SU1311058A1 - Способ переработки бурых водорослей - Google Patents

Description

(46) 15.03.90. Бюл. 10

(21)3821693/28-13

(22)10.12.84

(71)Всесоюзный научно-исследовзтепь ский институт морского рыбного хоз йства и океанографии и Институт биохимии им. А.Н.Баха

(72)Н.И.Рехина (SU), Вальемте Иоранте Оскар Рикардо (РЕ), Ю.Г.Воронова , Т.А.Николаева, Н.А.Тну ова, Н.Я.Кобзева, И.В.Зайкина (SU)

(53)668.393.5(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 167799, кл. С 12N 1/16, 1963.

Воэжинска  В.Б. и др. Промысловые водоросли СССР./ Справочник. М.: Пищева  промышленность, 1971, с.198202 .

(54)СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БУРЫХ ВОДОРОСЛЕЙ

(57)Изобретение повышает эффективность переработки бурых водорослей путем более полного использовани  сырь . Из сухих бурых водорослей этиловым спиртом экстрагируют ма  ит Ламинаран , углеводы и aзotиcтыe соедщнени  экстрагируют сол ной или серной кислотой. Затем водорослм заливают

водой, добавл ют сухую кальцинированную соду и перемешивают, разбавл ют холодной водой, подогревают и фильтруют . Из полученного раствора концентрированной серной или сол ной кислотой осаждают альпгновую кислоту. Ос-° вобожденный от осадка раствор упаривают . Осадок промывают гор чей водой. Промывные воды упаривают в четыреп ть раз. Растворы, образующиес  при обработке водорослей кислотой, при осаждении альгиновой кислоты и промывные воды объедин ют. Собранна  жидкость содержит ламинаран, другие углеводы и азотсодержащие вещества. Гидролиз углеводов ведут при рН 3,54 ,0. Ввод т фермент 1,3-у5-глюканазу с активностью 700-800 ед/л. Инкубируют при 45-46 С в течение 18-20 ч. Ламинаран расщепл етс  до Сахаров. Инкубационную смесь нейтрализуют целочью до рН 6-7 и используют в качестве питательной среды дл  вырацива .ни  кормовц с дрожжей. Содержание сахаров и азотсодержащих веществ и рН соответствуют требовани м выращивани . 1 табл.

t13

Изобретение относитс  к переработке морских водорослей, в частности бурых, содержащих маннит и альгиновые кислоты.

Цель изобретени  - повышение эффективности- .способа путем более полного испо;1ьзовани  сырь .

Сущность предложенного способа заключаетс  в следующем.

Сухие бурые водоросли измельчают |(о размера кусочков 0,5-1 см, залифают этиловым спиртом крепости 8586 в шестикратном количестве по отношению к массе водорослей и провод т экстрагирование маннита при в течение 1 ч. Спиртовой экстракт сливают и направл ют на получение маннита . Оставшиес  водоросли обрабатывают 0,2-0,3%-ным-раствором кислоты (IljS04 или НС1) при соотношении 1:12 - 1:14 в течение 1 ч при 50°С. В результате такой обработки получают кислый раствор с рН от 2,0 до 1,0 который сливают через фильтр (ткань) в сборник-накопитель .

В этот кислый раствор переход т, .в частности, ламинаран, количество которого зависит от содержани  в сы рье, а также другие экстрагируемые кислотой углеводы, азотистме соединени .

Дл  получени  альгината натри  оставшиес  водоросли заливают водой П1|)и соотношении 1:12 - 1:14, добавл  ют сухую кальцинированнло соду в количестве 18-20Z по отношению к весу сухих водорослей и выдерживают 11 ,,5 ч при 60-70 °С при непрерывном перемешивании до получени  однородной массы - галерты.

Полученную галерту разбавл ют холодной водой, довод  жидкостный коэффициент до 1:14 - 1:16,. подогревают до 65-70 С и фильтруют, получают альги;натный раствор, в котьром далее провод т осаждение альгины (альгиновой кислоты). Дл  этого в альгинатный раствор добавл ют концентрированную серную или сол ную кислоту при перемешивании , довод  рН раствора до 1,02 ,0, и оставл ют раствор на 20-30 мин дл  осаждени  альгины.

0582

Осадок апьгиновой кислоты заливают гор чей водой температуры 85-95 С при соотношении альгиновой кислоты и воды 1:0,5 - 1:2,0, перемешивают

и оставл ют на 10-20 мин дл  коагул ции альгиновой кислоты. Промывные воды (рН 2,0-1,5), содержащие ламинаран и другие углеводные соединени , упаривают в 4-5 раз и сливают в сбор0 ник-накопитель.

I Растворы, образующиес  в процессе обработки водорослей кислотой, и упа{енный раствор, образующийс  на стадии осаждени  альгины, а также упаренные воды от промьшки альгины объедин ют , ввод т раствор концентрированной щелочи (натриевой или калиевой ) , довод  рН до 6,0-7,0.

Доведение рН жидкости до указанного предела необходимо дл  создани  благопри тных условий культивировани  кормовых дрожжей в соответствии с общеприн той технологией. При этом нейтрализаци  кислой жидкости снижает

5 коррозию оборудовани . .

Дл  увеличени  выхода кормовых дрожжей предварительно осуществл ют ферментативньй гидролиз полисахаридов , содержащихс  в кислом растворе,

0с помощью 1,3- 5-глюканазы, например из гриба Geotrichum candidum (препарат Целлюкандин F-10x), имеющий оптимум действи  при рН 4. Использование этого ферментативного препарата обус35ловлено специфичностью действи  по отношению к полисахаридам - глюканам типа ламинарана, содержащих 1,3-узсв зи .

I - . .

0 Дл  осуществлени  ферментативного гидролиза рН собранной жидкости довод т до 3,5-4,0 и смешивают с ферментом t|3-глюканазой с активностью 700800 ед., инкубируют при температуре

45 4611 С в течение 18-20 ч. Инкубационную смесь нейтрализуют до рН 6,0-7,0 концентрированной натриевой щелочью. Указанные режимы способствуют более полному гидролизу ламинарана до

50 Сахаров, определ юш их выход биомассы кормовых дрожжей, при использовании жидкости в качестве питательной среды дл  их выращивани .

Нейтрализованную жидкость исполь3131105 фосфор, калий, засеивают штамм кормовых дрожжей, например рода Candida scotti, и в услови х аэрации при 2728 С выращивают кормовые дрожжи. Выход сухих кормовых дрожжей 8 - 11% от исходного количества сухих водорослей . Пример 1, 100 г сухих водорослей Laminaria saccharina с содержанием влаги 5% измельчают до размерено частиц 0,5-1,0 см, заливают 600 мл этилового спирта и осуществл ют экстракцию маннита при температуре кипени  спирта в течение 1 ч. После слива спиртового экстракта водоросли заливают 1200 мл О,3%-ного раствора ,серной кислоты, выдерживают в течени 1ч при 50°С, рН слитого через капро новый фильтр раствора 1,74, а содержание ламинарана в нем 24 г. Объем раствора 1100 мл. Затем водоросли заливают 1200 мл воды, добавл ют 20 г сухой кальцинированной соды ()и выдерживают 1 ч при при непрерывном перемешивании до получени  однородной массы - галерты. К галерте добавл ют 5800 МП воды, подогревают до 65°С и фильтруют альгинатный раствор через капроновый фильтр. В альгинатньш раствор ввод т концентрированную (98%-ную) серную кислоту при перемешивании, довод т рН раствора до 1,5 и оставл ют раствор на 30 мин дл  осаждени  альгиновых кислот. Образовавшийс  кислый раство ( рН 1,5) в количестве 4000 мл, содер жащий ламинаран в количестве 2 г, упаривают в 4 раза и сливают в емкость . Объем упаренного кислого раствора 1000 мл. Осадок альгиновой кислоты весом 550 г промывают гор чей водой температуры 90 С, вз той в количестве 1100 мл. Промывную воду отделенную от осадка в количестве 1580 мл упаривают в 5 раз и сливают в емкость. Объем упаренной промывной воды 300 мл. I Кислые растворы и промывную воду объедин ют. Общий объем собранной жидкости составл ет 2400 мл, В собранную жидкость ввод т раствор концентрированной натриевой щелочи (33%

ной), довод  рН до 3,5.55 способа при таких режимах нецелесообК Нейтрализованной жидкости добав- разно. л ют 4,0 г ферментного препарата Целлюкандин F-10x, содержащего фермент 1,3-/4-глюканазу с активностью 1750 ед. 84 ( из расчета 700 ед/л), перемешивают и инкубируют при в течение 18 ч, рН полученного ферментативного гидролизата довод т до 6,0 путем нейтрализации щелочью. В гидролизат добавл ют смесь солей в количестве 6 г при соотношении ()2 SQ :MgS04 :NaCl: rKHjPO :К2НР04, равном соответственно 3:0,7:0,5:1,0:0,1. Полученную питательную среду разливают в колбы объемом 750 МП по 100 мл в каждую колбу, закрывают ватными пробками, стерилизуют при 1 атм 1 ч и засевают щтаммом кормовых дрожжей рода Candida scotti в количестве двух кос ков. В услови х аэрации при 27°С выращивают кормовые дрожжи в течение 48 ч. В результате выращивани  получают 4,1 мг сухих кормовьгх дрожжей в каждом МП питательной среды. Выход сухих кормовых дрожжей от навески сухих водорослей 10%, маннита 4%, а апьги|Ната натри . 13%. Общий выход продукта увеличиваетс  на 10%. И р и м е р 2. Ведут по примеру 1 за исключением того, что рН собранной жидкости довод т до 4,0, ферментный препарат к нейтрализованной жидкости добавл ют в количестве 4,8 г, активность 1 ,3-/ -глюканазы составл ет 2000 ед. (из расчета 800 ед/л). Инкубируют при 46°С в течение 20 ч, рН ферментного гидролизата довод т до 7,0 и используют дл  вьфащивани  дрожжей . В результате вьфащивани  получают 4,6 мг сухих дрожжей в каждом мл питательной среды. Выход сухих кормовых дрожжей 11% от навески вз тых водорослей при выходах маннита и альгината , аналогичных примеру 1, т.е. в выход продукта составл ет 28% от вз тых водорослей. I П р и м е р 3. Ведут по примеру 1, за исключением того, что рН собранной жидкости довод т до 3,0, ферментный препарат добавл ют в количестве 3,4 г, активность 1,3- -глюканазы 1440 ед. (из расчета 600 ед/л), инкубируют nph М°С в течение 15 ч, рН ферментативного гидролизата довод т до 5,0. Роста дрожжей не наблюдаетс , а общий выход маннита и альгината натри  сос тавл ет только 17%. Осуществление 513 препарат добавл ют в количестве 5,2 г активность 1,3- Й глюканазы 2160 ед. (из расчета 900 ед/л), инкубируют при , в течение 24 ч, а рН ферментативного гидрализата довод т до 8,0. Роста дрожжей не наблюдаетс . Выход маннита и альгината натри  идентичен выходу в примере 3. Осуществление способа при таких режимах нецелесообразно . Химический состав полученной пита , тельной среды приведен в таблице. Имеюща с  в питательной среде глюкоза способствует разви -ию дрожжей. Сьфье используетс  полностью, поскольку ламинара  и другие экстрагируе- мые ки ;У1отой углеводм, а .также азот™ содержащие вещества водорослей не тер ютс  в процессе производства аль гината ватри . Таким образом, изобретение обеспечивает повышение эффективности производства за счет более псш ого использозшгй  сырь .

Состав

ухие вещества 3,9010,40;

аминаран 2,210,35 (глюкоза) (2,44+0,39) Минеральные

веществаиз них NajSO

Азотистые вещества

Вещества, растворимые а серном эфнре

Содержание, %

от сухих

ве1Е(еств кислого раствора

100,0

56,4

(62,6)

1,1810,20

30,8 0,5 4,1

0,1610,02

Claims (1)

1. Следы Формула изобретени  Способ переработки бурых водорослей с получением маннита и альгината натри  путем обработки сьфь  минеральной ислртой, осаждени  альгиновой кислоты и промывки ее водой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности сцособа путем более полного использовани  сырь , растворы, образующиес  в процессе обработки водорослей кислотой и на стадии осаждени  альгиновой кислоты, а также воду. После промывки собирают, довод т.рН собранной жидкости до 3,5-4,0, ввод т фермент, 1,3/}-глюканазу с активностью 700800 ед/л, инкубируют при 45-46 С в течение 18-20 ч, инкубационную смесь нейтрализуют щелочью до рН 6,7 и используют в качестве питательной : среды дл  выращивани  кормовык дрожжей .