Способ подготовки растительного лигноцеллюлозного сырья для глубинной ферментации грибов Советский патент 1989 года по МПК C12N1/22 C12N1/14 

1

(21)4306854/31-13

(22)15.09.87

(46) 15.07.89. Бюл. № 26

(71)Институт биохимии растений АН ГССР

(72)ИЛ.Хохашвили, Н.Ш.Сихарулидзе, Н.Г.Цикоридзе, Р.Г.Дадиани, М.В.Мече- хия, Г.Н.Квеситадэе, А.Г.Лякумович

и С.И.Агаджанян (ЬЗ) Ь63.13 (088.8) (Ь6) Стахеев И.В. и др. Изучение роста гриба Pen.verruculosum БИМ Г-122 на гетерогенных субстратных средах в зависимости от способа модификации субстрата. - Прикладная биохимия и микробиология, 1986, 22,3, с.363-367.

(34) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ РАСТИТЕЛЬНОГО JttirHOUEJDDOJ103HOrO СЫРЬЯ ДЛЯ ГЛУБИН- HOfi ФКРМЕНТАЦИИ ГРИБОВ

(57) Изобретение относится к биотехнологии и касается подготовки рас- тительиьк субстратов, которые могут быть использованы при получении микробной биомассы. Цель изобретения - улучшение качества подготавливаемого сырья за счет повышения содержания белка в биомассе при выращивании на нем грибов. Способ заключается в том, что растительный субстрат (отходы чайной промышленности и др.) обрабатывают электрохимически активированной водой, полученной в зоне отрицательного заряда хлорплатинового электрода с редокс-потенциалом (-850) - (-980) мБ с рН 11,5-12,5, при этом обработку ведут в два этапа со сменой воды между ними при температуре кипения смеси, гидромодуле 1:10 и продолжительности каяздого этапа 25- 30 мин. 7 табл.

§ (Л

Изобретение относится к биотехнологии и касается подготовки растительных субстратов, которые могут быть использованы при получении микробной биомассы. Цель изобретения - улучшение качества подготавливаемого сырья за счет повышения содержания белка в биомассе при выращивании на нем грибов. Способ заключается в том, что растительный субстрат (отходы чайной промышленности и др.) обрабатывают электрохимически активированной водой, полученной в зоне отрицательного заряда хлорплатинового электрода с редокс-потенциалом (-850) - (-980) мв с рН 11,5 - 12,5, при этом обработку ведут в два этапа со сменой воды между ними при температуре кипения смеси, гидромодуле 1:10 и продолжительности каждого этапа 25-30 мин. 7 табл.

Изобретение относится к биотехнологии и касается подготовки растительных субстратов, которые могут быть использованы для выращивания грибов.

Цель изобретения - улучшение качества подготавливаемого сырья за счет повышения содержания белка в биомассе при выращивании на ней грибов.

Изобретение заключается в том, что физико-химическую обработку лигноцеллюлозного сырья ведут электрохимически активированной (ЭХА) водой, полученной в зоне отрицательного заряда хлорплатинового электрода с редокс потенциалом (-850) - (-950) мВ с рН 11,5-12,5, при этом обработку ведут в два этапа со сменой воды между ними при температуре кипения смеси, гидромодуле 1:10 и продолжительности каждого этапа обработки 25-30 мин.

Электрохимическую активацию воды проводят в диафрагменном электролизере в течение 5-10 мин с добавлением 2 мл/л 1Х-НОГО КС1 в катодную камеру.

Способ предобработки ЭХА водой разработан для измельченных однолетних

;о

Сдд 0)

а

обрезков виноградной лозы, отработанного чая (отходы производства чайных Концентратов и напитков) и табачной пыли.

На указанных отходах, после предобработки, получены биомассы следующих термофильных микромицетов: Asper- gillus versicolor Д-56 коллекционный номер: ЦИ11М F-233; Sporotrichum pul- verulentum шт. ИБР-1 коллекционный номер: ЦМПМ F-235.

Пример 1. Отходы чайной промышленности обрабатывают ЭХА водой 1(-850) - (-95U) мВ и при рН 12,2. Через 30 мин кипения воду сливают и добавляют новую порцию ЭХА воды, модуль 1;1U. Кще через 30 мин фильтруют. Отходы высушивают. В фильтрат добавляют минеральные соли, г/л: NaNO, 3,0; . 2,0; 0,5; меласса Ь0,0. Высушенные отходы смешивают с питательной средой в соотношении 1:10,стерилизуют и засевают инокулятом штамма А.versicolor в количестве 10% от объема питательной среды. Выращивание проводят при 3 сут. Биомассу отделяют от культуральной жидкости, сушат н измельчают. Содержание белка в биомас- се 26,12%.

II р и м е р 2. Отходы табачной п{ --мьшшенности обрабатьшают ЭХА водой 1.--(-850) - (-У50) и рК 12,2, модуль 1:10. Через 30 мин кипения соду сливают и добавляют новую порцию ЭХА воДы. Еще через 30 мин фильтруют. Отходы высушивают. В фильтрат добавляют минеральные соли, г/л: NaNOj3,0 КН,РО.; 2,0; MgSO. 0,5; меласса 50,0. Высушенные отходы смешивают с питательной средой в соотношении 1:10, стерилизуют и засевают инокулятом штамма А.versicolor в количестве 10% от объема питательной среды. Выращивание проводят при 40°С 3 сут. Биомассу отделяют от культуральной жидкости, сушат и измельчают. Содержание белка в биомассе 28,5%.

II р и м е р 3. Обрезки виноградно лозы обрабатывают ЭХА водой с 1 (-850) - (-950) мВ и рН 12,2, модуль 1:10. Через 30 мин кипения воду . сливают и добавляют новую порцию ЭХА воды. Еще через 30 мин фильтруют. В фильтрат добавляют минеральные соли, г/л: NaNO, 3,0; 2,0; MgSO, THjO 0,5; меласса 50,0. Высушенные отходы смешивают с питательной средо

5

5 0 5

в соотношении 1:10, стерилизуют и засевают инокулятом штамма А.versicolor в количестве 10% от объема питательной среды. Выращивание проводят при 40 С 3 сут. Биомассу отделяют от культуральной жидкости, сушат и измельчают. Содержание белка в биомассе 23,0%.

Проведен экспериментальный сопоставительный анализ по составу исходного и обработанного растительного сырья, а также по результатам выращивания на нем термофильных микромицетов.

В табл.1 представлены результаты исследования содержания сьфого протеина, полисахаридов и лигнина в субстратах до и после обработки различными методами.

В табл.2 представлены данные по углеводному составу экстрактивных веществ предобработанных субстратов.

В табл.3 представлены данные по влиянию предобработки лкгноцеллюлоз- ных субстратов на содержание сырого протеина в биомассах грибов А.versicolor Д-56 и S.pulverulentum шт. ИБР-1. Как видно из табл.3, предлагаемый электрохимический метод предобработки значительно увеличивает содержание белка в биомассах по сравнению как с нативным субстратоМ{ так и с обработанными У -излучением, НС1 и NaOH образцами.

Биомассы, полученные на лигно- цел;1юлозных отходах, обработанных ЭХА водой, характеризуются низким содержанием нуклеиновых кислот и высокой степенью переваримости липи- дов и протеина (табл.4).

Аминокислотный состав белков представлен в табл.5. Как видно из табл.5, белки содержат все незаменимые и большинство заменимых аминокислот. Вместе с тем, содержание незаменимых аминокислот в белках превышает нормы ФАО (табл.6).

В табл.7 представлены данные, на которые обоснован выбор пределов ЭХА воды. Как видно из табл.7, при рН ниже 11,5 и Окислительно-Еосста- ковительного потенциала I ниже (-850) мВ содержание белка в биомассе резко падает. Более высокие значения ,5 и I (-930) мВ уже не влияют на содержание белка в бисзмассе, к тому же достижение зтих пределов сребует дополнительных затрат электроэнергии и времени.

Что касается гидромодуля, как видно из табл.7, снижение объема воды вызывает снижение выхода белка, увели- чение объема не дает положительного эффекта.

Формула нэобретени-я

Способ подготовки растительного лигкоцеллкшоэного сырья для глубинной ферментации грибов путем физикохимической его обработки, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества подготавливаемого сырья, физико-химическую обработку ведут электроактивированной водой, полученной в зоне отрицательного заряда хлорплатинового электрода с ре- докс-потенциалом (-850)-(-950) мВ с рН 11,5-12,5, при этом обработку ведут в два этапа со сменой воды мелщу, ними при температуре кипения смеси, гидромодуле 1:10 и продолжительности каждого этапа обработки 25-30 мин.

а ч о

о о

.. о о

п 1Л

k го

ш о

о vo f

- -

о

о«

еГ

с

о п о со ч -«

со до

°.

г ем

м о «о с оо г-

°. .

С(Ч

о

m

о о о

о о п « 2 «

00

о

о со

ш «е

о

с

гч - -

м Г «TV ОЧ

-

к

О«Л

ео 00 оо ос

O

шоеоооо со

(

о м о

in ON

о оо

(Л t

о

1Л

« оо

00 -

чО 00-

г

00

V

чо о

со о

«см rj

со - -

оо

(Ч

-

оо о ст г- - сч -

.ст

4- 00

« го «- -

ёёё

14

|Г| оо 00 3 М

о о о о о а -

Z ч |« п ;4 я

sse S si

о ч о о о S о

О X « о о I о

и а

tS 188§ + §

а м t4 а.л а а о, О - 9 г

Влияние способа овраВотки субстрата на углеводный состав экстракта, I

Влияние предобработрск лигноцеллюлоэкых отходов на содержание сырого протеина в биомассах грибов A.vereicolor Д-56 и S.pulverulentum шт.ИБР-1

Биологическая ценность бномасг:, получениях вырацивянием термофильных микромицетоп A.vetsicolor и S.pulverulentum на лигноцеллххпозных отходах, оСраОстанньос ЭХА р.одой, 2 от сухой биомассы

Компоненту биомасс

кг/г

теин

бклок

0,2 0.5 О 3,0

:;з,у

19,0

Т«блипв2

ТабяицаЗ

ТвблицяД

0

,3

2,1

0,3

0.7

10,0

«.3

26,0

23,9

2,3

0,2

0,3

15,0

7,9

24, С

20,С

2,0

0.1 0,4

О

28,5

24,9

1,:

0,2

0,5

О

4,2

26,5

23,8

32,1

0,002

70

80

31,2 0,004

72 78

Содержание анинсжисло г 1з биомассах, полученных выращиванием термофильных микромицетов ни лигно- целлюлозных отходах, обработанных католитом, г на 100 Г сухой биомассы

Продолжение табл.4

35,0 0,001

ео

90

ТаблицаЗ

Аминокислотный состав белков в бномассшс.тсриофвльтос мнкромшхетов

Таблица

Содержание белка в биомассе A.versicolor в зависимости от рН и I среды, %

J 6.7

12,0

6,4