Разработка технологии и аппарата для культивирования кормовых дрожжей сельскохозяйственного назначения

• Автор: Кокиева, Галия Ергешевна
• Шифр специальности: 05.20.01, 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И

СОСТОЯ Н И Е ВО П РОСА

1.1.0 производстве кормовых дрожжей.

1.2. Характеристика кормовых дрожжей и условия построения

1.3.Обзор существующих конструкций ферментаторов.

1.4.Анализ конструкций мешалок.

1.5.Анализ методов культивирования.

ВЫВОДЫ

1 .б.Цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ОБОСНОВАНИЮ ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОГО РОСТА И ВЫХОДА КОРМОВЫХ
ДРОЖЖЕЙ В АЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ В ФЕРМЕНТАТОРЕ.
2.1. Обоснование технологической схемы получения кормовых
дрожжей.
2.2. Зависимость роста микробных клеток от концентрации
биомассы
2.3.Математическая модель скорости роста микроорганизмов.
2.4.Математическая модель проникновения кислорода в клетку
2.5. Критериальная зависимость определения
производительности ферментатора.
ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1.Программа исследований
3.2. Методика лабораторных и производственных исследований
3.2.1. Описание технологической схемы и экспериментальной установки
3.2.2. Материалы, методы и средства исследований.
3.2.2.1. Использованные материалы и сырь.
3.2.2.2. Методы контроля микробиологического процесса.
3.2.2.2.1. Микроскопия физиологического состояния клеток
3.2.2.2.2. Определение количества мртвых клеток
3.2.2.2.3. Определение бактериальной микрофлоры
3.2.2.2.4. Определение количества живых клеток в камере Горяева.
3.2.2.2.5. Определение биомассы дрожжей.
3.2.2.2.6. Определение концентрации биомассы весовым методом.
3.2.2.2.7. Определение сахаров по методу Бертрана.
3.2.2.2.8. Определение дыхательной активности.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
4.1. Получение посевного материала, подготовка питательной среды и культивирование кормовых дрожжей но предлагаемым схемам.
4.2. Результаты и их обсуждение.
4.3. Вывод критериальной зависимости определения
произвол ител ьн ости.
ГЛАВА 5. МЕТОДИКА РАСЧЕТА МАСШТАБИРОВАНИЯ.
ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ
ГЛАВА 6. РАСЧТЫ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯИЗ
СПИСОК ПРИНЯТЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В этой связи усиливалась работа по выделению и изучению местных рас кормовых дрожжей, использующих местные отходы сельского хозяйства и промышленности. Candida или Torulopsis, так как они наиболее приспособлены к сбраживанию гсксоз / , , /. При достаточной аэрации они не почкуются и не образуют псевдомицелий. Применямые в настоящее время кормовые дрожжи из рода Candida "Красноярские” СД- я и К-5 а /, , , / обладают рядом достоинств по степени активного использования углеводов и органических кислот. Широко известно, что после сельскохозяйственных зерновых культур картофель занимает лидирующее положение. На территории Бурятии посевом картофеля занимаются все сельскохозяйственные районы, городские дачные кооперативы и товарищества, предприниматели и частные лица. Ежегодно, по данным государственной статистики республики Бурятия, сбор картофеля составляет около - тысяч тонн. Для посева картофеля используются местные сорта картофеля и завезённые, адаптировавшиеся к местным условиям такие, как Jlopx, Полёт, Волжанка и др. Таким образом, резерв продукции-субстанции для выращивания микроорганизмов сохраняется. Дрожжи относятся к семейству одноклеточных грибов /класс Agcomyceles - сумчатые грибы/, не образующие мицелий. Дрожжевые клетки достигают в диаметре 8. Форма их весьма разнообразна - яйцевидная, эллиптическая, цилиндрическая, лимоновидная, шаровидная. Размножение дрожжей происходит почкованием, реже спорообразованием и совсем редко простым делением, у некоторых видов наблюдается половой процесс/, 1/. Химический состав кормовых дрожжей различается в зависимости от условий их культивирования, состава питательной среды и физиологического состояния клеток. Сухое вещество дрожжей состоит из следующих химических элементов (табл. Таблица 1. Вода ,0. Протеин ,0. Клетчатка 1,6. Жир (сырой) 0,9. Зола 1,. Дрожжевая клетка формируется и размножается при соблюдении определённых условий. Для построения дрожжевой клетки необходимы углерод, азот, сера, фосфор, калий, кальций, магний, железо и другие элементы. Все необходимые элементы в виде усвояемых химических соединений должны содержаться в питательной среде, предназначенной для развития и роста кормового белка //. Питательные вещества проникают внутрь клетки через ее оболочку. Питательные вещества проникают только в виде водного раствора. Отсутствие или недостаток, а также избыток некоторых элементов в среде приводит к снижению жизнедеятельности клетки. При получении кормовых дрожжей обязательно должны присутствовать соединения азота, фосфора, магния, калия. Главным источником энергии при получении кормовых дрожжей являются углеводы. Сахароза, глюкоза и манноза усваиваются большинством дрожжей, в связи с чем входят в состав питательных сред, применяемых для выращивания дрожжей. Пентозы (арабиноза и ксилоза) содержатся не только в гидролизатах древесины, но также в сельскохозяйственных отходах, например картофеле, образованных при гидролизе её гемицеллюлозной части. По данным Б. М. Нахманович, Н. А. Щсбликиной /, , / в гидролизатах из кукурузной кочерыжки содержится до % пентозанов. Для нормальной жизнедеятельности дрожжи наравне с углеводами должны находить азотистые вещества в усвояемой форме в питательной среде. Азотистые вещества доставляют организму материал для формирования аминных и иминных групп в молекулах аминокислот, нуклеотидов и других веществ протоплазмы. Степень усвояемости минеральных соединений азота определяется тем, насколько легко они превращаются в аммиак, а органические азотсодержащие вещества являются одновременно источником азота и углерода. Потребление органического источника азота сводится, в основном, к отщеплению от них аммиака. Из соединений азота, усвояемых дрожжами, широкое практическое применение имеют водный раствор аммиака, сернокислый и фосфорнокислый аммоний. Усвояемость аммиачного азота достигает при соответствующих условиях % /6, 8, 8, 1/. Построение внутриклеточного белка за счёт неорганических и органических соединений среды происходит при непосредственном участии усвояемых сахаров за счет энергии, аккумулируемой в богатых энергией связях.