Proizvodnja proteina jednoćelijskih i višećelijskih organizama

Video: Nauchfilm. Biologije. 15. protein filma (1987)

uzgoj velikih mikroorganizama kao direktan izvor proteina za ljudske i životinjske snage je viđena kao način za rješavanje nedostatka hrane u Njemačkoj već tokom Prvog svjetskog rata. obrađuje pivo kvasac kulture, koja je, nakon što su razvili tretman i sušenje dodatak supama i kobasice. Tokom Drugog svjetskog rata su već dobro razvijene ove procese.

Izraz "jednoćelijski organizmi proteini" se pojavio u 60-tih godina. primijeniti na bakterijske biomase (poželjno kvasac), koji se koristi kao komponenta hrane u životinja i ljudi. Posebno atraktivan je činjenica da je kultura medij od kultivacije bakterija često poljoprivredni otpad: šećerna repa Biogorivo od šećerne trske u proizvodnji šećera, suncokreta obrok u proizvodnji biljnog ulja, surutka u proizvodnji sira, drvne sječke i piljevine, itd ...

Interes za ovaj problem je planula nakon objavljivanja rezultata studije koje pokazuju sposobnost da proizvede takav proteinski koncentrati na osnovu ugljikovodika. Naftne kompanije finansira razvoj ovog istraživanja je ne samo zbog upotrebe ugljovodonika, ali i zbog povoljnog rezultata testiranja hrane i prodaje izglede.

Prva velika biljnih proteina koncentrat je razvijen «British Petroleum» zajedničke kompanije (Velika Britanija) i "Italprotein" (Italija) 1975. godine, produktivnost je 100.000 tona / godišnje na sirovine su normalnih parafina. Ovaj problem je i Japana, 8 biljaka 1500 tona proteina su izgrađene / godišnje. Međutim, interes u proizvodnji proteina jednoćelijskih organizama u 70-ih godina. nekoliko snizilsya- dijelom zbog povoljnih poljoprivrednih situaciju u tim godinama, ali uglavnom zbog nesavršenosti tehnologije, ne uklonite neke od otrovnih materija iz finalnog proizvoda.

U 80-ih godina. Njemačka firma "Hoechst", u kojem na tržištu za svoje visoke tehnologije, razvio procese za proizvodnju visoko kvalitetnih proteina koncentrata. U 80-ih godina. bio SSSR, sa svojim neiscrpan izvor sirovina jedan od vodećih svjetskih proizvođača proteina. U Finskoj, tvornica je sagrađena pomoću gljivica Paecilomyces u sulfita mlin efluenata kombinatov- kapacitet papira - 10.000 tona proteina / godišnje.

Protein zemalja EEZ koncentrata proizvedeno oko 25 miliona tona godišnje. Ove brojke pokazuju profitabilnost poduzeća. Stočna hrana postaje skuplji zbog ograničenja zemljišta i iz drugih razloga. Proteini su jednoćelijski organizmi imaju ogromne prednosti: reprodukciji visoke brzine, dostupnost sirovina izvora materijala, rješavanje problema otpada mnoge tvrtke i tako dalje ..

Osim toga, proteini imaju konstantan i ponovljiv sastav, obogatiti ih lako dodati potrebno mikroelementy- njima je i lako proizvoditi u obliku granula ili tableta, njihovo skladištenje je mnogo lakše nego čuvanje biljke ili druge hrane.

Međutim, proizvođači proteina ne smatraju svoje proizvode kao protein zamjena u stočnoj ishrani: proteinski koncentrati hrane aditiva, smanjenje troškova i poboljšanju kvaliteta. Treba napomenuti, međutim, da je proizvodnja dodataka proteina ne razvija tako brzo kao što se očekuje u 60-70 godina. Činjenica je da je prilično zategnuti zahtjeve za sigurnosne tehnologije, koja bi trebala uzeti u obzir rezultate svih potrebnih toksikološkim i nutritivne testiranja.

mora biti posebno oprezan u primjeni proteinskih koncentrata za ljudsku ishranu. Međutim, njihova upotreba za rješavanje problema hrane svjetske populacije nema alternativu, jer projekcije pokazuju da rast populacije ne odgovara povećanje u hrani. Možemo sa sigurnošću reći da je razvoj mikroorganizama u ljudskoj ishrani tek počinje.

Mikroorganizmi počeli da koriste u proizvodnji proteinskih proizvoda davno prije pojave mikrobiologije. Dovoljno je spomenuti sve vrste vrsta sireva, kao i proizvodi dobiveni fermentacijom soje. I u prvom iu drugom slučaju je protein nutritivne osnovi. Pri razvoju ove proizvode, uz učešće bakterija, postoji duboka promjena sadrže proteine sirovina svojstva.

Rezultat je hrana koja se može držati duže (sir) ili troše više zgodan (pasulj). Mikrobi igraju ulogu u proizvodnji određenih proizvoda od mesa za skladištenje. Dakle, proizvodnja nekih razreda kobasica kiselina fermentacije se koristi, obično uz pomoć kompleksnih bakterija mliječne kiseline. Proizvod je rezultiralo kiselina pomaže u očuvanju i doprinosi formiranju njegovih posebnih ukusa.

To je, možda, je ograničena na upotrebu mikroorganizama u obradi proteina. Mogućnosti moderne biotehnologije u ovim industrijama su male, sa izuzetkom sira. Još jedna stvar - uzgoj i prikupljanje mikroba mase, obrađene u prehrambene proizvode: tamo biotehnologija može da se manifestuje u svim njegovim punini.

proizvodnja proteina jednoćelijski organizmi

Na mnogo važnih pokazatelja mikrobiološke biomase mogu imati vrlo visoke nutritivne vrijednosti. U velikoj mjeri to se određuje vrijednost proteina u većini vrsta, oni čine značajan udio u suvu masu ćelija. Decenijama, aktivno raspravlja i istražiti izglede za povećanje udio proteina u ukupni bilans mikroorganizama proizvedenih proteina u svijetu.

Proizvodnju takvih proteina je povezan sa uzgoj velikih određenih mikroorganizama koji se prikupljaju i obrađuju u hrani. Da bi u potpunosti moguće transformacije podloge u mikroba biomasu zahtijeva višestruki pristup. Raste mikroba u svrhu hrana je od interesa iz dva razloga. Prvo, oni su raste mnogo brže od biljaka i životinja: vrijeme udvostručavanja njihov broj se mjeri u satima. To smanjuje vrijeme potrebno za proizvodnju dati količinu hrane.

Drugo, u zavisnosti od kulturan mikroorganizama u različitim vrstama sirovina može se koristiti kao podloga. Što se tiče podloge, onda možete ići u dva glavna područja: za obradu niske kvalitete junk hranu, ili se oslanjaju na raspolaganju ugljikohidrata i primaju na njihov račun mikroba biomase koja sadrži visoko kvalitetnih proteina.

Priprema mikroba proteina methanol

Glavna prednost ove podloge - visoke čistoće i nedostatak kancerogenih nečistoća, dobra topljivost, visoka volatilnost, što ga čini lako biste ga uklonili iz ostataka gotovog proizvoda. Biomase dobiti u metanolu ne sadrži neželjene nečistoće koje omogućava bez korak dijagrama toka pročišćavanja.

Međutim, treba uzeti u obzir prilikom obavljanja takav proces, a posebno metanol kao zapaljivosti i moguće je stvaranje eksplozivnih smeša sa vazduhom.

Kao producenti koriste metanol u konstruktivnom metabolizmu su proučavane kao kvasca i bakterija. Kvasac su preporučeni u proizvodnji Candida boidinii, Hansenula polymorpha i Piehia pastoris, za koje optimalnih uvjeta (temperatura 34-37 ° C, pH 4,2-4,6) dozvoljavaju odnos podloge asimilacije ekonomski proces 0,40 po stopi protoka u rasponu 0,12-0,16 h-1.

Među bakterijske kulture koje su koristile Methylomonas Clara, Pseudomonas rosea i dr., U mogućnosti da se razvije na temperaturi od 32-34 ° C, pH 6,0-6,4 sa odnos asimilacije ekonomske podloge za 0,55 protokom za 0,5ch-1.

Karakteristike procesa kultivacije su u velikoj mjeri zbog primjenjuje soja-producent (kvasac ili bakterije) i aseptičkim uvjetima. Veliki broj stranih firmi sugerira pomoću kvasaca i za obavljanje uzgoja u odsustvu strogih aseptične tehnike. U ovom slučaju, proces odvija u produktivnosti od 75 tona proteina dnevno, a specifična potrošnja metanola fermentora tipa izbacivanje je 2,5 t / t proteina.

Od kultivacije kvasac pod aseptičkim uvjetima preporučuje uređaje kolone ili erlifitnogo tip proteina produktivnost 75-100 t / dan sa potrošnjom metanola u 2,6z t / t proteina. U oba slučaja kulturi se provodi jedan proces korak, bez korak "zrenja", uz niska koncentracija supstrata (8-10 g / l).

U velikom broju zemalja, kao proizvode bakterija se koriste, proces se odvija pod aseptičkim uvjetima u fermentora erlifitnogo ili tip ink jet izlaz Z00 100 t / d, a protok metanola u 2, s t / t proteina. Fermentacija se odvija jednom koraku pri niskim koncentracijama alkohola (do 12 g / l), s visokim stupnjem iskorištenja metanola.

Najperspektivnije u svom dizajnu je mlaz digester Institut tehničkih hemiju (Njemačka). Fermentora volumena 1000 m sastoji se od sekcija raspoređeni jedan iznad drugog i međusobno povezane silosa modulacije.

Fermentacije medij iz donjeg dijela fermentora se napaja preko pritisak kanal centrifugalne cirkulacione pumpe na gornju osovinu modulacije kroz koji se proteže u nizvodnom dijelu, pri čemu zrak podsasyvaya od gazovoda. Dakle, srednji teče iz sekcije u sekciju, kontinuirano podsasyvaya novi dio zraka. Falling jet modulacije u okno pružiti intenzivan aeracija medija.

Na hranjivu podlogu se kontinuirano ubacuju u gornjoj zoni rudnika poplava i je otpušten iz mikroba suspenzije Outrigger kola. Na korak odvajanja za proizvodnju svih vrsta razdvajanja pruža granulacija da se dobije finalni proizvod u granulama.

Feed kvasac dobiti iz metanola imala sljedeći sastav (u%): sirovog proteina lipida 5,6-56-62- pepeo 7-11- vlage 8-10- nukleinske kiseline 5-6. Bakterijske biomase karakterišu sljedeći sastav (u%): sirovog proteina lipidi 7-9- 70-74- pepela 810- nukleinskih kiselina 10-1z- vlažnost 8-10.

Osim toga metanol, kao kvalitetne sirovine se koriste etanol, koji ima nisku toksičnost, dobra topljivost u vodi, male količine nečistoća.

Mikroorganizmi - proizvodnju proteina na etanol kao jedini izvor ugljenika mogu koristiti kvasac (Candida UTILIS, Sacharomyces lambica, Hansenula anomala, Acinetobacter calcoaceticus). kultivacije jedan korak procesa vrši se u fermentaciju sa visokim karakteristikama masovno transfer na etanol koncentracija ne više od 15 g / l.

Kvasac uzgaja na etanol, čine (u%): sirovog proteina - lipida 60-62- - 2-4- pepela - 8-10- vlage - 10.

Priprema proteina na ugljenih hidrata sirovina

Istorijski, neki od prvih podloga se koristi za proizvodnju jednog hidrolizata feed biomase su biljnog otpada, i sulfita pića predgidralizaty - otpad industrije celuloze i papira.

Interes za ugljenih hidrata sirovina kao glavni izvor obnovljive ugljen značajno porastao i sa ekološke tačke gledišta, jer može poslužiti kao osnova za stvaranje tehnologije ne-otpada za preradu povrća.

S obzirom na činjenicu da hidrolizata su složeni podloge koja se sastoji od mešavine hexoses i pentoze, uključujući i industrijsku proizvodnju sojeva su se proširili kvasca vrste C. UTILIS, C. scottii i C. Tropicalis, sposoban pored hexoses metabolisati pentoza i transfer prisustvo furfurala u mediju.

Sastav medija kulture, u slučaju uzgoja na ugljikovodika hrane, znatno razlikuje od primenjuje tokom rasta mikroorganizama na ugljikovodika podlogu. Je hidrolizat i sulfita likera dostupne su u malom broju gotovo svi elementi u tragovima neophodne za rast kvasca. Nedostajućih količina azota, fosfora i kalijuma se daju kao soli opće rješenje MAP, kalijum hlorida i amonijum sulfata.

Fermentacija se odvija u klima lift aparat izgradnje Lefrancois-Mari od 320 i 600 m. uzgoj proces kvasac se odvija u kontinuiranom režimu na pH 4,2-4,6. Optimalna temperatura - od 30 do 40 ° C

Feed kvasac dobiveni kultivacije na hidrolizata od biljnih materijala i sulfita likera, imaju sljedeći sastav (u%): proteina - 43-58- lipida - 2,3-3,0- ugljikohidrata - 11-23- 11- vlažnost pepela up - ne više od 10.

Jedan od obećavajućih podloge u proizvodnji stočne hrane biomase je treset hidrolizata, koji imaju u svom sastavu velike količine lako probavljive monosaharida i organske kiseline. Osim toga, sastav hranljive podloge se uvode male količine superfosfat i kalij klorida. izvor azota je amonijak vodu.

O kvaliteti stočne hrane biomase na treset hidrolizata, superior kvasac, uzgajaju na biljnih sirovina otpada.

LV Timošenko, MV Chubik

Udio u društvenim mrežama:

Povezani