпни въглехидрати и получават за своя сметка микробна биомаса, съдържаща висококачествен протеин.

Получаване на микробен протеин към метанол

Основното предимство на този субстрат - висока чистота и липса на канцерогенни примеси, добра разтворимост във вода, висока летливост, което го прави лесно да се отстрани от остатъците на крайния продукт. Биомасата, получен в метанол не съдържа нежелани примеси, които позволява без етап на пречистване технологична схема.

Въпреки това, трябва да се вземат предвид при извършването на този процес и особено метанол като запалимост и възможно образуването на експлозивни смеси с въздуха.

Както производители използват метанол в конструктивен метаболизъм са изследвани като дрожди и бактериални щамове. Дрожди са препоръчани в производството на Candida boidinii, Hansenula Polymorpha и Piehia PASTORIS, за които оптимални условия (температура 34-37 ° С, рН 4.2-4.6) позволяват икономически процес съотношение на основата асимилация до 0,40 при скорост поток в интервала 0.12-0.16 H-1.

Сред бактериални култури, използвани Methylomonas Клара, Pseudomonas Rosea и др., Могат да развият при температура от 32-34 ° С, рН 6.0-6.4 с съотношение икономически субстрат асимилация на 0.55 при скорост на потока на 0,5ch-1.

Характеристики на процеса на култивиране, са до голяма степен поради прилага щам-продуцент (дрожди или бактерии) и асептични условия. Редица чуждестранни фирми предлага да се използват щамове дрожди и за извършване на отглеждане при липсата на строга асептична техника. В този случай, протича процес на производителността на ферментатор тип изтласкване на 75 тона на протеин на ден, и специфичното потребление на метанол е 2,5 т / т на протеина.

Чрез култивиране на дрождите при асептични условия препоръчва устройства на колоната или erlifitnogo производителността тип протеин на 75-100 т / ден с консумация на метанол, за да 2,6z т / т на протеина. И в двата случая културата се извършва един процес стъпка, без стъпка "узряване", с ниска концентрация на субстрат (8-10 г / л).

В някои страни, като производство на бактериални щамове се използват, процесът се извършва при асептични условия в ферментатори erlifitnogo или мастилено-струен тип изход Z00 100 т / г и скоростта на потока на метанол до 2, и т / т на протеина. Ферментацията се извършва един етап при ниски концентрации на алкохол (до 12 г / л), с висока степен на използване на метанол.

Най-обещаващите в своя дизайн е струя биореактор Институт по Техническа химия (Германия). Ферментатор обем от 1000 м се състои от секции, разположени един над друг и свързани помежду си силоз модулации.

Ферментационната среда от долната част на ферментатора се подава през тръбопровод налягане центробежни на циркулационни помпи за горните валове модулации чрез която се простира в частта надолу, където въздух podsasyvaya на gazovoda. Така, средата потоци от точка до точка, непрекъснато podsasyvaya нова порция въздух. Падащите реактивни модулации в вал осигуряват интензивна аерация на средата.

Хранителната среда непрекъснато се подава в горната зона на залято мината и се освобождава от микробните суспензия стрелата вериги. На етап на разделяне за производство на всички видове разделяне условие гранулиране за получаване на крайния продукт в гранули.

Поток дрожди, получена от метанол има следния състав (в%): суров протеин липиди 5-6 56-62- пепел 7-11- влага 8-10- нуклеинова киселина 5-6. Бактериалната биомаса се характеризира със следния състав (в%): суров протеин липиди 7-9- 70-74- пепел 810- нуклеинова киселина 10-1z- влажност 8-10.

Освен метанол, като високо качество суровини се използват етанол, който има ниска токсичност, добра разтворимост във вода, малко количество примеси.

Микроорганизми - производство на протеин на етанол като единствен източник на въглерод могат да се използват дрожди (Candida utilis, Sacharomyces lambica, Hansenula Anomala, Acinetobacter calcoaceticus). култивиране на един процес стъпка се извършва в ферментатори с високи характеристики масовия трансфер на концентрация на етанол от не повече от 15 г / л.

Дрожди отглеждани на етанол, съдържа (в%): суров протеин - липид 60-62- - 2-4- пепел - 8-10- влага - 10.

Получаване на протеини на въглехидрати суровина

Исторически погледнато, някои от първите основи, използвани за производство на фуражи, хидролизати на биомаса са растителни отпадъци, както и сулфит алкохол predgidralizaty - отпадъци целулозно-хартиената промишленост.

Интересът към въглехидратните суровини като основен източник на възобновяема въглероден увеличил значително и от гледна точка на околната среда, тъй като тя може да служи като основа за създаването на безотпадъчни технологии за обработка на растителни продукти.

Поради факта, че хидролизати са сложни субстрат, състоящ се от смес от хексози и пентози, включително индустриални-продуциращи щамове са разпределени видове дрожди С utilis, С scottii и C. tropicalis, способни допълнение към хексози метаболизма пентоза и трансфер присъствието на фурфурал в средата.

Състав на културалната среда, в случай на култивиране на въглеводородната суровина, се различава значително от прилагани по време на растежа на микроорганизми върху субстрат въглеводород. луги хидролизат и сулфит се предлагат в малки количества почти всички микроелементи, необходими за растежа на дрожди. Липсващите количества азот, фосфор и калий се прилагат като соли с обща разтвор MAP, калиев хлорид и амониев сулфат.

Ферментацията се извършва във въздушна лифт апарат строителство Lefrançois-Мари на 320 и 600 м. култивиране Метод дрожди се извършва в непрекъснат режим при рН 4.2-4.6. Оптимална температура - от 30 до 40 ° С

Feed дрожди, получена чрез култивиране на хидролизати от растителни материали и сулфитни луги, имат следния състав (в%): протеин - 43-58- липиди - 2,3-3,0- въглехидрати - 11-23- 11- влажност пепел -до - не повече от 10.

Един обещаващи субстрати в производството на фураж биомаса е торф хидролизати, като в състава си голямо количество лесно смилаеми монозахариди и органични киселини. В допълнение, съставът на хранителната среда се въвеждат малко количество суперфосфат и калиев хлорид. източник на азот е амонячна вода.

От качеството на фураж биомаса, произведени от торф хидролизати, да се чувствате мая, отглеждани в зеленчукови суровини отпадъци.

LV Тимошенко, MV Chubik
Споделяне в социалните мрежи:

сроден

© 2011—2022 GuruHealthInfo.com