- •Глава 8. Биотехнологическая переработка промышленных отходов
- •8.1. Переработка отходов целлюлозного производства
- •Производства в воде водоемов и в атмосфере
- •8.1.1. Характеристика сульфитного щелока
- •8.1.2. Подготовка сульфитного щелока к биохимической переработке
- •8.1.3. Производство этилового спирта
- •8.1.4. Производство кормовых дрожжей
- •8.2. Переработка отходов молочной промышленности
- •8.2.1. Характеристика молочной сыворотки
- •И молочной сыворотке, 5
- •8.2.2. Основные направления использования молочной сыворотки
- •8.3. Переработка отходов спиртового и ацетонобутилового производства
- •8.3.1. Характеристика послеспиртовой и ацетонобутиловой барды
- •Технология кормовой белково-витаминной добавки
- •Технология кормового препарата витамина в12
- •8.4. Биотехнологическое использование отходов производства сахара и крахмала
- •8.4.1. Характеристика и использование отходов производства сахара из сахарной свеклы
- •8.4.2. Характеристика и использование отходов производства кукурузного крахмала
8.1.4. Производство кормовых дрожжей
В данном случае может быть использован щелок, полученный при сульфитной варке древесины как хвойных, так и лиственных пород.
Производство кормовых дрожжей на сульфитном щелоке включает выращивание дрожжей рода Candida, концентрирование дрожжевой суспензии и получение из концентрата сухого продукта (рис. 47). Основной культурой является Candida utilis, она составляет более 90%, в качестве примесей встречаются дрожжи С. arborea, C tropicalis.
Предельное содержание сахаров в перерабатываемом щелоке ограничивается рядом факторов:
– недостатком кислорода;
– возрастанием осмотического давления на клетки и ингибированием их жизнедеятельности;
– накоплением большого количества продуктов метаболизма.
Для уменьшения содержания РВ сульфитный щелок разбавляют. Степень разбавления зависит от того, какие биохимически утилизируемые соединения в нем присутствуют. Если в качестве сырья используется ель, то не мене 2/3 сахаров представлено гексозами, уксусная кислота составляет не более 15% от массы сахаров. При использовании древесины лиственных пород сахара щелока на 85% состоят из пентоз, а количество уксусной кислоты доходит до 40% от массы сахаров. В первом случае оптимальная доля РВ составляет 1,8–2,0%, во втором – из-за высокого содержания уксусной кислоты концентрация РВ поддерживается на более низком уровне1,4–1,6%. В субстрате, содержащем уксусную кислоту и углеводы, особенно высока роль рН. Если значение рН ферментационной среды 5, в первую очередь утилизируется уксусная кислота. Хотя скорость роста дрожжей на уксусной кислоте в 1,5 раза выше, чем на ксилозе, выход биомассы дрожжей ниже. Перевод основной массы уксусной кислоты в солевую форму, достигаемый в диапазоне рН 5,0–5,5, обеспечивает одновременную утилизацию уксусной кислоты и сахаров дрожжами рода Candida.
Концентрация биомассы дрожжей в ферментаторе достигает 30 г/дм3 (7,5 г/дм3 по абсолютно сухой биомассе).
Рис. 47. Технологическая схема производства кормовых
дрожжей на сульфитном щелоке:
1 – трубчатый смеситель; 2 – ферментатор; 3 – дегазатор;
4 – сепаратор I ступени; 5 – сепаратор II ступени;
6 – промежуточный сборник; 7 – сборник дрожжевого концентрата;
8 – теплообменник-плазмолизатор;
9 – сборник отработанной культуральной жидкости
8.2. Переработка отходов молочной промышленности
8.2.1. Характеристика молочной сыворотки
Молоко – один из самых ценных пищевых продуктов (табл. 19). Белки, жиры, углеводы и минеральные вещества в нем находятся в сбалансированном соотношении. Белки молока содержат все незаменимые аминокислоты и являются самыми полноценными из животных белков. Биологическая ценность молочного жира обусловлена наличием полиненасыщенных жирных кислот, фосфолипидов, жирорастворимых витаминов. Кроме того, в молоке содержатся ферменты, гормоны, почти весь комплекс витаминов. Переработка такого полноценного продукта должна быть комплексной. Однако полностью все составные части молока используются лишь при получении цельномолочных продуктов (пастеризованного и стерилизованного молока, кисломолочных напитков).
Таблица 19. Содержание основных питательных веществ в молоке
