Учебное пособие - Sfu-kras - Сибирский федеральный ...

2. ПРОМЫШЛЕННАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ2.2. Субстраты I-го поколения . Субстраты II-го поколения. Субстраты III-го поколениявать наряду с гексозами пентозы и обладающие толерантностью к фурфуролу.Дрожжи утилизируют углеродсодержащие компоненты гидролизатов,сульфитного щелока, последовательно: глюкоза, уксусная кислота, манноза,ксилоза, галактоза, арабиноза. В зависимости от выбранной схемы культивированиядрожжей полнота использования перечисленных углеродсодержащихкомпонентов различна; максимальная – при использовании смешанныхкультур. Применяются две, наиболее эффективные, схемы соединения ферментационныхаппаратов при совместном выращивании C. scottii и C.tropicalis: двухступенчатая последовательная и параллельнопоследовательная.В первом варианте в качестве исходной питательной средыиспользуют неразбавленный гидролизат (сусло) с концентрацией редуцирующихвеществ (РВ) 30–35 г/л (по массе). В первом ферментере утилизируетсяоколо 70 % РВ, главным образом за счет легкоусвояемых гексоз, до остаточнойконцентрации РВ около 10–15 г/л, в основном, пентоз. Полученныев первом аппарате дрожжи выделяются из дрожжевой суспензии и подвергаютсяобработке до получения готового продукта; отделенная культуральнаяжидкость поступает во второй аппарат, в котором оставшиеся пентозы утилизируютсяболее приспособленными к ним другими штаммами дрожжей.По второму варианту используют два последовательно соединенных фермента:в первый поступает разбавленное сусло с концентрацией РВ около 15–18г/л; в нем в ходе ферментации дрожжей утилизируются в основном гексозы.Далее дрожжевая суспензия поступает во второй аппарат, в котором без добавлениясубстрата происходит доутилизация оставшихся сахаров. Общийвыход дрожжей достигает при этом 70–80 % по отношению к РВ.Выращивание дрожжей на данных субстратах осуществляют в аппаратахэрлифтного типа объемом от 300 до 600 м 3 с вводом воздуха в нижнююзону аппарата при избыточном давлении 40–60 КПа. В процессе насыщенияпитательной среды воздухом образуется газожидкостная эмульсия, циркулирующаяпо всему объему аппарата, обеспечивающая эффективное перемешиваниесреды. Для борьбы с образующейся при аэрации пеной используютмеханическое пеногашение. Рабочий объем аппарата составляет около 70 %от общего объема. На отдельных предприятиях применяют также барботажно-эрлифтныеферментеры большего объема, до 1300 м 3 , с воздухораспределениемпо нескольким, обычно 4–5, зонам.Процесс выращивания дрожжей осуществляется в непрерывном режимепри скорости протока среды, равной 0,20–0,25 ч -1 , рН 4.2–4.6; температурасреды составляет в зависимости от используемых штаммов от 30–35 до 38–40°С. Сдвиг рН в кислую сторону в ходе ферментации дрожжей автоматическикорректируется подтитровкой среды аммиачной водой. Для отвода образующегосяв ходе ферментации тепла в составе аппаратов применяют теплообменныеустройства в виде змеевиков, через которые циркулирует охлажденнаявода. Суспензия, сливаемая из аппарата, с содержанием дрожжей от 20 до40 г/л и влажностью 75 %, поступает на стадию обработки и концентрирования,в ходе которой подвергается флотации, трехступенчатой сепарации,термообработке и высушиванию. Для обогащения дрожжевой биомассы ви- Введение в биотехнологию. Учеб. пособие -34-