SU963274A1 - Method of producing microorganism biomass - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ МИКРООРГАНИЗМОВ, предусматривающий выращивание их на питательной среде, содержащей источник углерода, источник азота и необходимые минеральные соли, в услови х аэрации в две стадии , на первой из которых выращивают дрожжи рода Candida с последующим отделением полученной биомассы от культуральной жидкости, а на второй стадии на отработанной хультуральной жидкости выращивают мицелиальные грибы ,отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода биомассы и улучшени  ее качества, на первой стадии совместно с дрожжами рода Candida выращивают смесь мице- лиальных и дрожжеподобных грибов.A method of producing a biomass of microorganisms, which involves growing them on a nutrient medium containing a carbon source, a nitrogen source and the necessary mineral salts, under aeration conditions in two stages, the first of which is the cultivation of Candida yeast followed by separation of the biomass obtained from the culture liquid, and the second stage, mycelial fungi, which are characterized in that, in order to increase the biomass yield and improve its quality, in the first stage, together with the yeast s genus Candida grown mycelium mixture lialnyh and yeasts.

Description

Изобретение относитс  к микробиологической промышленности, в частности к способам получени  биомассы микроорганизмов.The invention relates to the microbiological industry, in particular, to methods for producing biomass of microorganisms.

Известен способ выращивани  микроорганизмов на сточных водах в две стадии, на первой из которых использу ют дрожжи, а на второй - рибы в чистой культуре или смесь грибов разных родов DJ.There is a known method of growing microorganisms on wastewater in two stages, the first of which uses yeast, and the second uses fish in a pure culture or a mixture of mushrooms of different genus DJs.

Недостатком способа  вл етс  низкий выход белка.The disadvantage of this method is the low protein yield.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  биомассы микроорганизмов, предусматривающий выращивание их на питательной среде, содержащей источник углерода, источник азота и необходимые минеральные соли, в услови х аэрации в две стадии, на первой из которых выращивают дрожжи рода Candida с последующим отделением полученной биомассы от культуральной жидкости , а на второй стадии на отработанной культуральной жидкости выращивают мицелиальные грибы 2j .The closest to the proposed method to the technical essence and the achieved result is a method of obtaining biomass of microorganisms, involving growing them on a nutrient medium containing a carbon source, nitrogen source and necessary mineral salts, in aeration conditions in two stages, the first of which grow yeast Candida genus with subsequent separation of the biomass obtained from the culture fluid, and in the second stage mycelial fungi 2j are grown on the spent culture fluid.

Согласно известному способу на второй стадии выращивают грибы родов Spicaria или PeniciIlium, или Aspergtllus , а отделение грибной биомассы и ее последующую сушку провод т совместно с дрожжами, полученными на. первой стадии выращивани  биомассы.According to a known method, mushrooms of the genera Spicaria or PeniciIlium, or Aspergtllus are grown in the second stage, and the separation of the mushroom biomass and its subsequent drying is carried out together with the yeast obtained in. first stage biomass cultivation.

Этот способ позвол ет частично ути лизировать органические вещества из культуральной жидкости после первой стадии выращивани  и на 2-5% увеличить содержание белка в кормовой биомассе .This method allows partial utilization of organic matter from the culture fluid after the first stage of cultivation and a 2-5% increase in the protein content in the feed biomass.

Недостаток такого способа состоит в том, что на первой стадии в качестве продуцентов биомассы примен ют дрожжи, обладающие ограниченным набором ферментов, а это снижает возможный выход биомассы, поскольку дрожжи могут утилизировать только углероды и не используют другие органические вещества, содержащиес  в . сточных водах. Использование на первой стадии выращивани , биомассы только дрожжей ограничивает выбор субстратов , которые могут быть переработаны этими микроорганизмами, поскольку дрожжи примен ют дл  своего ростз в основном сахара, оставл   в среде другие органические вещества.The disadvantage of this method is that in the first stage, yeasts with a limited set of enzymes are used as biomass producers, and this reduces the possible yield of biomass, since yeast can only utilize carbon and does not use other organic substances contained in it. sewage. Using only yeast in the first stage of cultivation, biomass limits the choice of substrates that can be processed by these microorganisms, since the yeast is used for its growth mainly of sugar, leaving other organic substances in the medium.

Кроме того, недостатками способа  вл ютс  невысокое содержание белкаIn addition, the disadvantages of the method are the low protein content

В дрожжах (5-50) и получение на первой стадии при использовании одни дрожжей продукта, обедненного белком а также токсичность продуктов обмена выдел емых дрожжами в процессе превращени  углеводов, котора  снижает как выход, так и качество биомассы, получаемой на первой стадии.In yeast (5-50) and obtaining in the first stage, using only yeast, a protein depleted product and the toxicity of metabolic products emitted by the yeast in the conversion of carbohydrates, which reduces both the yield and the quality of biomass obtained in the first stage.

Целью и;зобретени   вл етс  повышение выхода биомассы и улучшение ее качества.The goal of the invention is to increase the biomass yield and improve its quality.

Поставленна  цель достигаетс  тем что при осуществлении способа получени  биомассы микроорганизмов, предусматривающего выращивание их на питательной среде, содержащей источник углерода, источник азота и необходимые минеральные соли, в услови х аэрации в две стадии, на первой из которых выращивают дрожжи рода Candida с последующим отделением полученной биомассы от культуральной жидкости , а на второй стадии на отработанной культуральной жидкости выращивают мицелиальные грибы, на первой стадии совместно с дрожжами рода Candida выращивают смесь мицелиальных и дрожжеподобных грибов.The goal is achieved by the fact that when implementing the method of obtaining biomass of microorganisms, which involves growing them on a nutrient medium containing a carbon source, a nitrogen source and the necessary mineral salts, under aeration conditions in two stages, the first of which grow Candida yeast and then separate it. biomass from the culture fluid, and in the second stage, mycelial fungi are grown on the spent culture fluid; in the first stage, together with the Candida yeast, they are grown a mixture of mycelial and yeast-like fungi.

П р и м е р. Сточные воды сульфитного производства.целлюлозы с содержанием углеводов 10 г/л, рН 4,5 и необходимым количеством питательных солей в виде азота и фосфора подают в аэрируемый аппарат объемом 600 м в количестве 0-50 м , куда засевают дрожжи рода Candida и смесь грибов родов Тгichosporon, Penicillium , Spicaria, Sporothr chum, Trichderma в соотношении с дрожжами 1:2 и с общей начальной концентрацией 1,0-1,5 г/л по сухому весу. Засев как грибов, так и дрожжей одноразовый . Питательный субстрат (сточные воды) аэрируют на контакте с биомассой , пока суммарна  концентраци  ее не достигает 2,0-2,5 г/л, после чего объем жидкости в аппарате довод т до 180 м. Процесс выращивани  биомассы начинают вести при непрерывной подаче субстрата и отборе биомассы .PRI me R. Wastewater sulphite production. Cellulose with a carbohydrate content of 10 g / l, pH 4.5 and the required amount of nutrient salts in the form of nitrogen and phosphorus is served in an aerated apparatus with a volume of 600 m in the amount of 0-50 m, where yeast of the genus Candida and a mixture of mushrooms of the genera Trichosporon, Penicillium, Spicaria, Sporothr chum, Trichderma in the ratio with yeast 1: 2 and with a total initial concentration of 1.0-1.5 g / l dry weight. Sowing both mushrooms and yeast disposable. The nutrient substrate (wastewater) is aerated on contact with the biomass until its total concentration reaches 2.0-2.5 g / l, after which the liquid volume in the apparatus is brought to 180 m. The process of growing the biomass begins when the substrate is continuously fed. and biomass selection.

Непрерывную подачу питательной среды и отбор биомассы рассчитывают таким образом, чтобы врем  пребывани  биомассы в аппарате составл ло 3что соответствует времени удвоени  биомассы в объеме и, следовательно, максимальной скорости роста в данных услови х (0,3 м . Через 3- ч Continuous feeding of the nutrient medium and selection of biomass are calculated in such a way that the residence time of the biomass in the apparatus is 3 which corresponds to the doubling time of the biomass in volume and, consequently, the maximum growth rate under these conditions (0.3 m. After 3 h

выращивани  Ьиомассу при концентрЭции 5-6 г/л по сухому весу отдел ют на флотаторах или другим способом и направл ют на сушку. Культуральна Growing biomass at a concentration of 5-6 g / l on a dry weight is separated on flotation machines or in another way and sent for drying. Cultural

ЖИДКОСТЬ после первой стадии не содержит сахара, поэтому дрожжи на ней развиватьс  не могут. Ее направл ют на вторую стадию получени  биомассы, где осуществл ют одноразовый подсев смеси мицелиальных и дрожжеподобных грибов, используемых на первой стадии . Начальна  концентраци  грибов составл ют 1-1,5 г/л, затем при не .прерывной подаче субстрата она увеличиваетс  до ,0-6,0 г/л по сухому весу и  вл етс  рабочей концентрацией биомассы в предлагаемом способе. Врем  выращивани  смеси грибов на второйLIQUID after the first stage does not contain sugar, so the yeast cannot grow on it. It is directed to the second stage of biomass production, where one-time seeding of the mixture of filamentous and yeast-like fungi used in the first stage is carried out. The initial concentration of fungi is 1–1.5 g / l, then, with a continuous supply of substrate, it increases to 0–6.0 g / l on a dry weight basis and is the working biomass concentration in the proposed method. The time of growing the mixture of mushrooms on the second

стадии 3,5-,0 ч, после чего биомассу отбирают, отдел ют от субстрата совместно с биомассой первой стадии, сгущают и направл ют на сушку. На второй стадии выращивание биомассы идет без добавлени  питательных солей и при нерегулируемом рН среды, так как количество питательных солей поступающих с первой стадии, обеспечивает жизнеде тельность грибов, а их способность расти в широком диапазоне рН (3,0-8,0) позвол ет вести процесс при нерегулируемом рН.stages 3,5-, 0 h, after which the biomass is taken, separated from the substrate together with the biomass of the first stage, concentrated and sent for drying. In the second stage, biomass cultivation proceeds without the addition of nutrient salts and with unregulated pH of the medium, since the amount of nutrient salts from the first stage ensures the viability of the fungi, and their ability to grow in a wide pH range (3.0-8.0) allows lead the process at unregulated pH.

В табЛо 1 приведены сравнительные данные по выходу биомассы и содержанию белка в ней после первой стадии выращивани  по предлагаемому и известному способам.Table 1 gives comparative data on biomass yield and protein content in it after the first stage of cultivation using the proposed and known methods.

ТаблицSpreadsheets

I Известный2k ,о1,023,0I Known2k, o1.023.0

Предлагаемый ,0 0,0 2,0 Как следует из табл. 1, выход био массы от утилизированных углеводов в предлагаемом способе достигает вместо 52 в известном при более глубоком извлечении этих органических веществ из среды. Это происходит за .счет того, что смесь грибов способна извлекать из среды целый р д веществ, не относ щихс  к сахарам (органические кислоты, полисахариды, растворенный лигнин и пр.).. Содержание белка в биомассе после первой стадии выращивани  возрастает с 50,5 до 56,0-58,0°. В табл. 2 приведены данные по сравнительному содержанию белка в 55 биомассе гриба на второй стадии, полученной при использовании отдельных культур и смесей грибов.Offered, 0 0,0 2,0 As follows from the table. 1, the yield of biomass from the utilized carbohydrates in the proposed method reaches instead of 52 in the known with deeper extraction of these organic substances from the medium. This is due to the fact that the mixture of fungi is capable of extracting from the environment a whole range of substances not related to sugars (organic acids, polysaccharides, dissolved lignin, etc.). The protein content in biomass after the first stage of cultivation increases from 50, 5 to 56.0-58.0 °. In tab. 2 shows the data on the comparative protein content in the 55 biomass of the fungus in the second stage, obtained using individual cultures and mixtures of fungi.

52,052.0

50,5 50.5

,0 56,0 Таблица 2 Содержание Название грибо.в белка, % Spicaria sp. Aspergi11 us sp. Penici11ium sp. Trichosporon sp. Trichoderma sp. Spicaria + + Penici11ium Смесь грибов, использованных в предлагаемом . способе, 0 56.0 Table 2 Content Name of the fungus in protein,% Spicaria sp. Aspergi11 us sp. Penici11ium sp. Trichosporon sp. Trichoderma sp. Spicaria + + Penici11ium A mixture of mushrooms used in the proposed. the way

sэбзг 6sebzg 6

Из табл. 2 следует, что содержа-,на выше, чем в известном спосоние белка вбиомассе, полученной прибе; увеличение выхода биомассы наFrom tab. 2, it follows that the content is higher than in the known protein content in the biomass obtained by the instrument; increase in biomass yield by

выращивании смеси грибов по предла-первой стадии выращивани  на 1Q-15growing a mixture of mushrooms according to the predla-the first stage of cultivation at 1Q-15

гаемому способу, на второй стадииза счет утилизации смесью мицелиальна 5-10% выше, чем в отдельных куль- 5ных и дрожжеподобных грибов не толькоin the second stage, the utilization of the mixture is 5–10% more mycelial than in individual cultivated and yeast-like fungi not only

турах грибов.углеводов, но и целого р да другихtours mushroom. carbohydrates, but also a number of others

Таким образом, преимуществами пред-недоступных дрожжам веществ; полулагаемого способа по сравнению с из-чение биомассы после двухстадийногоThus, the benefits of pre-inaccessible yeast substances; of a semi-degradable method compared to a biomass test after a two-stage

вестным  вл ютс  получение на первойвыращивани  с содержанием белка наIt is known to be obtained at first speed with a protein content of

стадии продукта с содержанием белка 7-9 выше, чем в известном способе.stage product with a protein content of 7-9 higher than in the known method.

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ МИКРООРГАНИЗМОВ, предусматривающий выращивание их на питательной среде, содержащей источник углерода, источ^;ник азота и необходимые минеральные соли, в условиях аэрации в две стадии, на первой из которых выращивают дрожжи рода Candida с последующим отделением полученной биомассы от культуральной жидкости, а на второй стадии на отработанной культуральной жидкости выращивают мицелиальные грибы, отли чающий ся тем, что, с целью повышения выхода биомассы и улучшения ее качества, на первой стадии совместно с дрожжами рода Candida выращивают смесь мицелиальных и дрожжеподобных грибов. § ωMETHOD FOR PRODUCING MICROORGANISM BIOMASS, providing for their cultivation on a nutrient medium containing a carbon source, source ^; Nitrogen nickel and the necessary mineral salts, under aeration conditions, are divided into two stages, on the first of which yeast of the genus Candida is grown, followed by separation of the obtained biomass from the culture fluid, and on the second stage, mycelial fungi are grown on the spent culture fluid, characterized in that, in order to increase the biomass yield and improve its quality, at the first stage, together with yeast of the genus Candida, a mixture of mycelial and yeast-like fungi is grown. § ω ζ©ζ © СО № >SO No.> 1 · 9632741 · 963274