Биотехнология ответственный редактор академик И. И. Гительзон

Химический состав микробных биомасс и традиционных белковых продуктов
(по Waterworth, 1982)
Состав, % 
Водоросли
Нитчатые 
грибы 
Дрожжи 
Бактерии 
Соя 
Рыбная 
мука 
Белок 47–63 31–50 47–56 72–83 45 
64 
Жиры 7–20 2–8 2–6 1–3 1 9 
Зола 7 2 6 8 6 18 
Лизин 2.4 1.5 4.2 4.1 2.8 4.0 
Метионин- 
Цистеин 
1.7 0.8 1.7 2.3 1.3 2.8 
Нуклеиновые 
кислоты 
3–8 9 6–12 
8–16 
нет 
нет 

---

41 
В технико-экономических показателях микробиологического синтеза 
белка определяющее значение имеют удельные затраты и стоимость сы-
рья (до 50 % в структуре всех затрат) и энергозатраты (до15–30 %). По-
этому важнейшим вопросом при разработке новых технологий получения 
белка одноклеточных вопрос доступности сырьевой базы. Доступность 
сырья подразумевает наличие различных резервных вариантов, позво-
ляющих оперативно заменять и использовать различные источники сырья 
без существенного изменения качества получаемого продукта. В совре-
менных промышленных процессах используют как «чистое» сырье посто-
янного химического состава, так и комплексные соединения, включая от-
ходы различных производств. Последнее наиболее выгодно экономически 
и имеет огромное значение для охраны окружающей среды.
Микроорганизмы способны усваивать различные углеродсодержащие 
субстраты, которые принято подразделять на несколько поколений:
1-е поколение – углеводы;
2-е поколение – жидкие углеводороды;
3-е поколение – оксидаты углеводородов, газообразные углеводороды, 
углекислый газ, включая смеси с водородом.
Независимо от вида используемого сырья, типовая схема микробио-
логического производства белка включает получение и подготовку сы-
рья, получение посевного материала, ферментацию, выделение, инакти-
вацию, сгущение микробной биомассы, последующее высушивание и 
стандартизацию готового продукта. Большое значение имеет качество 
исходного посевного материала (инокулята). Инокулят получают из му-
зейной культуры в несколько стадий с применением принципа масшта-
бирования. Подготовленные инокулят, основной ростовой субстрат и 
все необходимые питательные компоненты вместе с воздухом подают в 
ферментер, в котором происходит основная стадия биотехнологического 
процесса – ферментационная. Стадия ферментации проводится в соот-
ветствии с Технологическим регламентом, разработанным для конкрет-
ного процесса, включая субстрат и тип продуцента, и сводится к дози-
рованному поступлению в ферментер потоков питательных веществ и 
воздуха (или газовой смеси), стабилизации основных параметров про-
цесса на заданных уровнях и своевременному отводу из аппарата отра-
ботанного воздуха, образующихся продуктов, а также тепла. Макси-
мальные скорости синтеза белковых веществ микробными клетками 
реализуются при оптимальных условиях среды, когда удельная скорость 
роста близка к максимальной. Поэтому для получения белка однокле-
точных биотехнологические процессы реализуют в проточном режиме, 
который позволяет стабилизировать практически все параметры стадии 
ферментации на уровнях, оптимальных для размножения клеток со ско-
ростями роста, близкими к 
μmax, то есть в режиме белковой направлен-
ности биосинтеза. При производстве биомассы в качестве кормового 

---

42 
белкового продукта, как правило, осуществляется режим незащищенной 
ферментации, то есть без соблюдения правил стерильности. Последнее 
оправдано как условиями ферментации (проточное культивирование), 
так и спецификой применяемых субстратов и штаммов-продуцентов, а 
также сферой применения конечного продукта. Получаемая на стадии 
ферментации суспензия с 1–2.5 % содержанием микробной биомассы по 
сухому веществу (АСВ), то есть 10–25 кг/м
3
, на постферментационной 
стадии подвергается сгущению в несколько этапов до 12–16 % АСВ и 
термообработке, в ходе которой в течение 10–40 минут при 75–90
°C 
практически все клетки штамма-продуцента и сопутствующая микро-
флора погибают. После стадии термообработки суспензию в вакуум-
выпарных установках сгущают до концентрации 20–25 % АСВ и далее 
высушивают до остаточной влажности конечного продукта около 10 %. 
Далее мелкодисперсный порошок высушенных клеток гранулируют. 
Порошок или гранулят фасуют по 25–30 кг и затаривают в многослой-
ные бумажные мешки.
Обязательным условием технологического процесса получения мик-
робной биомассы является очистка газо-воздушных выбросов, которые 
образуются на стадии ферментации и постферментационной стадии и 
представляют собой большие объемы воздуха, загрязненного живыми 
микробными клетками, белковой пылью и другими продуктами микроб-
ного синтеза. Очистке подвергаются также большие объемы культураль-
ной жидкости, образуемой после отделения клеточной биомассы. Очи-
щенная жидкость используется в цикле оборотного водоснабжения техно-
логической схемы производства.
Технология получения микробного белка является в настоящее время 
самой крупнотоннажной отраслью биотехнологии, производящей важ-
нейшие кормовые препараты и белковые добавки для животноводства, 
звероводства, птицеводства, рыбоводства, а также белок пищевого назна-
чения с использованием разнообразного сырья и субстратов.