Введение к работе
Актуальность темы. Одним из путей интенсификации производства является использование высокоактивных ферментных препаратов. Применение нового активного ч мультиэнзимного комплекса, содержащего необходимый фермент или группы ферментов позволяет увеличить мощность предприятия без дополнительных капитальных вложений. Кроме того, применение нового высокоактивного комплекса дает возможность улучшить все основные показатели производства: увеличить выход готовой продукции с единицы сырья, снизить расход воды, пара, электроэнергии, рабочей силы и, как следствие, снизить себестоимость готовой продукции.
В настоящее время предусматривается значительное увеличение производства ферментов, создание высокоактивного комплекса, разработка химико-технологических процессов получения биологически активных, веществ с- заданными- свойствами при использовании недефицитного сырья.
В связи с этим исследования, связанные с созданием новых высокопродуктивных ассоциаций штаммов, с разработкой технологии культивирования и выделением ферментов является актуальными.
Разработка технологии целлюлолитических ферментных препаратов на основе глубинного культивирования микроорганизмов актуальна, так как позволяет создать новые комплексные системы для эффективного и целенаправленного гидролиза природных некрахмальных полисахаридов для решения многих задач пищевой промышленности, медицины и сельского хозяйства. Интенсификация технологических процессов применения более сбалансированных по комплексу ферментных систем актуальна во всем мире, в том числе и в России и во Вьетнаме.
Целью работы являлась разработка технологии на основе глубинного культивирования ассоциации микроорганизмов препаратов целлюлаз и гсмицеллюлаз, эффективно гндролизующих нативную целлюлозу до глюкозы.
Исходя из цели работы поставлены следующие задачи:
- Осуществить поиск микроорганизмов - продуцентов целлюлазно-
гемицеллюлазного комплекса; ,
Оптимизировать условия культивирования монокультур продуцентов; L -
Провести совместное культивирование продуцентов для получения сбалансированных по составу мультиэнзимньпс композиций;
Оптимизировать условия культивирования, позволяющие повысить активность и осуществлять направленный биосинтез ферментов целлюлазно-гемицеллюлазного комплекса;
- Получить мультиэнзимный комплекс разной степени очистки с
повышенным содержанием . ксилапаз и изучить эффективность
гидролиза целлюлоз под действием этого комплекса.
Научная новизна работы. Разработаны питательные среды и
оптимизированы условия глубинного культивирования
микроскопического гриба Aspergillus foetidus D-73 с целью направленного биосинтеза гемицеплюлаз.
Провести скрининг микроорганизмов среди промышленных продуцентов целлюлаз и гемицеллюлаз. Выявлены ассоциации культур, способные совместно развиваться на твердых агаризованных средах и разработаны условия для благоприятного роста сообщества-. Оптимизирован состав питательной среды и параметры совместного культивирования г. ассоциации грибов, позволяющей* получить сбалансированный " мультиэнзимный комплекс, эффективно гидролизующий целлюлозу до глюкозы.
Практическая ценность работы. На основании полученных данных разработан лабораторный технологический регламент производства МЭК "ЦКГ" (Целлюлазноксиланазноглюканазного) разной степени очистки.
Полученный на . основе ассоциации микроорганизмов мультиэнзимный комплекс позволяет увеличить эффективность гидролиза различных видов целлюлозы от 15 до 50%.
Технология апробирована на стендовой установке МГАПП, а ферментный препарат был использован для интенсификации процессов в пивоварении.
Разработаны схемы получения препаратов разной степени очистки с применением методов ультрафильтрации и аффинной хроматографии.
Ожидаемый экономический эффект от применения МЭК "ЦКГ" при производстве пива в расчете на 1 млн. дал составит 85,5 млн. рублей.
Работа выполнены на кафедре "Процессы ферментации и. промышленного биокатализа " Московской Ордена Трудового Красного Знамени государственной Академии пищевых производств.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на республиканской научно-технической конференции "Проблемы энергетики теплотехнологии в отраслях АПК, перерабатывающих, растительное сырье"(Москва^ 1994).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 215 страницах машинописного текста, содержит 32 рисунка и 18 таблиц.
