Producerea de proteine de organisme unicelulare și pluricelulare
Video: Nauchfilm. Biologie. 15. Filmul proteic (1987)
conținut
Expresia „organisme proteine unicelulare“ aparut in anii '60. aplicată biomasei bacteriene (de preferință drojdie), care este utilizat ca o componentă de hrană la animale și la om. Mai ales atractiv este faptul că mediul de cultură prin cultivarea bacteriei sunt adesea deșeuri agricole: zahăr bagasse de sfeclă în producția de zahăr, șrot de floarea soarelui în producția de ulei vegetal, zer în producția de brânzeturi, așchii de lemn și rumeguș, etc ...
Interesul pentru aceasta problema este evazată după publicarea rezultatelor studiilor care arată capacitatea de a produce astfel de concentrate proteice pe bază de hidrocarburi. Companiile petroliere au finanțat dezvoltarea acestei cercetări este nu numai datorită utilizării hidrocarburilor, dar, de asemenea, ca urmare a rezultatelor favorabile ale testării produselor alimentare și perspectivele de vânzări.
Prima scară largă concentratul de proteine vegetale a fost dezvoltat «British Petroleum» societate (Marea Britanie) și „Italprotein“ (Italia) în 1975, productivitatea a fost de 100.000 tone / an, la materia primă a parafine normale. Această problemă a luat și Japonia, 8 plante de 1500 de tone de proteine au fost construite / an. Cu toate acestea, interesul în producția de proteine de organisme unicelulare în '70. mai multe snizilsya- parțial din cauza situației agricole favorabile în acei ani, dar mai ales din cauza imperfecțiunii tehnologiei, nu elimina unele dintre substanțele toxice din produsul final.
În 80-e. firma germană „Hoechst“, în care pe piața de înaltă tehnologie lor, a dezvoltat procedee pentru producerea de concentrate de proteine de înaltă calitate. În 80-e. a fost URSS, cu sursa inepuizabilă de materii prime unul dintre lider producător mondial de proteine. În Finlanda, fabrica a fost construit folosind Paecilomyces ciuperca în capacitatea de hârtie sulfit de moara efluenți kombinatov- - 10.000 de tone de proteine / an.
Proteina din țările CEE concentratele produse de aproximativ 25 de milioane de tone pe an. Aceste cifre arată profitabilitatea întreprinderilor. Furajere devine costisitoare din cauza limitărilor de teren și din alte motive. Proteinele sunt organisme unicelulare au avantaje enorme: o reproducere de mare viteză, disponibilitatea surselor de materii prime, deșeuri de rezolvare a problemelor de multe companii și așa mai departe ..
Mai mult, proteinele au o compoziție constantă și reproductibilă, îmbogăți le adăuga cu ușurință necesare mikroelementy- lor este, de asemenea, ușor de fabricat sub formă de granule sau tablete, depozitarea lor este mult mai ușor decât depozitarea plantelor sau alte furaje.
Cu toate acestea, producătorii de proteine nu ia în considerare produsele lor ca un substitut de proteine in dieta animalelor: concentrate de proteine sunt aditivi pentru hrana animalelor, reducerea costurilor și îmbunătățirea calității acestora. Trebuie remarcat, totuși, că producția de suplimente proteice nu se dezvoltă la fel de repede cum era de așteptat, în 60-70 de ani. Faptul este că destul de mult cerințele pentru tehnologie de securitate, care ar trebui să ia în considerare rezultatele tuturor testelor toxicologice și nutriționale necesare înăsprit.
trebuie să fie deosebit de atent în aplicarea de proteine concentrate pentru nutriția umană. Cu toate acestea, utilizarea lor pentru rezolvarea problemelor alimentare din populația mondială nu are alternativă, deoarece proiecțiile indică faptul că creșterea populației nu corespunde creșterii în produsele alimentare. Putem spune cu încredere că dezvoltarea microorganismelor în alimentația umană este doar începutul.
Microorganismele început să folosească în producția de produse proteice cu mult înainte de apariția microbiologiei. Este suficient să menționăm tot felul de soiuri de brânză, precum și produse obținute prin fermentarea soia. Și, în primul și în al doilea caz este o bază de proteine nutriționale. Atunci când aceste produse în curs de dezvoltare, cu participarea bacteriilor, există o profundă schimbare în proprietățile materiilor prime care conțin proteine.
Rezultatul este un aliment care poate fi păstrate mai mult timp (brânză) sau consuma mai convenabil (fasole caș). Microbii joacă un rol în producția anumitor produse din carne pentru depozitare. Astfel, este utilizat la fabricarea unor grade de fermentare acidă cârnat, de obicei, cu ajutorul unor bacterii complexe de acid lactic. Produsul rezultat de acid ajută la conservarea și contribuie la formarea gustului său particular.
Aceasta, probabil, este limitată la utilizarea microorganismelor în proteine de prelucrare. Posibilitățile biotehnologiei moderne în aceste industrii sunt mici, cu excepția brânzei. Un alt lucru - cultivarea și colectarea masei microbiene, transformate în produse alimentare: există biotehnologie se poate manifesta în toată plinătatea ei.
producția de proteine de organisme unicelulare
La mulți indicatori importanți de biomasă microbiană poate avea o valoare nutritivă foarte ridicată. Intr-o mare măsură, acest lucru este determinat de valoarea proteinelor: în cele mai multe specii, ele constituie o proporție semnificativă din greutatea uscată a celulelor. Timp de decenii, au discutat în mod activ și a explorat perspectivele de creștere a proporției de proteine în echilibrul general al microorganismelor produse de proteine la nivel mondial.Fabricarea unei astfel de proteine este asociat cu cultivarea pe scară largă a unor microorganisme care sunt colectate și prelucrate în alimente. Pentru a face cea mai mare transformare posibilă a substratului în biomasa microbiană necesită o abordare multilaterală. Cultivarea microbi în scopuri alimentare este de interes pentru două motive. În primul rând, ele sunt în creștere mult mai repede decât plantele și animalele: timpul de dublare a numărului acestora se măsoară în ore. Acest lucru reduce timpul necesar pentru a produce o anumită cantitate de alimente.
În al doilea rând, în funcție de microorganismele cultivate în diferite tipuri de materii prime pot fi folosite ca substraturi. În ceea ce privește substratul, atunci puteți merge în două domenii principale: pentru a procesa junk alimente de calitate scăzută, sau să se bazeze pe carbohidrați ușor disponibile și pentru a primi pe biomasa lor cheltuiala microbiană care conține proteine de înaltă calitate.
Prepararea proteinei microbiene la metanol
Principalul avantaj al acestui substrat - puritate ridicată și lipsa de impurități cancerigene, solubilitate bună apă, volatilitate ridicată, făcându-l ușor pentru a elimina din resturile produsului finit. Biomasa obținută în metanol nu conține impurități nedorite care permite excluzând faza de purificare schemă tehnologică.Cu toate acestea, trebuie avute în vedere efectuarea unui astfel de proces și în special metanol ca inflamabilitatea și posibila formare a amestecurilor explozive cu aerul.
În calitate de producători care utilizează metanol în metabolismul constructiv au fost studiate ca drojdie si tulpini bacteriene. Drojdia au fost recomandate în producția de Candida boidinii, Hansenula polymorpha și Piehia pastoris, pentru care condiții optime (temperatura 34-37 ° C, pH 4,2-4,6) permite un raport de substrat asimilare proces economic la 0,40 la o rată curg în intervalul 0,12-0,16 h-1.
Dintre culturile bacteriene utilizate Metilomonas Clarei, Pseudomonas rosea și colab., Sunt capabile să se dezvolte la o temperatură de 32-34 ° C, pH 6.0-6.4 cu raportul de asimilare substrat economic la 0,55 la un debit la 0,5ch-1.
Caracteristici ale procesului de cultivare sunt în mare parte datorită tulpinii producător aplicat (drojdie sau bacterii) și condiții aseptice. O serie de firme străine sugerează folosind tulpini de drojdie și să efectueze cultivarea în absența unei tehnici aseptice stricte. În acest caz, procesul se desfășoară în productivitatea fermentator tip de ejecție de 75 de tone de proteine pe zi, iar consumul specific de metanol este de 2,5 t / t al proteinei.
Prin cultivarea drojdiei în condiții aseptice dispozitivele coloanei sau erlifitnogo productivitate proteină tip de 75-100 t / zi, cu un consum de metanol până la 2,6z t / t al proteinei recomandată. În ambele cazuri, cultura se realizează procesul singur pas, fără pas „maturare“, cu concentrația de substrat scăzută (8-10 g / l).
Într-un număr de țări ca producătoare de tulpini bacteriene sunt folosite, procesul se desfășoară în condiții aseptice în fermentatoare erlifitnogo sau ieșire de tip cu jet de cerneală Z00 100 t / d și debitul de metanol la 2, s t / t al proteinei. Fermentația se efectuează o singură etapă la concentrații scăzute de alcool (până la 12 g / l), cu un grad ridicat de utilizare a metanolului.
Cele mai promițătoare în design-ul este un jet digestor Institutul de Chimie tehnică (Germania). Volumul fermentator de 1000 m este format din secțiuni dispuse una peste alta și interconectate modulațiilor siloz.
Mediul de fermentație din secțiunea inferioară a fermentatorului este alimentată prin conducta de presiune centrifuge pompe de circulare a modulațiilor arborelui superior, prin care se extinde în partea din aval, în care podsasyvaya aerul din gazovoda. Astfel, mediul curge din secțiunea secțiunii, podsasyvaya continuu nouă porțiune de aer. Falling modulații jet puțului asigura aerare intensă a mediului.
Mediul nutritiv este alimentat continuu în zona superioară a revarsarilor de mină și este evacuat din circuitele de suspensie stabilizatorilor microbiene. La faza de separare pentru producerea tuturor tipurilor de granulare de separare cu condiția de a obține produsul final în granule.
Drojdii de furaj obținut din metanol a avut următoarea compoziție (în%): lipide proteină brută 5-6- 56-62- Cenușă 7-11- umiditate 8-10- de acid nucleic 5-6. Biomasa bacteriană se caracterizează prin următoarea compoziție (în%): lipide proteină brută 7-9- 70-74- cenușă 810- umiditate acid nucleic 10-1z- 8-10.
În afară de metanol, ca de înaltă calitate de materii prime sunt etanolul folosit, care are o toxicitate scăzută, o bună solubilitate în apă, o cantitate mică de impurități.
Microorganisme - producătoare de proteine pe etanol ca sursă unică de carbon poate fi utilizată de drojdie (Candida utilis, Sacharomyces lambica, Hansenula anomala, Acinetobacter calcoaceticus). cultivarea proces singur pas este realizat în fermentatoare cu caracteristici ridicate de transfer de masă, la o concentrație de etanol de maximum 15 g / l.
Drojdii cultivate pe etanol, cuprinde (în%): proteină brută - lipid 60-62- - 2-4- cenusa - 8-10- umiditate - 10.
Prepararea proteinelor asupra materiei prime de carbohidrați
Punct de vedere istoric, unele dintre primele substraturi utilizate pentru producerea unei hidrolizatelor de biomasă hrana sunt deșeuri vegetale, și sulfitul lichior predgidralizaty - pulpă de deșeuri și industria hârtiei.Interesul în materiile prime carbohidrați ca o sursă majoră de carbon din surse regenerabile a crescut în mod semnificativ, de asemenea, din punct de vedere al mediului, deoarece acesta poate servi ca bază pentru crearea de tehnologii non-deșeuri de prelucrare a produselor vegetale.
Datorită faptului că hidrolizatelor sunt substrat complex constând dintr-un amestec de hexoze și pentoze, inclusiv tulpinile industriale producătoare s-au răspândit specii de drojdie C. utilis, C. scottii și C. tropicalis, capabilă lângă hexoze metaboliza pentoză și transferul prezența furfurol în mediu.
Compoziția mediului de cultură, în cazul cultivării asupra hidrocarbura, diferă semnificativ de aplicat în timpul creșterii microorganismelor pe substrat de hidrocarburi. Hidrolizatul și leșie sunt disponibile în număr mic aproape toate oligoelementele necesare pentru creșterea drojdiei. Cantitățile lipsă de azot, fosfor și potasiu sunt administrate sub formă de săruri de soluție MAP general, clorură de potasiu și sulfatul de amoniu.
Fermentația se efectuează în construcția aparatelor cu aer comprimat Lefrançois-Mari de 320 și 600 m. cultivarea drojdiei Procesul se realizează într-un mod continuu la un pH de 4,2-4,6. Temperatura optimă - la 30 la 40 ° C
Drojdii de furaj obținută prin cultivarea pe hidrolizații din materiale vegetale și soluții de sulfit, au următoarea compoziție (în%): proteine - 43-58- lipidelor - 2,3-3,0- carbohidrații - 11-23- 11- umiditate cenusa -până - nu mai mult de 10.
Unul substraturi promițătoare în producerea de biomasă furajeră este hidrolizatele de turbă, având în componența sa o cantitate mare de monozaharide ușor digerabile și acizi organici. In plus, compoziția mediului nutritiv se introduc o cantitate mică de superfosfat și clorură de potasiu. sursa de azot este amoniac în apă.
Pe calitatea biomasei furajere produse pe hidrolizații turbă, drojdii superioare, cultivate pe deșeuri de materii prime vegetale.
LV Timoșenko, MV Chubik
Distribuiți pe rețelele sociale:
înrudit
Drojdie de bere pentru pancreatită
Aportul de proteine: cat de mult de proteine este, dacă un aport mare de proteine este…
Informații generale despre băuturile alcoolice- Prepararea salata vegetarian
- Feluri de mâncare de legume Rețete cu alimente naturale
- Nutriție medicală în hipovitaminoza la copii. Utilizarea drojdie
- Rețete mese pentru copiii de la unu la trei ani
Ulei de floarea-soarelui vegetal în pancreatita
Pot să am fript semințe de floarea-soarelui cu pancreatită și colecistită?
Plăcinte și prăjituri pentru pancreatită- Alimente bogate in proteine in timpul sarcinii
- Îngrășăminte biologice biotehnologiei agricole
- Biopesticidelor biotehnologiei agricole
- Obiecte biologice în domeniul biotehnologiei
- Istoria biotehnologiei
Exemple de procese biotehnologice- Suspendarea zimosan (suspensio zymosani). Suspensia (1: 1000 în soluție de clorură de sodiu…
- Drept medical: drept, documente, responsabilități, reguli, acte.
- Drept medical: drept, documente, responsabilități, reguli, acte.
- Oamenii de știință obține hidrocodonă de drojdie
- Oamenii de stiinta de la Universitatea Rice au învățat cum să producă acid succinic din soia
Pot să am fript semințe de floarea-soarelui cu pancreatită și colecistită?