Биоконверсия зеленой массы и клубней топинамбура с. Скороспелка разными видами дрожжей с целью получения кормового белка (стр. 2 )

Важнейшим показателем, отображающим пригодность того или иного растительного субстрата для микробного синтеза, является содержание в нем безазотистых экстрактивных веществ, которые, в основном, легко расщепляются в процессе микробной ферментации. В урожае клубней топинамбура сорта Скороспелка 2010 года содержание БЭВ достигло 84,34%, а в 2011 году – 83,3%., т. е. практически одинаково.

Редуцирующих сахаров в клубнях урожая 2010 года содержалось 9,96%, а в 2011 году – 11,24%, что на 1,28% больше, чем в предыдущий год. Кроме того, клубни топинамбура сорта Скороспелка в своем составе содержит необходимые количества органических соединений и минеральных веществ.

Таким образом, выявлено, что по своему химическому составу зеленая масса топинамбура сорта Скороспелка является хорошим сырьем получения гидролизатов, для последующего культивирования на них разных видов микроорганизмов, в том числе и дрожжей, с целью производства разных продуктов микробиологического синтеза.

В процессах биоконверсии растительного сырья важное значение имеет предобработка, то есть использование дополнительных методов воздействия на сырье, в целях извлечения труднодоступных сахаров и перевод их в сбраживаемые сахара.

Как установлено в результате анализа химического состава топинамбура сорта Скороспелка, большую его часть составляют полисахариды, для перехода которых в сбраживаемые сахара воздействие только лишь физическими методами оказывается недостаточным.

Для осуществления процесса гидролиза при биоконверсии растительного сырья широко используется метод кислотного гидролиза.

Реакция гидролиза полисахаридов является обратной процессу их образования из моносахаридов.

Полный гидролиз полисахаридов приводит к образованию моносахаридов - целюллоза, крахмал и гликоген гидролизуются до глюкозы

Нами были применены различные вариации гидролиза биомассы топинамбура сорта Скороспелка, с применением кислот, как при гидролизе зеленой массы, так и клубней.

Полученные данные приведены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3. Результаты кислотного гидролиза зеленой биомассы

Установлено, что наиболее эффективными режимами гидролиза зеленой массы топинамбура, при котором в гидролизате накапливается наибольшее количество общего сахара, в том числе и сахарозы, являются параметры гидролиза: 1,5атм, 40 мин+H3PO4 при гидромодуле 2000:300, при котором концентрация сахаров в гидролизате составляет 9,2 г/100см3 и 1,5атм, 40 мин+ H3PO4 при гидромодуле 2,500:260 с накоплением сахаров в гидролитате равном 8,027 (табл.3).

Понижение давления в автоклаве сопровождалось снижением концентрации сахаров в гидролизатах. Также установлено, что лучшие результаты получены при использовании для подкисления среды использование H3PO4, по сравнению с H2SO4.

Таким образом, установлена целесообразность использования при гидролизе зеленой массы топинамбура сорта Скороспелка ортофосфорной кислоты.

Из анализа данных, приведенных в таблице 4 следует, что, как и ожидалось, при гидролизе клубней топинамбура гидролизаты характеризуются значительно большим содержанием сахаров. Наилучшие результаты получены при режимах гидролиза 1,5атм, 40мин+ H3PO4 при гидромодуле 180:1550 и 1,5атм, 40мин+ H3PO4 при гидромодуле 200:1500, при которых концентрация сахаров в гидролизатах составила 19,5 и 19,2 г/100см3.

Как и при гидролизе зеленой массы, при гидролизе клубней целесообразней использовать ортофосфорную кислоту.

Таблица 4. Результаты кислотного гидролиза клубней топинамбура

Таблица 5. Результаты культивирования дрожжей на гидролизатах из зеленой биомассы топинамбура с. Скороспелка

В процессе выполнения диссертационного исследования нами на гидролизатах из зеленой массы топинамбура сорта Скороспелка с целью определения выхода биомассы, культивировались разные виды дрожжей:

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5