Способ получения питательного субстрата для биохимической переработки Советский патент 1991 года по МПК C13K1/02 

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается способа получения питательного субстрата для биохимической переработки.

Цель изобретения - по.«гшенир доброкачественности гидролизата.

В способе получения питательного субстрата для биохимической переработки предусматривается гидроаиз растительного сырья, охлаждение полученного гидролизата, конденсация образующегося при этом фурсЬуролсодержащего пара, а также продувка гидролизата паром для удаления АурсЬурола, конденсация пара, объединение конденсата (ФСК) из испарителя и посте продувки, разделение объединенного конденсата с получением сЬурфурола и лютера, возврат лютера на стадию гидролиза, причем лютер перед подачей на стадию гидро-- лиэа дггя приготовления варочного раствора обрабатывают озоном в количестве, 0,01-0,6 кг на 1 м3 .

Озонирование лютера позволяет уменьшить ингибируюцее действие содержащихся в нем примесей и повысить биологическую доброкачественность получаемых субстратов, что приводит к увеличению выхода дрожжей, выращенных на этих субстратах.

Пример 1. 3,3 кг щепы древесины (50/2 хвойной и 501 лиственной)

О

О5 CD J

загружают в гидролиз-аппарат вместимостью 25 л и проводят перколяционный гидролиз 0,5%-ным раствором серной кислоты при ступенчатом повышении температуры от 150 до 185°С и гидромодуле 15.

Выходящий из гидролиз-аппарата гидролизат проходит через испарители, где охлаждается до 100°С. Образующий- ся фурфуролсодержащий пар конденсируют .

Гидроличат продувают паром в колонне для удаления сЬурфурола в течение 1,5 ч. Пар на выходе из колонны кон- денсируют. Общее количество фурйурол- содержащего конденсата (ФСК) из испарителей и после продувки составляет 6 л. Концентрация фурфурола в ФСК 0,4%.

ФСК направляют на ректификацию, где разделяют на фурфурол-сырец и лю- тер. Количество лютера составляет 8 л. Лютер обрабатывают озоном. Для проведения озонирования исполь эуют озонатор.

Расход озоновоздушной смеси составляет 100 л/ч, концентрация озона в озоновоздушной смеси на входе в реак- .тор 20 мг/л, на выходе из реактора 8 мг/л. Время озонирования 4 мин. Количество озона, растворяющегося в лю- тере и вступающего в реакцию с органическими веществами, содержащимися в лютере, составляет 10 мг/л (или 0,01 кг/м3).

Озонированный лютер используют для приготовления варочного раствора и проводят гидролиз, как описано.

Из полученного гидролнзата уда- ляют фурфурол продувкой паром, нейтрализуют известковым молоком до рН 3,5 при 90°С, выдерживают при этой температуре в течение 1 ч, отделяют гипс фильтрованием, донейтрализовыва- ют 25%-ным водным раствором аммиака до рН 4,2, охлаждают до 40°С, аэрируют при этой температуре в течение 1 ч при расходе воздуха 50 л/(гт-ч) и удаляют твердую Лазу путем отстоя.

После добавления питательных солей полученный таким образом субстрат подают на выращивание дрожжей Candida scottii (культура КС2), которое проводят при 38 - 39°С.

Субстрат, подаваемый на выращивание, содержит редуцирующих веществ (РВ) 2,6%, органических кислот 0,36%,

фурфурола 0,028%, оксиметилфурфурола (ОМФ) 0,06%, ЛФК (лнгнофурановый комплекс) 0,43%.

Выход дрожжей от РВ составляет 46,5%.

Пример 2. Проводят аналогично примеру 1, при времени озонирования 2,4 ч, при этом доза озона 600 мг/л (0,6 кг/м3).

Состав полученного субстрата, %: РВ 2,65; органические кислоты 0,43; фурфурол 0,02; ОМФ 0,059; ЛФК 0,30.

Обработка лютера, направляемого на гидролиз, озоном позволяет увеличить выход дрожжей. Это объясняется уменьшением содержания фурфурола, продуктов распада фурфурола и метилфурфуро- ла, которые в процессе гидролиза конденсируются с лигнином, образуя вещества ЛФК, являющиеся ингибиторами роста дрожжей. Увеличение доз озона для обработки лютера приводит к уменьшению содержания ЛФК в получаемом субстрате, при этом несколько возрастает содержание органических кислот.

Сравнительные данные по доброкачественности субстратов, полученных при использовании озонированного лютера для приготовления варочного раствора, приведены в таблице.

При дозе озона менее 10 мг/л повышения биологической доброкачественности не происходит, при дозах озона от 10 до 600 мг/л наблюдается значительное повышение биологической доброкачественности, как по снижению основного ингибитора - ЛФК, так и по увеличению выхода дрожжей. При дозах озона более 600 мг/л значительного увеличения доброкачественности не происходит, поэтому увеличение дозы является нецелесообразным.

Формула изобретения

Способ получения питательного субстрата для биохимической переработки, предусматривающий гидролиз растительного сырья, конденсацию фурфуролсо- держащего пара, разделение конденсата на фурфурол и лютер, возврат лютера на стадию гидролиза, отличающийся тем, что, с целью повышения доброкачественности гидролизата, лютер перед подачей на стадию гидролиза обрабатывают озоном в количестве 0,01 - 0,6 кг на 1 мэ лютера.

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается способа получения питательного субстрата для биохимической переработки. Цель изобретения - повышение доброкачественности гидролиза. Питательный субстрат для биохимической переработки получают путем гидролиза растительного сырья, последующего охлаждения полученного гидролизата, конденсации образующегося при этом фурфуролсодержащего пара, продувки гидролизата паром для удаления фурфурола, конденсации пара, последующего объединения фурфуролсодержащего конденсата из испарителя и после продувки, разделения объединенного конденсата с получением фурфурола и лютера и возврата лютера на стадию гидролиза. При этом лютер перед подачей на стадию гидролиза для приготовления варочного раствора обрабатывают озоном в количестве 0,01 - 0,6 кг на 1 м³ лютера. 1 табл.