Введение к работе
Актуальность работы. Существующие в настоящее время технологии переработки отходов пищевой и микробиологической промышленности нерациональны как с экологической, так и с экономической точек зрения.
Одним из основных отходов производства пенициллина и других антибиотиков являются мнцелиальные отходы, в состав которых входят белки, полисахариды, традиционно используемые в качестве основ для изготовления клеев. Однако реакционно-способные группы этих полимеров находятся в связанном состоянии и не могут участвовать во взаимодействии с поверхностями склеиваемых материалов. Для повышения адгезивных свойств мицелиальных отходов необходимо провести их модификацию с целью увеличения доступности реакционно-способных групп. Создание таких технологий позволит улучшить экологическую обстановку на предприятиях микробиологической промышленности и в окружающей их инфраструктуре.
На сахарных заводах в большом количестве образуется меласса, существующие способы ее переработки довольно дороги и трудоемки. В то же время мелассу можно использовать в качестве сырья для микробиологического синтеза технического декстрана, на основе которого можно изготавливать экологически чистые дешевые клеевые композиции, по своим свойствам не уступающие декстриновому клею [Кадималиев и др., 1999]. В качестве продуцента декстрана применяют молочнокислые бактерии Leuconostoc . Однако для этого необходимо адаптировать продуценты декстрана к мелассе, оптимизировать условия культивирования с целью повышения выхода полисахарида.
Цель работы: разработать технологические основы получения экологически чистых клеевых композиций на основе технического декстрана и мицелиальных отходов производства пенициллина.
В задачи исследования входило:
подобрать условия модификации декстрана и мицелия, повышающие их адгезивные свойства;
исследовать физиолого-биохимические характеристики L. mesenteroides с целью удешевления процесса биосинтеза технического декстрана;
- исследовать адгезивные свойства технического декстрана;
- разработать технические условия и технологическую схему получения
экологически чистых клеевых композиций на основе мицелиальных отходов
производства антибиотиков и технического декстрана.
Научная новизна. Исследованы физико-химические характеристики мицелиальных отходов производства антибиотиков на ОАО «Биохимик» (г. Саранск). Исследовано влияние модификации на адгезивные свойства мицелиальных отходов и их пригодность для получения клеевых композиций. Впервые проведена адаптация бактерий L mesenteroides штамм СФ-4 к средам с полной заменой сахара на мелассу. Изучены физиолого-биохимические особенности бактерий при культивировании на этой среде. Оценена декстранобразующая и декстрансахаразная активность штамма при выращивании на средах с мелассой при различных способах культивирования. Подобраны оптимальные условия культивирования, обеспечивающие высокий выход технического декстрана.
Практическая значимость работы. Разработана технологическая схема получения дешевого технического декстрана бактериями L. mesenteroides штамм СФ-4 с использованием мелассы в качестве основного источника углерода. Изготовлены опытные образцы экологически чистых клеевых композиций на основе технического декстрана и модифицированного мицелия. Испытания показали, что клеи по своим свойствам при более низкой себестоимости, не уступают костному и декстриновому клеям. Их можно использовать для склеивания бумаги, картона, древесины, приклеивания этикеток.
Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных
конференциях «Биотехнология на рубеже двух тысячелетий» (Саранск, 2001), "Роль науки и инноваций в развитии хозяйственного комплекса РМ" (Саранск, 2001), 1 Съезде микологов России (Москва, 2002), «Agro-Biotech in the New Millennium» (Havana, 2002), 1 Международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2002), V съезде Общества биотехнологов (Москва, 2008).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, получен патент на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 157 страницах и состоит из введения, 8 глав, выводов, списка использованных источников. Экспериментальные данные представлены в 29 таблицах, 24 рисунках. Список использованных источников включает 199 наименований, из них 50 иностранных авторов.
