Разработка ресурсо- и энергосберегающей технологии обогащения растительных отходов микробным белком

• Автор: Кулиненков, Дмитрий Олегович
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Получение микробного кормового белкового продукта
1.2. Взаимодействие микроорганизмов с твердой фазой
1.3. Отделение биомассы от культуральной жидкости
1.4. Замкнутый цикл использования технологической воды
1.5. Анализ литературы
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1. Характеристика используемого сырья
2.1.1. Добавки твердой фазы в ферментационную среду
2.1.2. Клубни картофеля и кукурузная мезга
как перспективное сырье для выращивания микроорганизмов
2.2. Культивирование микроорганизмов
2.2.1. Краткая характеристика основных продуцентов
2.2.2. Методы культивирования микроорганизмов
2.3. Методы анализа
Глава 3. Исследование влияния присутствия твердой фазы
в ферментационной среде на ее фильтруемость
3.1. Культивирование микроорганизмов в присутствии твердой фазы
3.2. Влияние добавок твердой фазы в ферментационную
среду на ее фильтрационные свойства
3.3. Изучение зависимости фильтруемости гетерофазной среды от разности концентраций редуцирующих
веществ

Глава 4. Получение углеводно-белкового корма на основе растительного сырья
4.1. Получение углеводно-белкового корма на основе
клубней картофеля
4.1.1. Исследование гетерофазного глубинного культивирования дрожжей на подготовленных средах на основе клубней картофеля
4.1.2. Изучение фильтрационных свойств дрожжевой суспензии, полученной на основе клубней картофеля, и использование фильтрата в рецикле
4.2. Получение углеводно-белкового корма на основе
кукурузной мезги
4.2.1. Исследование гетерофазного глубинного культивирования дрожжей на подготовленных средах на основе кукурузной мезги
4.2.2. Изучение фильтрационных свойств дрожжевой суспензии, полученной на основе кукурузной мезги,
и использование фильтрата в рецикле
Глава 5. Расчет модульной установки производства РУБК по малоотходной энергосберегающей технологии
5.1. Получение растительного углеводно-белкового
кормового продукта на растительном сырье
и отходах его переработки
5.2. Описание предлагаемой технологической схемы
5.3. Оценка технико-экономических показателей
производства РУБК по предлагаемой
ресурсо- и энергосберегающей схеме
Выводы
Список литературы
Приложение

Введение.
В настоящее время из-за высоких затрат на сырье и энергию традиционное производство кормового белка не является рентабельным. Поэтому в качестве субстратов для биосинтеза кормовых дрожжей вновь рассматривается возобновляемое растительное сырье как источник углеводов. При этом желательно использовать не только сельскохозяйственные культуры, но и образующиеся побочные продукты их переработки или отходы. В этом случае возможно получение дополнительного микробного белка для животноводства и одновременное решение проблемы утилизации отходов, загрязняющих окружающую среду.
Исследования последних лет показали, что процесс получения микробного белка может осуществляться только по ресурсо- и энергосберегающим малоотходным технологиям. К ним необходимо отнести гетерофазное глубинное культивирование дрожжей на углеводсодержащих субстратах как отходах растительного сырья. Улучшить техникоэкономические показатели производства дрожжей возможно, если использовать стадию фильтрования вместо широко известных энергоемких процессов сепарации и вакуум-концентрирования микробных суспензий, с возвратом фильтрата на стадию приготовления питательной среды.
Проведенные ранее исследования (Шакир И. В.) показали, что при гетерофазном культивировании дрожжей на отходах переработки сахарной свеклы клетки совместно с твердой фазой возможно отделять фильтрованием. Однако оптимальные режимы подготовки растительных субстратов и проведения процесса культивирования в конкретных условиях каждый раз должны уточняться для вносимых в среду источников углеводов, твердой фазы и продуцента с целью обеспечения наиболее эффективного проведения

Результаты исследований показали, что БОВ, поступающие в гидролизное отделение для приготовление варочной смеси, могут не подвергаться дополнительной обработке, поскольку их полная стерилизация обеспечивается условиями гидролиза (ї=180-190°С, рН=1,2, время 30 мин.).
Осуществлен один из возможных вариантов технологии получения кормовых дрожжей с замкнутым циклом водопользования во ВНИИсинтезбелок. Культуральная жидкость после сепаратора направляется на биологическую очистку. Проведенные исследования показали высокую эффективность применения активного ила для данного процесса. Получаемая в результате очистки биомасса не токсична, не содержит патогенных бактерий кишечной группы и может быть использована в качестве белково-витаминной добавки в рационы сельскохозяйственных животных. Очищенная культуральная жидкость возвращается на основную ферментацию. При этом производительность ферментационного оборудования возрастает в среднем на 15%, расход свежей воды на тонну производимой продукции снижается с 130-160 м3 до 21 м3.
Для повышения степени очистки ОКЖ могут быть применены дополнительное сепарирование, обработка реагентами, флотационные и электрофлотационные способы, а также мембранная очистка и биоокисление.
Некоторыми исследователями [6,80] предлагается использовать для устранения ингибирующих факторов мембранные ультрафильтрационные установки. Рециркуляция очищенной культуральной жидкости способствует интенсификации процесса и увеличению скорости роста дрожжевой культуры. Продуктивность процесса ферментации увеличивается на 7-9% отн., выход по биомассе - на 15-20% по сравнению с аналогичным возвратом без очистки.
Для осуществления замкнутого цикла водоиспользования при получении кормового микробного продукта [80] предлагается возвращать