Способ получения субстрата и гемицеллюлоз из соломы Советский патент 1983 года по МПК C13K1/02 A23K1/12 

00

00 Изобретение относится к гидролиз ной промышленности и касается спосо получения субстрата, используемого для биохимической переработки или н корм скоту, и гемицеллюлоз из солом которые могут быть использованы для выращивания дрожжей или получения, например, ксилозы, ксилита и т. д. Известен способ получения субстр та из conoNbi с использованием его в качестве грубого корма путем обра ботки измельченной соло1 Фл 8-кратным количеством 1,5%-ного раствора щелочи в течение 12 ч с последующей отмывкой полученного субстрата водо до полного удаления щелочи . Недостатком способа является тру доемкость и большой расход воды. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаем му эффекту является способ получени субстрата и гемицеллюлоз из растительного сырья, в частности соломы, согласно которому ее обрабатывает 1%-ным раствором гидроокиси натрия при жидкостном модуле 7:1 при 120°С в автоклаве в течение 1 ч или при в течение 3 ч, отделяют раствор, содержаьдий гемицеллюлозы и щелочь, от субстрата и промывают его L23. Недостатком способа является большой расход воды и щелочи. Цель изобретения - снижение себестоинлости целевых продуктов путем сокращения расхода щелочи и воды. Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения субст рата и гемицеллюлоз из соломы, предусматривающему обработку ее раствором щелочи при кипячении, отделение раствора, содержащего гемицеллюлозы щелочь, от субстрата и его промывку раствор, содержащий гемицеллюлозы и щелочь, после отделения от субстра та доводят до объема, необходимого на предьадуием этапе обработки соломы путем добавления в него npoNMBHbix во полученных от предыдущей промывки субстрата, и щелочи до ее исходной концентрации с последующей многократ ной обработкой полученным раствором каждой следующей пбрции сологФл до достижения концентраций гемицеллюлоз в конечном растворе 1,5-3%. Обработку соломы ведут 10-20-крат ным количеством 1-2%-ного раствора гидроокиси натрия. Многократное использование щелочного раствора с восстановлением его объема промывными и конце.нтрации свежей щелочью позволяет сократить расход щелочи и одновременно нэ капливать в растворе гемицеллюлозные полисахариды без снижения ферментатияной гидролизуемости полученного субстрата, авысокий гидромодуль щелочной обработки соломы снижает расход воды, необходимой для промывки получаегжэго субстрата. Способ осуществляется следующим образ,ом. Измельченную солому загружают в реакционную емкость с механической мешалкой, добавляют 1-2%-ный раствор гидроокиси натрия до необходимого гидромодуля и нагревают при кипячении 1-2 ч. После охлаждения реакционной смеси до 60-8(РС раствор от солокы отделяют, а полученный субстрат проь лвают водой в количестве, соответствующем объему раствора, оставшегося в соломе. Промывную воду собирают и используют, для доведения объема щелочного раствора до исходного, после чего доукрепляют раствор до исходной концентрации свежей щелочью. Доукрепленный раствор используют для обработки последующих порций соломы. После достижения концентрации гемицеллюлоз 1,5-3% последние выделяют любым из известных способов или используют весь раствор в качестве связующего при гранулировании кормов или других целей. Полученный субстрат поступает на микробиологическую переработ-ку, HanpHjyiep для выращивания микроорганизмов после введения в него солей, или на корм скоту. Пример. 200 г воздушно-сухой соломы пшеницы с размером частиц менее 3 MTI пометают в реакционнный сосуд, снабженный механической мешалкой и обратным холодильником. Затем добавляют 3 л 1%-ного раствора щелочи и кипятят в течение 2 ч. После, охлаждения смеси отделяют раствор и получают 2 л жидкости. Обработанную солому промывают 1 л воды и направляют ее для микробиологической обработки. Полученный щелочной раствор разбавляют промлвной водой до 3 л и доукрепляют 20%-ным раствором гидроокиси натрия до получения 1%-ного раствора. Доукреплённый раствор применяют для обработки последующих порций соломы по вындеприведенной схеме всего до 9 раз. Полученные результаты по обработке оломы щелочью приведены в таблице перерасчетена порции соломы 1 кг. Концентрацию геготцелпншоз, перешедших в раствор, определяют по количеству редуцирующих веществ после кислотного гидролиза растворившихся веществ. Степень ферментативного гидролиза полученного субстрата определяют с помощью ферментного комплекса целлолигнорина. Как видно из таблицы, концентрация гемицеллкшоз в растворе по мере увеличения кратности его использования непрерывно растет, достигсш 3,2% при 9 кратном использовании раствора. Степень ферментативного гидаолиза соломы в результате обработки повьааается до 72-80%. Кроме того, по мере увеличения кратности использования раствора сокращается расход вода и щелочи на 1 кг произведенного субстрата. Так, например, расход щелочи при 9-кратном использовании раствора уменьшается в 2 раза (с 0,15 до 0,075 кг сухой соломы), а общий расход воды уменьшается в 3 раза (с 20 до 6,7 л воды на 1 кг сухой ), выход гемицеллкшоз при этом достигает 0,04 кг на 1 кг соло1«ы. По способу-прототипу таким количеством воды проводится только щелочная обработка сологлл без учета расхода воды на промывку. Полученный раствор, содержащий растворенные гемицеллюлозы, может быть использован непосредственно в качестве связующего при гранулировании комбикормов, причем гемицеллюлозы при этом являются дополнительным источником питательных веществ в низкокалорийных кормовых концентратах. Остаток активной щелочи нейтрализуется кормом, способствуя улучшению пеpeвapИвae юcти содержащихся в гранулах грубых кормов. Гемицеллюлозы также могут быть использованы для выращивания дрожжей или получения друП1эс ценных продуктов, например, ксилозы, ксилитов и др. Применениепредложенного способа позволяет создавать практически безотходное- производство, так как при правильном ведении процесса может быть сокрс1Щен до кинимума сброс загрязненных промывных вод.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУБСТРАТА И ГЕМИЦЕЛЛЮЛОЗ ИЗ СОЛОМЫ, предусмат. риваюь{Ий обработку ее раствором щелочи при кипячении, отделение раствора, содержащего гемицеллюлоэы и щелочь, от субстрата и его промывку, о т л и ч а ю щи и с я темг что, с 1{елью снижения себестоимости целевых продуктов путем сокращения расхода щелочи я вода, раство;р« содержащий гемицеллюлоэы и щёлочь, после отделения от субстрата доводят до объема, необходимого на предыдущем этапе обработки соломы, путем добавления в него промывных вод, полученных от предф щущей промявки субстрата, и щелочи до ее исходной концентрации с последукхцей многократной обработкой полученным раствором каждой следукяцей порции соломг до достижения концентрации гемицеллюлоз в конечном i растворе 1,5-3#. (Л