Введение к работе
. Актуальность теми. Одним из перспективных путей снижения дефицита белка в рационах сельскохозяйственных животных является получение кормового белка культивированием дрожжей на растительных гидролиеатах. Такой процесс можно считать перспективным, поскольку растительное сырье является возобновляемым. Однако, невысокая эффективность процесса получения кормового белка на таких субстратах в значительной степени обусловлена сложностью и высокими- энергозатратами стадий концентрирования микробных суспензий, традиционно включающих флотацию, сепарацию и вакуум-выпаривание.
Предыдущими работами [Быков В. А. Прищепов Ф.А., 19893 было показано, что одним из способов интенсификации процесса в целом является вовлечение твердых продуктов гидролиза в кормовые смеси путем проведения глубинного культивирования дрожжей на жидких гидролизных средах в присутствии неутилизируемой твердой фазы в виде лигнина или целлолигнина с получением хорошо фильтрующихся суспензий. При реализации такой технологии получаемый продукт представляет собой готовый растительный углеводно-белковый корм (РУБК), имеющий в своем составе дрожжевой белок, углеводы и клетчатку. Подобный процесс позволяет получить ценный кормовой продукт по более простой технологии. Одновременно с получением РУБК в этом варианте решается проблема утилизации лигнина.
Перспективным дополнительным источником углеводов может явиться сельскохозяйственное растительное сырье и его отходы, переработке которых на белковые кормовые добавки в настоящее время уделяется повышенное внимание, хотя рассредоточенность сырья делает строительство крупных заводов такого типа экономически нецелесообразным.
Поэтому нами было разработано получение РУБК по энергосОерегающей технологии на модульных y^ гановках.
Целые настоящей работы явилась разработка способа полу /ения РУБК методом гетерсфазной глубинной ферментации дрожжей рода Candida на модульной установке по малоотходной и энергосберегающей технологии с использованием наиболее эффективного в среднее полосе России углеводсодержащего растительного сырья - сахарной, кормовой свеклы и свекловичного жома.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- разработка способов подготовки сырья к ферментации; выбор штамма-продуцента и подбор условий проведения гетеро-фазного глубинного культивирования;
- є -
изучение процесса культивирования в периодическом и отьемно-доливном режимах в лабораторных и опытно-промышленных условиях;
изучение особенностей процесса выделения продукта по малоэнергоемкой технологии при использовании стадии фильтрации;
проверка процесса получения РУЕК на основе корнеплодов свеклы в заводских условиях;
разработка малоотходной технологии получения РУБК на модульной установке.
Научная новизна. Проведено системное исследование роста дрожжей рода Candida на углеводных средах, полученных гомогенизацией корнеплодов сахарной и кормовой свеклы и свекловичного жома без отделения твердой фазы. Разработан режим культивирования дрожжей С.troplcalls СК-4 и C.soottll КСБ, позволяющий получать плотные популяции до 600 млн.кл./мл с содержанием белка в готовом продукте, включая їЕердую фазу, до 4КДСВ. Подобраны режимы культивирования, позволявшие фильтровать получаемые суспензии через нетканые текстильные материалы с эффективностью не ниже 90*. Показана принципиальная возможность и разработаны технологические нормы возврата Фильтрата на предварительные стадии процесса.
Практическая значимость. Разработаны основы малоотходной технологии получения РУБК, включающей гетерофазную глубинную ферментацию дрожжей p.Candida на углеводных средах с использованием стадии Фильтрации дрожжевых суспензий и рециркуляции фильтрата, что позволяет исключить из технологической схемы энергоемкие стадии сепарации и вакуум-выпаривания. Показано, что разработанная технология применима для различных видов угл^водсодержащего растительного сырья и может быть реализована на модульных установках, работающих при крупных животноводческих комплексах, кормоцехах.или заводах, хранящих и перерабатывающих сельскохозяйственную продукцию.
Реализация результатов исследований. В условиях Береговского завода сухих кормовых дрожжей были проведены Z опытных пробега, в процессе которых переработано 300 т корнеплодов сахарной свеклы, наработано 42,0 т кормового углеводно-белкового продукта с содержанием сырого протеина 33-44,0Т. вес.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены на Республиканской конференции "Биотрансформация растительного белка в белковые кормовые продукты" (Тбилиси,1987), Международном симпозиуме "Микробиальный протеин - производство и применение "(НРБ, София, 1988), Всесоюзной конференции "Лимитирование и ин-гибиропание роста микроорганизмов" (Пущино,1989), Всесоюзной кон-
ференции "Концепция создания экологически чистых регионов"(Волгоград. 1991),3-rd German-Russian Workschop Biotechnology,Berlin,1У94.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ и получено 5 авторских свидетельств.
Объем и структура работы. Работа состоит иа введения, обзора литературы, описания методики исследований, ?. глав с наложением экспериментальных результатов и их обсуждением, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 213 стр. машинописного текста и содержит 30 таблиц и 19 рисушсоп. Список литературы включает 233 наименования работ, из них 69 работ зарубежных авторов.