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.
Do'stlaringiz bilan baham: 
