Биотехнология: Монография. Волова Т.Г. - 51 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

50
ляется лимитирующим фактором, определяющим скорость роста проду-
цента. Синтез биомассы сопровождается выделением в околоклеточную
среду промежуточных продуктов окисления метана (до 0.2–0.6 г углерода
на 1 г синтезированной биомассы), ингибирующих развитие основного
производственного штамма. Поэтому используют микробную ассоциа-
цию, в составе которой, помимо метанотрофов, развиваются 5–6 гетеро-
трофных видов, утилизирующих продукты неполного окисления метана.
В
связи с высокой восстановленностью метана для его микробного окис-
ления требуется большое количество кислорода (в 5 раз больше, чем на
углеводах и в 2–3 раза больше, чем при окислении жидких углеводоро-
дов). Поэтому процесс требует сложного аппаратурного оформления ста-
дии ферментации. Выращивание метанотрофных бактерий осуществляет-
ся в проточной культуре при 34–38
°С и нейтральных значениях рН среды.
Питательная среда содержит обычный набор минеральных элементов;
источником азота служит как восстановленая, так и окисленные формы.
При использовании олигонитрофильных микроорганизмов концентрация
азота в среде низка (20–30 мг/л). Потребности в кислороде у микробных
клеток в 2–3 раза превышает их потребности в метане. Однако из-за взры-
воопасности
субстрата стехиометрическое соотношение данных газов
принимается не оптимальным для развития бактерий, и процесс реализу-
ют при лимите по кислороду и избытке метана.
Для выращивания метанотрофных бактерий используют аппараты со
струйным диспергированием газовой среды, имеющие высокие массооб-
менные характеристики. Для более полного усвоения метана применяют
рециркуляцию газовой смеси, повышение рабочего давления
в аппарате, а
также использование вместо воздуха кислорода. Это позволяет повысить
степень утилизации газового субстрата до 95 %. Скорость протока среды в
ходе ферментации составляет 0.25–0.30 ч
–1
; концентрация клеток в куль-
туре на выходе из ферментера не превышает 10 г/л. Затраты субстрата на
1 т биомассы составляют для метана и кислорода 1.8–2.2 и 4.5–5.0 т соот-
ветственно. Биомасса содержит (%): сырой протеин – до 75, нуклеиновые
кислоты – 10, липиды – 5, зола – до 10, влажность – не выше 10. Получае-
мый белок по содержанию и соотношению аминокислот близок к
рыбной
муке и соевым шротам.
Крупнотоннажное производство белка одноклеточных на природном
газе реализовано в России. Технологию и данный субстрат прогнозно счи-
тают перспективными. Однако рентабельность и развитие этого направле-
ния во многом будут зависеть от возможности совершенствования аппа-
ратурного оформления и интенсификации процесса.
Принципиально новым направлением в изыскании перспективных про-
дуцентов белка является привлечение фотоавтотрофных организмов,
использующих в качестве углеродного источника углекислоту, а энергии
– свет. Исследования водорослей в качестве возможных продуцентов бел-

Страницы