Использование жировых отходов мясопереработки в качестве сырья для получения белковой кормовой добавки

Суясов, Николай Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Использование жировых отходов мясопереработки в качестве сырья для получения белковой кормовой добавки
ВАК РФ 03.00.23, Биотехнология

Автореферат диссертации по теме "Использование жировых отходов мясопереработки в качестве сырья для получения белковой кормовой добавки"

На/1равах рукописи

ииз055823 Суясов Николай Александрович

Использование жировых отходов мясопереработки в качестве сырья для получения белковой кормовой добавки

Специальность: 03.00.23 - Биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2007

003055823

Работа выполнена на кафедре биотехнологии Российского химико-технологического университета им. Д.И.Менделеева.

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент

Шакир Ирина Васильевна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Винаров Александр Юрьевич

доктор химических наук, профессор

Сульман Михаил Геннадьевич

Ведущая организация: Московский государственный

университет прикладной биотехнологии (МГУПБ)

Защита состоится «17» апреля 2007 г. в Ю30 часов на заседании диссертационного Совета ДМ 212.204.13 в Российском химико-технологическом университете им. Д.И.Менделеева по адресу. 125047, г. Москва, Миусская пл., д.9, в аудитории 443 (конференц зал), тел. (499) 978-74-66.

С диссертацией можно ознакомиться в Информационно-библиотечном центре РХТУ им. Д.И.Менделеева.

Автореферат диссертации разослан « 16 » марта 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Шакир И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время российская пищевая промышленность по объему производства является одним из лидирующих направлений народного хозяйства. Высокие темпы развития наблюдаются в выработке мяса (птица, свинина, говядина) и продуктов его переработки, в результате чего происходит постепенное вытеснение импортной продукции с российского рынка.

Основной проблемой современных производств является их выведение на экологический чистый уровень путем внедрения малоотходных технологий. Существенное увеличение масштабов производств мясоперерабатывающего комплекса остро ставит вопрос переработки отходов, которые образуются при обработке мясокостного сырья, осветлении сточных вод в жироловке и флотаторе, очистке колодцев бойни.

Для мясокомбинатов это проблема уничтожения ряда органических отходов, таких как кровь, содержимое желудков и кишок, обрезь мяса и другие. Среди них можно выделить жировую составляющую, так как на нее приходится основная доля от общего количества отходов. Так твердая животная масса, собираемая в отстойниках, содержит не менее 40 - 45 % жира-сырца. Выход жи-ромассы при убое 1000 голов крупного рогатого скота или 1000 свиней разной упитанности, в среднем, составляет 9,3 тонны на каждую партию животных. Таким образом, в ходе работы мясокомбината неизбежно образуются большие количества жировых отходов, а их зараженность микрофлорой приводит к быстрому загниванию с образованием неприятных запахов. Кроме того, высокое содержание животных жиров в сточных водах создает трудности для эффективного функционирования очистных сооружений мясокомбинатов, поскольку способствует образованию плотных отложений на стенках труб и резервуаров.

Необходимо отметить, что жиросодержащие отходы отличаются много-компонентностью состава, который варьирует в зависимости от режима работы мясокомбината, в связи с чем большинство существующих технологий применимы только с рядом ограничений.

Существующие технологии переработки жировых отходов можно разделить на два типа: физико-химические и микробиологические. Первые, включающие щелочной гидролиз и окисление, вытопку жира, озонирование стоков и др., обладают рядом существенных недостатков. Они требуют жестких условий, существенных капитальных затрат, малоэффективны, а спрос на предлагаемые ими продукты переработки отходов недостаточно высок. Микробиологические технологии переработки жиросодержащих отходов предполагают использование биопрепаратов, содержащих живые клетки микроорганизмов, или комплексы ферментов, последующее доокисление жиров перманганатом калия и перекисью водорода. Также предлагается использовать биофильтры и проводить биодеструкцию анаэробным сбраживанием. Биологические методы отличаются высокой эффективностью, однако их существенным недостатком является то, что они не предполагают получение продукта, а предусматривают лишь

утилизацию отходов. Это существенно снижает их ценность с позиций повышения рентабельности основного производства.

В настоящее время накоплен огромный опыт в области микробиологической переработки отходов различного происхождения. К отличительным особенностям таких технологий можно отнести способность применяемых микроорганизмов ассимилировать широкий спектр органических соединений, а также их высокую приспособляемость к изменению состава используемого сырья. Микробиологические процессы в сравнении с традиционными химическими технологиями протекают в более мягких условиях, а образующаяся микробная биомасса может быть использована в качестве ценной кормовой добавки для сельскохозяйственной птицы и скота. Последнее особенно актуально для современного российского кормопроизводства, так как позволяет более эффективно использовать сырьевые ресурсы и с наименьшими затратами достигать максимальной продуктивности животноводства и птицеводства. В настоящее время российский рынок комбикормов представлен различными отходами от переработки масличных и зерновых культур, существенным недостатком которых является низкое содержание белковых веществ и их обедненность по незаменимым аминокислотам.

Таким образом, современные народнохозяйственные потребности включают необходимость производства белковых кормовых добавок, и решение экологических вопросов при переработке отходов мясокомбинатов. Это позволяет рассматривать исследования, направленные на решение обозначенных проблем, как имеющие большое практическое и социальное значение.

Цель исследований. Разработать научные технологические основы аэробной биоконверсии жировой составляющей отходов мясопереработки в белковую микробную добавку кормового назначения. Для достижения цели поставлены следующие задачи:

1. Определить химические и микробиологические показатели, биологическую ценность жиросодержащих отходов мясопереработки.

2. Выделить и охарактеризовать автохтонные микроорганизмы; выбрать микроорганизмы с высокой липолитической активностью, способные ассимилировать жиры в качестве единственного источника углерода.

3. Изучить процессы культивирования микроорганизмов-деструкторов на жировых субстратах в зависимости от предобработки субстрата; влияния стрес-сорных факторов.

4. Исследовать влияние различных режимов культивирования микроорганизмов на характеристики технологического процесса и качество микробной биомассы; провести сравнительный анализ способов концентрирования получаемой биомассы.

5. Разработать технологическую схему переработки отходов мясокомбинатов и оценить ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии.

Научная новнзпа работы.

• Проведена сравнительная оценка 7 микроорганизмов: бактерий (Bacillus mesentericus, B.subtilis, Acinetobacter sp.), грибов (Aspergillus orysae, Pénicillium orysaé), дрожжей (Candida scottii, Yarrowia lipolytica), по показателям липолитической активности, содержанию клеточного белка и характеристикам роста на жиросодержащих питательных средах. Установлено, что дрожжи Y.lipolytica, обладающие лучшими ростовыми характеристиками, способны ассимилировать до 95 % жировых отходов от их общего содержания в среде, а образующаяся биомасса содержит не менее 42 % истинного белка.

• Установлено существенное повышение эффективности культивирования дрожжей на жировых отходах при использовании ультразвуковой предобработки среды, что обеспечивает диспергирование и частичное окисление субстрата, тем самым повышая его биодоступность.

• Показано, что воздействие перекисью водорода на дрожжевые клетки культур Y.lipolytica, используемые в качестве посевного материала, существенно повышает эффективность ассимиляции жиросодержащих субстратов и качество получаемой микробной биомассы в основном процессе. Практическая значимость. Разработана технология биоконверсии жиросодержащих отходов мясопереработки в дрожжевую биомассу кормового назначения с эффективностью усвоения субстрата не менее 95 %. Технологическая схема включает ультразвуковую предобработку питательной среды, воздействие факторами окислительного стресса на посевной материал, культивирование дрожжей Y.lipolytica в непрерывном режиме со скоростью протока 0,24 ч"1, концентрирование биомассы отстаиванием до 158 г/л по АСБ (абсолютно сухая биомасса) и последующую сушку. Конечный продукт содержит не менее 42 % белковых веществ и не более 7,9 % общего жира. Согласно предварительной технико-экономической оценке реализация предложенной технологии позволит получать продукт с себестоимостью 3575 руб/т, при годовом выпуске продукции 10000 т. Кроме того, реализация технологии позволит повысить рентабельности мясокомбинатов за счет снижения расходов на транспортировку и захоронение жиросодержащих отходов мясопереработки.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на: международной конференции «Успехи в химии и химической технологии» (Москва, ноябрь, 2003 г.; Москва, ноябрь, 2004 г.); VIII и X международных конференциях «Окружающая среда для нас и будущих поколений» (Самара, 2003 г.; Самара, 2005 г.); II и III Московских международных Конгрессах «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2003 г.; Москва, 2005 г.); the 16th International Congress of «Chemical and Process Engineering» CHISA (Прага, 2004 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Наука-производство-технологии-экология» (Вятка, 2006 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 2 статьи и 13 тезисов докладов, получен 1 патент РФ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов и их обсуждения, выводов, списка литературы, приложений. Работа изложена на 156 страницах машинописного текста. Работа содержит 48 рисунков, 41 таблиц. Библиография включает 161 наименований, из них 55 иностранных источников.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ В обзоре рассмотрены пути образования жиросодержащих отходов мясо-переработки, дана их характеристика. Проведен сравнительный анализ существующих технологий переработки жиросодержащих отходов с использованием физических, физико-химических и биотехнологических методов. Рассмотрены вопросы микробной деструкции жировых субстратов. Проанализированы данные о микробных кормовых добавках и процессах их производства, способах физической, химической и биологической предобработки жиросодержащего сырья, а также приемах интенсификации роста микроорганизмов при воздействии на них стрессорными факторами. Анализ литературы позволяет заключить, что наиболее экономически оправданным и экологически целесообразным является биотехнологический способ конверсии жиросодержащих отходов в биомассу кормового назначения.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Объекты и методы исследования Основным объектом исследования являлись жиросодержащие отходы мясоперерабатывающего предприятия «Митекс», которые отбирали из шламос-борника. Химические показатели отходов (общий жир, свободно-извлекаемые жиры, кислотное число жира) определяли в соответствии с ГОСТ 23042-85. Микробиологические характеристики, а также выделение и исследование автохтонных культур микроорганизмов осуществлялось с использованием стандартных методов (Градова Н.Б. с соавт., 2004; Бабьева И.П. с соавт., 1979).

Микробными объектами были штаммы микроорганизмов, обладающие липолитической активностью из коллекции кафедры биотехнологии РХТУ им. Д.И. Менделеева: бактерии - B.mesentericus, B.subtilis, Acinetobacter sp.; грибы - A.orysae, P.orysae, дрожжи - C.scottii, а также дрожжи Y.lipolytica предоставленные проф. Звягильской P.A. Культивирование проводили в колбах объемом 250 мл (100 мл среды) при перемешивании (150 об/мин) и в ферментере объемом 5 л с заполнением питательной средой на 70 % при перемешивании (250 об/мин). Липолитическую активность определяли в реакции гидролиза оливкового масла (Дужак А.Б. с соавт., 2000). Содержание сырого протеина, истинного белка, общих углеводов, общего жира, нуклеиновых кислот в микробной биомассе определяли в соответствии с ГОСТ 28178-89.

Химические и микробиологические показатели жировых отходов мясопереработки Поскольку состав отходов может существенно варьировать в результате жизнедеятельности автохтонной микрофлоры, а также в зависимости от качества перерабатываемого сырья, образцы отбирали в течение нескольких циклов функ-

ционирования предприятия из шламосборника на 1, 5 и 13 сутки после поступления. Исследования химического состава жировых отходов одних сроков хранения (табл. 1.) выявили незначительные различия в массовых долях анализируемых соединений в составе жирового сырья, что свидетельствует об однотипности отходов, образующихся в ходе работы предприятия. Однако, явные изменения состава жиромассы в процессе ее выдерживания в шламосборнике свидетельствуют об активном развитии автохтонной микрофлоры, которая, потребляя жир, снижает его удельную долю. При этом накапливается микробная биомасса, в результате чего возрастает доля сырого протеина и углеводов. Параллельное снижение массовой доли свободно-извлекаемого жира й кислотного числа, вероятно, связано с потреблением развивающейся микрофлорой наиболее легкоусваиваемых жиров, содержащих короткоцепочечные остатки карбоновых кислот, в то время как трудноусваиваемые жиры остаются непотребленными.

При изучении микробиологи- '1'аблипа 2.

ческих показателей жировых ОТ- Микробиологические показатели жиросодержа-ходов выявлена высокая обсеме- щих отходов мясоиереработки с разными срока-ненность (до 108 кл/г) отходов с доминированием одного бактериального и одного грибного штамма (табл. 2). По мере хранения отходов снижается численность бактерий и возрастает количество грибов.

Отмечено, что остальные микроорганизмы (бактерии, плесневые грибы), присутствующие в единичных количествах, не способны ассимилировать жиры и, по-видимому, являются аллохтонными для данного типа отходов. Относительно высокие показатели усвоения жирового субстрата имели изолированные бактерии, которые представляли собой грамположительные палочки размером 1,4x0,5 мкм, способные к образованию эндоспор без изменения формы клетки. Несмотря на высокую экзолиполитическую активность, а также способность ассимилировать жиры в качестве источника углерода, удельная скорость роста и максимальное накопление биомассы у выделенных бактерий при росте на питательных средах с содержанием жировых отходов 20 г/л не превышали 0,1 ч"'

Таблица 1.

Химические показатели жировых отходов мясоиереработки с разными сроками хранения в шламосборнике

Хранение отходов, сутки А « 1 чэ О Свободно- извлекаемый жир, % Кислотное число Сырой протеин, %

1 96,9-98,4" 92,2-94,3" 190,1-219,4' 12,5-13,9*

5 70,3-76,6' 63,3-74,6' 131,4-140,3' 17,5-21,0'

13 58,3-61,4" 46,1-48,3' 118,8-124,6" 19,0-22,1"

* - разброс показателей различных проб

ми хранения в шламосборнике

Хранение отходов, КОЕ, 106 кл/г

сутки бактерии грибы

1 100,2 2,5

5 15,4 86,5

13 8,8 167,9

и 2,2 г/л, соответственно. Кроме того, выделенные бактерии были высокочувствительны к изменению рН среды и заражению грибами, что не позволяет рассматривать их в качестве перспективных деструкторов жировых отходов.

Исследования грибного изолята выявили высокую активность экзолипазы (120 ед./мг АСБ) и эндолипазы (68 ед./мг АСБ). По результатам определения морфологических признаков и физиологических свойств изолят был отнесен к дрожжеподобным грибам Ссо1г1с}гит яр. Поскольку выделенный микроорганизм был доминирующим контаминантом отходов и обладал высокой липоли-тической активностью, необходимым этапом дальнейших исследований было выяснение перспективности его использования для биоконверсии жировых отходов.

Биоконверсия жировых отходов мясопереработки с использованием выделенного штамма гриба (7еоМскнт да.

Изучали рост грибного изолята в лабораторном ферментере на среде, содержащей жировые отходы (20 г/л) с различными сроками хранения в шламос-

Таблица 3.

Ростовые характеристики СеоМсИит зр. при культивировании на жировых отходах в периодических условиях

борнике (табл. 3). Полученные результаты свидетельствуют о том, что штамм СтеоШсИит яр. может быть использован для биоконверсии жировых отходов: получаемая биомасса содержала до 45% истинного белка. Однако, процесс отличался длительностью, недостаточно высокой удельной скоростью роста гриба и низким выходом биомассы. Это может быть обусловлено ограниченной способностью выделенного гриба ассимилировать высшие предельные карбоновые кислоты

При исследовании различных режимов культивирования гриба по показателям качества получаемой биомассы был сделан вывод о предпочтительности глубинного гетерофазного культивирования в периодическом режиме. Однако, этот режим нерентабелен по экономическим показателям. Другие режимы культивирования (с подпиткой субстрата, отъемно-доливной, непрерывный) приводили к значительному увеличению содержания липидов и снижению удельного количества белка в конечном продукте.

Сравнительная характеристика микроорганизмов - продуцентов липаз Поскольку автохтонные культуры были экономически не перспективны для биоконверсии жировых отходов в белковую кормовую добавку, для подбо-

Характеристика Сроки хранения отходов в шламосборнике, сутки

1 5 13

Продолжительность культивирования,ч 46 72 82

Удельная скорость роста, ч"' 0,10 0,06 0,04

Урожай, г/л 13,5 9,1 6,4

Выход биомассы, г/г 0,68 0,46 0,37

Состав биомассы, % • истинный белок • сырой протеин • общий жир 44-45 53-55 11,0-12,5 28-29 34-35 15,3-19,7 19-20 23-25 25,0-26,5

ра микробного деструктора жиров были исследованы микроорганизмы-продуценты липаз из коллекции кафедры биотехнологии РХТУ им. Д.И.Менделеева. В качестве основных критериев для сравнения штаммов были выбраны активность экзолипазы и содержание белковых веществ в биомассе (табл.4). Анализ результатов позволил заключить, что наиболее перспективным

биодеструктором жиров из рассмотренных микроорганизмов являются дрожжи У.Иро1уИса, обладающие высокой ли-политической активностью, обеспечивающие при культивировании на жировых отходах высокие выход биомассы (до 0,6 г/г) и содержание сырого протеина (38,3 % от АСБ).

При росте УМро1уйса в лабораторном ферментере в среде, содержащей в качестве субстрата жировые отходы (20 г/л), продолжительность процесса составила 5 суток, удельная скорость роста 0,05 ч"1. Получаемая биомасса содержала до 21,5 % липидов, что свидетельствует о неполном потреблении субстрата, и, следовательно, о необходимости оптимизации условий проведения процесса.

Бноконверсия жировых отходов мясопереработки с использованием дрожжей У.ИроНИса Оптимизация состава питательной среды и условий культивирования

Исследовали влияние минерального состава питательной среды и условий культивирования (температуры, рН, аэрации, «возраста» и концентрации жировых отходов) на липолитическую активность и накопление биомассы дрожжей У\lipolytica. Исследования проводили по методу Бокса-Вилсона, а также непосредственным варьированием одного фактора при постоянном фоне. Наилучшие результаты были получены при следующих условиях: температура культивирования 30-32 °С; рН 5,0 - 5,5, содержание отходов 20 г/л. Увеличение концентрации жирового субстрата свыше 20 г/л приводило к существенному снижению скорости роста дрожжей и максимального накопления биомассы, что объясняется трудностями в аэрировании, поскольку снижается содержание растворенного кислорода в питательной среде и часть его расходуется на спонтанные окислительные процессы компонентов жира. Было отмечено, что при использовании жировых отходов, хранившихся более 1 суток, наблюдается снижение ростовых характеристик дрожжевой культуры. Таким образом, для осуществления эффективного процесса необходимо использовать только «свежие» отходы.

Таблица 4.

Характеристики микроорганизмов - продуцентов липаз

Культура Активность экзолипазы Сырой протеин, %

удельная, ед/мг АСБ общая, ед/мл

ВасШия тгвегйепсиь 0,53 2,9 25,4

ВасШия ¡иЫШя 0,73 6,7 28,3

АстМоЪаМег зр. 2,6 42,1 40,1

А$рег%И1ж огузае 34,2 4,6 31,5

РетсИНит огуяае 0,7 5,1 29,7

СапЛёа ясоПн 39,0 42,5 39,2

Уаггон>1а Иро1уНса 303,4 919,0 38,3

Установлено также, что ионы калия и кальция оказывают стимулирую-.щее действие на экзолипазу дрожжей, что позволяет повысить липолитическую активность на 4-5 %. В результате оптимизации минерального состава питательной среды (из расчета на 20 г/л субстрата) рекомендовано использовать следующие минеральные соли, доступные для крупнотоннажного культивирования (г/л): КН2Р04 - 0,02; М§804*7Н20 - 0,48; (Ш^С^ - 2,7; Са(М03)2*4Н,0 -0,64; N301-0,12.

Направленная селекция дрожжей У.Иро1уйса в отношении жирового

субстрата

В ходе работы было установлено, что жировые отходы содержат компоненты, подавляющие рост дрожжей У.Нро1у^са. Так как ростингибирующий эффект был выше в отходах более длительных сроков хранения и высокой обсемененности, был сделан вывод о микробной природе ингибиторов. Этот негативный эффект может быть устранен селекцией дрожжей в направлении их адаптации к хранящемуся жировому субстрату. Селекцию вели путем многократных последовательных пересевов дрожжей на среды, содержащие отходы мясопереработки В результа- Рис- Изменение ростовых характеристик дрожжей те к 7 пассажу существенно в ходе селекции по отношению к субстрату

повысилась удельная скорость роста микроорганизма и выход биомассы до 0,18 ч'1 и 0,69 г/г, соответственно (рис. 1). Также наблюдается увеличение содержания истинного белка с 30,6 до 38,9 %. Было отмечено, что при использовании в качестве инокулята адаптированной культуры дрожжей необходимый объем засева снижается до 0,1 % об/об. Наиболее целесообразно было использовать культуру в фазе линейного роста. Однако при пересеве адаптированных к жировым отходам дрожжей на угаеводсодержащие жидкие/твердые питательные среды ранее достигнутые результаты утрачивались.

Таким образом, для эффективного осуществления биоконверсии жировых отходов мясопереработки необходимо использовать штамм дрожжей У.Иро1уйса, селекционированный в отношении субстрата, причем храниться дрожжи должны только на жиросодержащих питательных средах.

Предобработка жиросодержащей питательной среды Поскольку процесс ассимиляции жиров микроорганизмами может быть лимитирован площадью поверхности субстрата, особенно при биодеструкции твердых жиров, актуальным является разработка способов повышения эффективности биоконверсии субстрата путем предобработки питательной среды.

Уменьшение размеров жировых частиц может быть достигнуто химичес-

ш 0,4

.. -и- -е- -И -

* >

г/ —♦— выход биомассы — -О — удельная скорость

,1бВ.

л .08 3 ,061 ,04 Й ,02"

4 б

пассаж

ким или ферментативным гидролизом, а так же посредством ультразвукового воздействия. В ходе исследований щелочной гидролиз сырья проводили с использованием гидроксида натрия (pH 8 - 13) с последующим автоклавировани-ем при 0,5 и 1,0 ати. Для ферментативного гидролиза применяли панкреатическую липазу (1500 ед.акт./г), при этом изменяли концентрацию фермента и продолжительность обработки. Ультразвуковую дезинтеграцию проводили в лабораторной ультразвуковой ванне с рабочей частотой 22 кГц, изменяя температуру и продолжительность обработки. Было показано, что проведение гидролиза как щелочного, так и ферментативного хотя и позволяет уменьшить размеры частиц жира, но не увеличивает эффективность его биоконверсии дрожжами. В отличие от описанных способов ультразвуковое диспергирование жира на стадии подготовки сырья оказывало существенное влняние на ростовые характеристики дрожжей, поскольку ультразвуковые волны стимулируют процессы окисления жиров [Акопян В.Б. с соавт., 2005; Валитов Р.Б. с соавт., 1985] и это способствует предварительной частичной деградации субстрата и повышению его биодоступности. Изучение свойств (оптическая плотность) получаемой жировой дисперсии показало, что действие ультразвуком при температурах 30 °С

и ниже не позволяет достичь максимальной степени насыщения системы (рис. 2). Наилучшая диспергируе-мость жиров в минеральной среде наблюдалась при обработке не менее 7 мин и начальной температуре не ниже 32 °С что, вероятно, связано с частичным плавлением животного жира при температуре свыше 32 °С.

При микроскопи-ровании полученной дисперсии установлено, что происходит существенное уменьшение размера жировых частиц. Так, ультразвуковая обработка питательной среды, содержащей 20 г/л жировых отходов, в течение 7 мин приводила к уменьшению среднего диаметра частиц до 1,5 мкм. Более длительное воздействие не оказывало существенного влияния на свойства дисперсии (рис. 3).

На свойства дисперсии, получаемой обработкой ультразвуком в оптимальном режиме, влияла концентрация жиров: насыщение дисперсии достигалось уже при 5 г/л жира, а при увеличении концентрации свыше 30 г/л наблюдалось уменьшение оптической плотности. Последнее может быть обусловле-

7 6 . 0 •#5 . -- 20-22 "С 28-30 »C - - - . 32-34 °С —X— 36-38 °С

_______Ж

. f # -Ж Ф

ь о Ё 1 А ' а *

1 И 2 - Г »

6 , ff * / /

{j^^fyt-* - -О

2 4 6 8 10 12 14 16 время, мин.

Рис. 2. Изменение оптической плотности дисперсии жировых отходов (1 г/л) в питательной среде при различных температурах в ходе обработки ультразвуком

ъ 2 \

Б Л 7 £ 3 • \ \

С J 2 <0 2 S « 2 Ч

s § У 1 •

аре* 1 я, мин. 1 1 1 18

Рис. 3. Влияние продолжительности ультразвуковой обработки на диаметр частиц

но повышенной интенсивностью коагуляции образующихся микрочастиц при высоких концентрациях диспергируемого вещества. Оптимизацию процесса предобработки сырья по всем трем параметрам проводили по результатам роста на нем дрожжей УМро1уНса. Согласно данным, представленным в табл. 5, оптимальным был режим ультразвуковой обработки среды, содержащей 20 - 30 г/л субстрата при начальной температуре 32 - 34 °С, в

течение 7 мин, при котором выход биомассы возрос на 45 %.

Был выявлен и дополнительный положительный эффект ультразвуковой предобработки сырья. При культивировании дрожжей на необработанных жи-

Таблица 5.

Накопление биомассы У.Кро!уИса при различных начальных концентрациях жировых отходов и режимах предобработки питатель-

росодержащих питательных средах в лабораторном ферментере субстрат распределялся неравномерно по объему ферментера, налипал на лопасти мешалки и крышку аппарата. После ультразвуковой обработки питательной среды этих недостатков выявлено не было: жир находился в культуральной жидкости в виде дисперсии и не образовывал каких-либо плотных отложений на поверхностях ферментера. В результате предобработки сырья возросли удельная скорость роста (с 0,18 до 0,20 ч"1) и накопление биомассы (до 19,8 - 28,5 г/л), что существенно выше ранее достигнутых результатов.

Начальная концентрация субстрата, г/л Предобработка субстрата Урожай, г/л Выход биомассы, г/г

Продолжительность, мин. Начальная температура,

10 отсутствует 8,14 0,81

10 7 32-34 12,56 1,26

20 отсутствует 13,8 0,69

20 7 32-34 19,8 0,99

30 отсутствует 19,28 0,64

30 7 32-34 28,50 0,95

50 отсутствует 22,71 0,45

50 7 32-34 32,23 0,64

10 6 32-34 9,85 0,99

10 8 32-34 12,57 1,26

1° 7 23-25 10,05 1,01

10 7 44-46 12,55 1,26

Таким образом, ультразвуковая предобработка жировой питательной среды является необходимым технологическим этапом процесса биоконверсии жиров, причем не только для повышения ростовых характеристик микроорганизма, но и для более полного потребления субстрата (остаточное содержание жира не превышало 5-10 % от исходной концентрации в среде).

Физиологические приемы повышения эффективности бнодеструкции жировых отходов Стимулирование роста дрожжей воздействием стрессориых факторов В настоящее время в различных биотехнологических процессах, как один из способов повышения их эффективности, все большее распространение приобретает подход, основанный на использовании стрессорных факторов. В наших исследованиях в качестве таких воздействий применяли перекись водорода, которая моделировала прямой окислительный стресс. В работе было установлено, что данный стрессорный фактор способен оказывать стимулирующее действие и повышать эффективность процесса биодеструкции, причем наилучший результат достигался при обработке суточной культуры, пребывающей в середине экспоненциальной фазы.

В вариантах использования перекиси водорода, индуцирующей окислительный стресс, наибольший эффект достигался при однократном внесении Нг02 в питательную среду на 22 час роста культуры, используемой как посевной материал. Оптимальная концентрация, вызывающая положительный эффект при культивировании дрожжей на жировых питательных средах, составляла 2,5 г/л. В этом случае выход биомассы увеличивался до 1,04 г/г при удельной скорости роста 0,22 ч"1.

Полученные результаты могут быть использованы для разработки рабочих режимов при реализации биоконверсии жировых отходов мясопереработки в периодических условиях.

Направленная селекция дрожжей УЛро1уйса по устойчивости к окислительному стрессу Анализ литературы показал, что воздействие стрес-сорными факторами в ходе многократных пересевов микроорганизмов позволяет увеличить положительный эффект от разового воздействия, селекцией субпопуляции, устойчивой к окислительному стрессу. В работе были исследованы несколько вариантов селекции, в которых меняли как дозу перекиси водорода, так возраст культуры, подвер-

1,2 1,15 з 1,1

0 и И

1 1,05

к ю

§ 1

0,95 0,9

л г"

п '

г /

"Г

од биомассы тьиая скорость роста

--в--уде

0,27

0,25 £

0,23 £

О.

0,21 ь о

0,19 №

0,17 «3

0,15

4 6

пассаж

Рис.4. Изменение роста УЛро1уИса при обработке Н2О2 посевного материала с уменьшением возраста культуры в ходе многократных пересевов

гаемой стрессу. Перекись водорода применяли в качестве стимулирующего фактора на стадии подготовки посевного материала. Оптимальньм был режим получения инокулята при многократных пересевах культуры дрожжей (7 пассажей) с внесением перекиси в количестве 2,5 г/л на 22-й час роста первого посева с последующим более ранним внесением Н2О2 на 1,5 % в каждом пассаже (рис. 4).

Использование посев- Таблица б.

ного материала, полученно- Характеристики процесса культивирования дрожжей ГО указанным образом, при УМро1уНса на питательных средах, содержащих жиро-

периодическом культивировании дрожжей на жировой питательной среде позволило существенно увеличить выход биомассы, среднюю удельную скорость роста, а так же содержание белковых веществ в конечном продукте (табл. 6). Таким образом, осуществление селекции дрожжей по их устойчивости к окислительному стрессу не только существенно повышает ростовые характеристики культуры, но улучшает качество продукта.

Исследование влияния режимов культипироваиия на эффективность процесса биодеструкции жиров и качество биомассы

Ключевой стадией биотехнологического производства является стадия ферментации. Ее результативность зависит от особенностей микроорганизма, состава питательной среды и потребительских свойств целевого продукта. Отработку режимов культивирования проводили в лабораторном ферментере (объем 5 л, заполнение на 10%).

Поскольку задачи исследований предусматривали не только подбор условий, оптимальных для биодеградации жиросодержащих отходов мясоперера-ботки, но и последующее использование полученной биомассы в качестве кормовой добавки, необходимо было проведение сравнительного анализа не только характеристик процесса, но и качества биомассы. Были апробированы несколько режимов культивирования (табл. 7). Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что при использовании дрожжей У.ИроЪИса для биодеструкции жировых отходов целесообразно применение как отъемно-доливного, так и непрерывного методов культивирования, которые не приводят к существенным изменениям качества получаемой биомассы. Вымывания дрожжей не наблюдается в отъемно-доливном режиме при 24 % (об) отъема культуралыюй жидкости в час, а в случае непрерывного режима - при скорости протока 0,24 ч"

вые отходы (20 г/л)

Характеристика Посевной материал

контроль штамм, устойчивый к окислительному стрессу

Удельная скорость роста, ч"1 0,20 0, 26

Максимальное накопление биомассы, г/л 19,8 21,8

Выход, г/г 0,99 1,09

Состав биомассы, % • сырой протеин • истинный белок • общий жир 41,5-43,5 36,5-38,2 11,6 49,2-51,4 42,6-44,7 6,7

1, при этом содержание истинного белка и липидов составляют 42,7 и 7,2,41,4 и 7,9 %, соответственно.

Таблица 7.

Характеристики процесса биоконверсии жировых отходов (20 г/л) дрожжами У.Иро1уИса при разных режимах культивирования (А - периодическое глубинное; Б - глубинное с подпиткой по субстрату; В - твердофазное; Г - глубинное огьемно-доливное; Д - непрерывное)_

Характеристики А Б В Г

Удельная скорость роста, ч 0,26 0,14 0,01 0,24' 0,24"

Урожай, г/л 24,2 86,9 0,0028 г/г 16,5 16,5

Состав биомассы, %

• истинный белок 43,5 35,7 менее 1 42,7 41,4

• общий жир 6,7 18,3 93,6 7,2 7,9

* - доля отъема культуральной жидкости каждый час

** - скорость протока культуральной жидкости

Концентрирование и сушка биомассы Концентрирование биомассы является одной из наиболее дорогостоящих стадий технологий получения кормового белка. Поскольку выбор того или иного метода зависит от опытной проверки, нами было проведено исследование эффективности ряда вариантов отделения биомассы от культуральной жидкости при культивировании дрожжей У.\ipolytica на отходах мясопереработки. Исследованы такие методы концентрирования биомассы как седиментация, сепарирование, фильтрация через тканевые фильтры, а так же флотация.

Проведенные исследования показали, что удовлетворительная степень концентрирования достигается при использовании седиментации, которая является наиболее дешевым методом отделения биомассы, в результате чего через три часа достигается концентрирование сухих веществ в осадке 15,8 % масс. При этом надосадок содержит не более 2 г/л АСБ, что позволяет использовать надосадочную жидкость в количестве 70 - 80 % в рецикле культуральной жидкости. Следует отметить, что полученный таким образом концентрат биомассы может быть отправлен на сушку без использования дополнительных методов концентрирования биомассы. Наиболее целесообразно использовать ленточную сушилку, так как это один из самых эффективных и дешевых вариантов, который позволяет также использовать различные наполнители для стандартизации и получения товарных форм продукта. В качестве наполнителя может быть использована пивная дробина, которая образуется в больших количествах на пивоваренных заводах.

Технологическая схема биоконверсии жировых отходов мясопереработки в дрожжевую биомассу кормового назначения На основе проведенных исследований разработана принципиальная технологическая схема биоконверсии жиросодержащих отходов мясопереработки в дрожжевую биомассу кормового назначения. Технологическая схема предусматривает:

• использование адаптированного к используемому субстрату микроорганизма. Адаптация посевного материала включает селекцшо дрожжей по их ус-

тойчивости к воздействию перекиси водорода и приспособленности к утилизации хранящихся в шламосборнике отходов;

• предобработку питательной среды ультразвуком для диспергирования жира;

• стадию ферментации в непрерывном или отъемно-доливном режиме;

• концентрирование биомассы методом отстаивания и сушку. Технико-экономические параметры биоконверсии жировых отходов мощностью 10 ООО т/год по готовому продукту приведены в табл. 8.

Таблица 8.

Технико-экономические показатели биоконверсии жировых отходов в биомассу кормового назначения

№ п/п Показатель Ед. измерения Значение показателя

1 Годовой выпуск продукции:

• в натуральном выражении т 10 000

• в оптовых ценах тыс.руб. 78 650

• по себестоимости тыс.руб. 35 750

2 Капитальные затраты тыс.руб. 88 104

3 Удельные капитальные затраты руб./т 8 810

4 Себестоимость ед. продукции руб./т 3 575

5 Оптовая цепа ед. продукции руб./т 7 865

6 Прибыль годовая тыс.руб. 42 900

7 Рентабельность:

• производственных фондов % 30

• продукции % 54

8 Срок окупаемости капитальных год 4

вложений

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Определены основные химические и микробиологические показатели жиро-содержащей твердой фазы отходов мясопереработки. Установлено, что в процессе выдерживания отходов в шламосборнике (1-13 дней) в результате жизнедеятельности микроорганизмов, автохтонных для отходов мясопереработки, содержание жиров снижается с 97 до 58 %. Доминирующим организмом автохтонной микрофлоры отходов являются грибы, предварительно отнесенные к (Зео/пс/шт яр.

2. Разработана технология микробной биоконверсии жировых отходов мясопереработки в белковую биомассу кормового назначения в процессе аэробного глубинного гетерофазного культивирования на жировых субстратах дрожжей УЛро1уИса.

3. Разработан способ предобработки жировых отходов, повышающий эффективность их потребления культурой У.Нро1уйса. Способ основан на ультразвуковом диспергировании жировой массы, в результате чего повышается биодоступность субстрата и, как следствие возрастает удельная скорость роста и выход микробной биомассы на 11 и 30 % соответственно.

4. Разработаны способы подготовки посевного материала, позволяющие повысить эффективность основного процесса по показателям: выхода биомассы

(на 10,1 %); удельной скорости роста (с 0,20 до 0,26 ч"1); содержанию белка (на 16,7 %). Способы включают селекцию (5-7 пассажей) высокопродуктивных клонов, проводимую в направлениях повышения сродства к субстрату и стресеоустойчивости к действию перекиси водорода (2,5 г/л).

5. По результатам комплексных постадийных исследований биоконверсии дрожжами Y.lipolyîica жировых отходов мясопереработки в белковую кормовую добавку разработана технолого-аппаратурная схема производства в непрерывном режиме производительностью 10 000 т/год по готовому продукту. Рассчитан экономический эффект от внедрения разработанной технологии.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1. Суясов H.A., Шебаршина C.B., Шакир И.В.. Культивирование дрожжей на жиросодержащих субстратах// Сборник научных трудов «Успехи в химии и химической технологии». - Москва, 2003. Том XVII. №14. С. 132-135.

2. Суясов H.A., Шакир И.В., Панфилов В.И., Лапин Е.Й.. Биотехнологический путь переработки жиросодержащих отходов// Труды XVIII международной конференции «Окружающая среда для нас и будущих поколений». -Самара, 2003. С. 92-93.

3. Суясов H.A., Шакир И.В., Панфилов В.И.. Биоконверсия отходов мясоперерабатывающей промышленности в белковую кормовую добавку// II Московский международный конгресс «Биотехнология: состояние и перспективы развития». - Москва, 2003.Часть I. С. 299.

4. Roldgina М.А., Suyasov N.A., Shakir I.V.. Allocation and studying of natural microflora of clearing constructions of meat-processing industries// Materials of the 16th International Congress of Chemical and Process Engineering CHIS A. -Praga, 2004. Summaries 4. P5.122.

5. Suyasov N.A., Shakir I.V.. Studying of yeast's cultures fermentation processes on fatty substratum// Materials of the 16th International Congress of Chemical and Process Engineering CHISA. - Praga, 2004. Summaries 5. P7.138.

6. Патент 2004121603 РФ, МПК A23K1/00, A23K1/165. Способ получения белковой кормовой добавки/ Шакир И.В., Суясов H.A., Кареткин Б.А., Крылов H.A., Панфилов В.И., Васильев A.B. Заявлен 15.07.2004, опубликован 10.01.2006. Бюл. № 01.

7. Кареткин Б.А., Суясов H.A., Шакир И.В., Панфилов В.И.. Повышение эффективности биодеградации жиров с помощью ультразвуковой предобработки субстрата// Сборник научных трудов «Успехи в химии и химической технологии». - Москва, 2004. Том XVIII. № 6. С. 93-94.

8. Орешникова М.В., Суясов H.A., Шакир И.В.. Панфилов В.И.. Изучение особенностей культивирования дрожжей на жиросодержащих отходах мясоперерабатывающей промышленности// Сборник научных трудов «Успехи в химии и химической технологии». - Москва, 2004. Том XVIII. № 6. С. 100-102.

9. Ролдугина М.А., Суясов Н.А., Шакир И.В., Панфилов В.И.. Выделение естественной микрофлоры жиросодержащих отходов мясоперерабатывающей промышленности// Сборник научных трудов «Успехи в химии и химической технологии». - Москва, 2004. Том XVIII. 6. С. 102-104.

10. Горлова О.Н., Суясов Н.А., Шакир И.В., Панфилов В.И.. Исследование автохтонной микрофлоры техногенных отходов мясоперерабатывающей промышленности// Труды X международной конференции «Окружающая среда для нас и будущих поколений». - Самара, 2005. С. 138-139.

11. Суясов Н.А., Шакир И.В., Панфилов В.И.. Биоконверсия твердой фазы сточных вод мясокомбинатов// Мясная индустрия. - Москва, 2005. № 10. С. 65-67

12. Суясов Н.А., Шакир И.В., Панфилов В.И.. Повышение эффективности биодеградации жиросодержащих отходов пищевой промышленности// III Московский международный конгресс «Биотехнология: состояние и перспективы развития». - Москва, 2005. Секция 4. С. 377.

13. Горлова Е.Н., Суясов Н.А., Шакир И.В., Панфилов В.И.. Влияние стрессовых факторов на эффективность биодеструкции жиросодержащих отходов дрожжами// Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции «Наука - производство - технологии - экология». - Киров, 2006. Том 3. С. 156-159.

14. Дюльгер Д.В., Суясов Н.А., Шакир И.В.. Изучение свойств липолитическо-го ферментного комплекса дрожжей Yarrowia lipolyticall Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции «Наука - производство - технологии - экология». - Киров, 2006. Том 3. С. 196-198.

15. Горлова О.Н., Суясов Н.А., Шакир И.В., Панфилов В.И.. Исследование культуры микроорганизма, автохтонной для жиросодержащих отходов мясоперерабатывающей промышленности// Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции «Наука - производство - технологии - экология». - Киров, 2006. Том 3. С. 220-224.

16. Suyasov N.A., Shakir I.V., Panphilov V.I.. Increasing Efficiency of Biodégradation of Fat-containing Wastes of Meat-processing Industry// Industrial Application ofBiotechnology. -New-York, 2006. P. 105-113.

Формат 60x90 1/16 Гарнитура Тайме Печать офсетная Бумага тип. Усл.печ.л. 1,5 Тираж 100 экз. Заказ № 4127

Отпечатано в типографии ООО «Мультипринт» 121360 г. Москва, ул. Верейская,д.29 Тел. 978-85-03; 518-76-24;

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Суясов, Николай Александрович

Введение.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Общая характеристика жиросодержащих отходов мясоперерабатывающей промышленности.

1.2. Обзор технологий переработки жиросодержащих отходов мясоперерабатывающей промышленности.

1.2.1. Физико-химическая переработка жировых отходов.

1.2.2. Биологическая переработка жировых отходов.

1.3. Общая характеристика микробных белковых кормовых добавок.

1.4. Использование жировых отходов мясопереработки в качестве сырья для получения биомассы кормового назначения.

1.4.1. Общая характеристика микробных липаз.

1.4.2. Интенсификация потребления субстрата при гетерофазном культивировании предобработкой питательной среды.

1.5. Влияние факторов химического и фотохимического стресса для клеток микроорганизмов на ростовые характеристики культуры.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Определение химических показателей жировых отходов мясопереработки.

2.2. Определение микробиологических показателей жировых отходов и исследование свойств автохтонных культур микроорганизмов.

2.3. Культуры микроорганизмов и условия их культивирования.

2.4. Определение липолитической активности микроорганизмов.

2.5. Определение основных показателей микробной биомассы.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Глава 3. Химические и микробиологические показатели жировых отходов мясопереработки.

3.1. Исследование свойств бактериального изолята.

3.2. Исследование свойств грибного изолята.

3.3. Биоконверсия жировых отходов мясопереработки с использованием выделенного штамма гриба Geotrichum sp.

Глава 4. Биоконверсия жировых отходов мясопереработки с использованием дрожжей Y.lipolytica.

4.1. Сравнительная характеристика микроорганизмов - продуцентов липаз

4.2. Направленная селекция дрожжей Y.lipolytica в отношении жирового субстрата.

4.3. Оптимизация условий культивирования и состава питательной среды.

4.3.1. Оптимизация условий культивирования дрожжей Y.lipolytica.

4.3.2. Оптимизация минерального состава питательной среды.

4.4. Предобработка жиросодержащей питательной среды.

4.4.1. Щелочной гидролиз жиросодержащей питательной среды.

4.4.2. Ферментативный гидролиз жиросодержащей питательной среды.

4.4.3. Ультразвуковая предобработка жиросодержащей питательной среды.

4.4.4. Сравнительная характеристика вариантов предобработки питательных сред.

4.5. Физиологические приемы повышения эффективности биодеструкции жировых отходов.

4.5.1. Стимулирование роста дрожжей воздействием стрессорными агентами

4.5.2. Направленная селекция дрожжей Y.lipolytica по устойчивости к окислительному стрессу.

4.6. Исследование влияния режимов культивирования на эффективность процесса биодеструкции жиров и качество биомассы.

4.7. Концентрирование биомассы.

4.8. Технологическая схема биоконверсии жировых отходов мясопереработки в дрожжевую биомассу кормового назначения.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Использование жировых отходов мясопереработки в качестве сырья для получения белковой кормовой добавки"

В настоящее время российская пищевая промышленность по объему производства является одним из лидирующих направлений народного хозяйства. Высокие темпы развития наблюдаются в выработке мяса (птица, свинина, говядина) и продуктов его переработки, в результате чего происходит постепенное вытеснение импортной продукции с российского рынка.

Для мясокомбинатов это проблема уничтожения ряда органических отходов, таких как кровь, содержимое желудков и кишок, обрезь мяса и другие. Среди них можно выделить жировую составляющую, так как на нее приходится основная доля от общего количества отходов. Так твердая животная масса, собираемая в отстойниках, содержит не менее 40 - 45 % жира-сырца. Выход жиромассы при убое 1000 голов крупного рогатого скота или 1000 свиней разной упитанности, в среднем, составляет 9,3 тонны на каждую партию животных. Таким образом, в ходе работы мясокомбината неизбежно образуются большие количества жировых отходов, а их зараженность микрофлорой приводит к быстрому загниванию с образованием неприятных запахов. Кроме того, высокое содержание животных жиров в сточных водах создает трудности для эффективного функционирования очистных сооружений мясокомбинатов, поскольку способствует образованию плотных отложений на стенках труб и резервуаров.

Необходимо отметить, что жиросодержащие отходы отличаются многокомпонентностью состава, который варьирует в зависимости от режима работы мясокомбината, в связи с чем большинство существующих технологий применимы только с рядом ограничений [1].

В настоящее время накоплен огромный опыт в области микробиологической переработки отходов различного происхождения [2]. К отличительным особенностям таких технологий можно отнести способность применяемых микроорганизмов ассимилировать широкий спектр органических соединений, а также их высокую приспособляемость к изменению состава используемого сырья. Микробиологические процессы в сравнении с традиционными химическими технологиями протекают в более мягких условиях, а образующаяся микробная биомасса может быть использована в качестве ценной кормовой добавки для сельскохозяйственной птицы и скота. Последнее особенно актуально для современного российского кормопроизводства, так как позволяет более эффективно использовать сырьевые ресурсы и с наименьшими затратами достигать максимальной продуктивности животноводства и птицеводства. В настоящее время российский рынок комбикормов представлен различными отходами от переработки масличных и зерновых культур, существенным недостатком которых является низкое содержание белковых веществ и их обедненность по незаменимым аминокислотам.

3. Изучить процессы культивирования микроорганизмов-деструкторов на жировых субстратах в зависимости от предобработки субстрата; влияния стрессорных факторов.

Научная новизна работы.

• Проведена сравнительная оценка 7 микроорганизмов: бактерий {Bacillus mesentericus, B.subtilis, Acinetobacter sp.), грибов (Aspergillus orysae, Penicillium orysae), дрожжей (Candida scottii, Yarrowia lipolytica), no показателям липолитической активности, содержанию клеточного белка и характеристикам роста на жиросодержащих питательных средах. Установлено, что дрожжи Ylipolytica, обладающие лучшими ростовыми характеристиками, способны ассимилировать до 95 % жировых отходов от их общего содержания в среде, а образующаяся биомасса содержит не менее 42 % истинного белка.

• Показано, что воздействие перекисью водорода на дрожжевые клетки культур Ylipolytica, используемые в качестве посевного материала, существенно повышает эффективность ассимиляции жиросодержащих субстратов и качество получаемой микробной биомассы в основном процессе.

Практическая значимость. Разработана технология биоконверсии жиросодержащих отходов мясопереработки в дрожжевую биомассу кормового назначения с эффективностью усвоения субстрата не менее 95 %. Технологическая схема включает ультразвуковую предобработку питательной среды, воздействие факторами окислительного стресса на посевной материал, культивирование дрожжей Y.lipolytica в непрерывном режиме со скоростью протока 0,24 ч"1, концентрирование биомассы отстаиванием до 158 г/л по АСБ (абсолютно сухая биомасса) и последующую сушку. Конечный продукт содержит не менее 42 % белковых веществ и не более 7,9 % общего жира. Согласно предварительной технико-экономической оценке реализация предложенной технологии позволит получать продукт с себестоимостью 3575 руб/т, при годовом выпуске продукции 10000 т. Кроме того, реализация технологии позволит повысить рентабельности мясокомбинатов за счет снижения расходов на транспортировку и захоронение жиросодержащих отходов мясопереработки.

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология", Суясов, Николай Александрович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Определены основные химические и микробиологические показатели жиросодержащей твердой фазы отходов мясопереработки. Установлено, что в процессе выдерживания отходов в шламосборнике (1-13 дней) в результате жизнедеятельности микроорганизмов, автохтонных для отходов мясопереработки, содержание жиров снижается с 97 до 58 %. Доминирующим организмом автохтонной микрофлоры отходов являются грибы, предварительно отнесенные к Geotrichum sp.

3. Разработан способ предобработки жировых отходов, повышающий эффективность их потребления культурой Y.lipolytica. Способ основан на ультразвуковом диспергировании жировой массы, в результате чего повышается биодоступность субстрата и, как следствие возрастает удельная скорость роста и выход микробной биомассы на 11 и 30 % соответственно.

4. Разработаны способы подготовки посевного материала, позволяющие повысить эффективность основного процесса по показателям: выхода биомассы (на 10,1 %); удельной скорости роста (с 0,20 до 0,26 ч"1); содержанию белка (на 16,7 %). Способы включают селекцию (5-7 пассажей) высокопродуктивных клонов, проводимую в направлениях повышения сродства к субстрату и стрессоустойчивости к действию перекиси водорода (2,5 г/л).

5. По результатам комплексных постадийных исследований биоконверсии дрожжами Y.lipolytica жировых отходов мясопереработки в белковую кормовую добавку разработана технолого-аппаратурная схема производства в непрерывном режиме производительностью 10 000 т/год по готовому продукту. Рассчитан экономический эффект от внедрения разработанной технологии.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Суясов, Николай Александрович, Москва

1. www.coralventure.com/ Способ переработки органических отходов и устройства для его осуществления.

2. Киричко Н. А. Разработка кормовых продуктов на основе вторичных сырьевых ресурсов: Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва. 2005. С. 7-13.

3. Fernandez F., Viel М., Sayag D., Andre L // Microbial breakdown of fats through in-vessel co-composting of agricultural and urban wastes // Biological Wastes. Volume 26. Issue 1. 1988. Pages 33-48.

4. Кузьмичева М.Б. Российский рынок пищевых животных жиров // Мясная индустрия. 2003 №7. С. 6-8.

5. Кузьмичева М.Б. Российский рынок мяса в первом полугодии 2003 г. //Мясная индустрия. 2003. №10. С. 6-9.

6. Мартынов А.Ю., Никифоров JT.JL, Руденко Г.С. Переработка органических отходов мясокомбинатов методом анаэробного сбраживания // Мясная индустрия. 2003. №8. С. 14-17.

7. Ерина Т.Э., Винаров А.Ю. Биотехнология ускоренной аэробной переработки навоза и ее аппаратурное оформление // Международная научно-методическая конференция «Экология — образование, наука и промышленность». Белгород. 2002.

8. Ю.Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. М.: Высшая школа. 1999. С. 198.

9. ТБезбородов A.M. Биохимические основы микробиологического синтеза. М.Высшая школа. 1984. С. 48.

10. Малахов И.А. Очистка сточных вод мясоперерабатывающих предприятий // Мясная индустрия. 2001. № 5. С. 48-53.

11. Турский Ю.М., Филипова И.В.Очистка производственных сточных вод. М.: Высшая химия. 1987. С. 221-252.

12. М.Сассон А. Биотехнология: свершения и надежды. М.: Мир. 1987. С. 125-128.

13. Лисицын А.Б., Иванкин А.Н., Неклюдов А.Д. Методы практической биотехнологии. М.: ВНИИМП. 2002. С. 404.

14. Файвишевский M.J1. Производство пищевых животных жиров. М.: Пищевая промышленность. 1995. С. 46-48.

15. Иванкин А.Н., Илюхина Р.В. О биотехнологической переработке низкоценных животных жиров // Мясная индустрия. 2001. №5. С. 46-47

16. Малахов И.А., Гарзанов А.Л., Усов А.В. Реагентная флотационная очистка вод мясоперерабатывающих предприятий // Мясная индустрия. 2002. № 1. С. 51-53.

17. Бердутина А.В., Иванкин А.Н., Неклюдов А.Д. и др. Биотехнологическая переработка жиров // Пища. Экология. Человек. Тезисы докладов 3 Международной научно-технической конференции. Москва. 1999 г. М.: МГУПБ.1999. С. 87.

18. Степанова А.Э. Заменители животного жира в производстве мясных продуктов за рубежом. // Все о мясе. 2000. №2. С. 61-66.

19. Патент РФ № 2119347, МПК А61 К 35/78

20. Крохина В.А., Калашников А.П., Фисинин В.И. и др. Комбикорма, кормовые добавки и ЗЦМ для животных (состав и их применение). Справочник. М.: Пищепромиздат. 1995. С. 425.

21. Антипова Л.В., Решетник О.А., Пономарев В.Я. Применение ферментного препарата мегатерии Г10Х для обработки низкосортного мяса // Мясная индустрия. 2003. №8. С. 47-49.

22. Б.Н. Тютюнников, Г.Л. Юхновский, А.Я. Маркман. Технология переработки жиров. М.: Пищепромиздат. 1950. С. 179.

23. Ковбасенко В.М., Отходы мясокомбинатов. М.: Пищевая промышленность. 1989. С. 165-167.

24. Очистка сточных вод предприятий мясной промышленности // Пищевая и перерабатывающая промышленность. Серия мясная и холодильная промышленность. / Обзорная информация, вып. 7. М. 1996. С. 421.

25. Вторичные сырьевые ресурсы пищевой и мясоперерабатывающей промышленности АПК России и охрана окружающей среды. Справочник. М.: Мир. 1999. С. 544.

26. Кобрин B.C., Кузубова Л.И. Опасные органические отходы (технология управления). Аналитический обзор. Новосибирск. 1995. С. 22-28.

27. Иванкин А.Н., Герман А.Б., Тележкин В.В., Осотов А.А. Практикум по основам биотехнологии. М.: Пищепромиздат. 1996. С. 18.

28. Бердутина А. В. Герман А. Б. Иванкин А. Н. Неклюдов А. Д. Гаджибабаева И. Создать систему биотрансформации малоиспользуемых жировых отходов в продукты с повышенной биологической ценностью / Отчет о НИР. Гос. per. 01.20.0106832. М.: МГУЛ. 2002. С. 40.

29. Иванкин А.Н., Неклюдов А.Д., Герман А.Б., Бердутина А.В., Системы биотрансформации жиров в продукты повышенной биологической ценности. Тезисы, доклада научной конференции «Химия и химические продукты» Москва 16-17 января 2001. М.: РХТУ. 2002. С. 147.

30. Большаков О.В. Основные направления эффективного использования вторичных и нетрадиционных источников энергии на мясокомбинатах. М.: Пищепромиздат. 1988. С. 156-172.

31. Л.И. Гюнтер Метантенки. М.: Стройиздат. 1991. С. 121-127.

32. Бердутина А. В. Разработка технологии белковых гидролизатов из вторичного сырья мясной промышленности. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: ВНИИМП. 2000. С. 5-12.

33. Bell, K.W., Oxham, J.S. Trial with actizyme at country meatworks // Aust. Chem. Process. Eng. 1971. Vol. 24. P. 18-19.

34. Cail, R.G., Barford, J.P., Lichacz, R., Anaerobic digestion of wool scouring wastewater in a digester operated semi-continuously for biomass retention // Agri. Wastes. 1986. Vol.18. P. 27-38.45. Патент РФ №98123358

35. Dharmsthiti S., Kuhasuntisuk В.// Lipasei from Pseudomonas aeruginosa LP602: Biochemical properties and application for wastewater treatment//Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology Volume 21, Issue 1-2 , 1998, Pages 7580

36. Pabai F., Kermasha S., Morin A. Use of continuous culture to screen for lipases-producing microorganisms and interesterification of butter fat by lipases isolates.// Canadian Journal Of Microbiology. 1996. Vol. 42, Issue 5., P. 446-452.

37. Sinnappa, S. Studies of palm oil mill waste effluent // Malaysian Agricultural Journal. 1978. Vol. 51. P. 261-272.

38. Borja, R., Banks, C.J., Martin, A., Khalfauoi, В. Anaerobic digestion of palm oil mill effluent and condensation water wastes:an overall kinetic model for methane production and substrate utilization // Bioprocess Engineering. 1995. Vol. 13. P. 8795.

39. Дичко А. О. Биотехнология локальной очистки жиросодержащих сточных вод.

40. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Киев: УГУПТ. 2002. С. 10-15.

41. N. Oswal, P.M. Sarma, S.S. Zinjarde, A. Pant. Palm oil mill effluent treatment by atropical marine yeast // Bioresource Technology. 2002. Vol. 85. P. 35-37.

42. Chigusa, K., Hasegawa, Т., Yamamota, N., Watanabe, Y. Treatment of waste waterfrom oil manufacture plant by yeasts // Water Science and Technology. 1996. Vol. 34. P. 51-58.

43. Zinjarde, S.S., Pant, A., Deshpande, M.V. Dimorphic transition in Yarrowia lipolytica isolated from oil-polluted seawater // Myco-logical Research. 1998. Vol. 10. P. 553-558.

44. De Felice, В., Pontecorvo, G., Carfagna, M., Degradation of waste waters from oliveoil mills by Yarrowia lipolytica ATCC 20255 and Pseudomonas putida // Acta Biotechnologica 1997. Vol. 17. P. 231-239.

45. Scioli D. and De Felice B. Impicgo di ceppi di lievito nella depurazione dei rcflui delPindustria olearia // Ann. Microbiol Enzimol. 1993. Vol. 43. P. 61-69.

46. Custodo Scioli, Lucia Vollaro. The use of Yarrowia lipolytica to reduce pollution inolive mill wastwaters// Wat.res. 1997. Vol. 31. № 10. P. 2520-2524.

47. Pctruccioli G. Interventi chimici e fisici sulle acque di vegetazione e abbattimento parziale del loro stesso inquinamento / Acts of Round Table on the disposal ofolive oil mill wastewaters. 1986. Accademia Nazionale dell'OHvo Spoleto. P. 132138.

48. Шакир И.В. Получение углеводно-белковых кормов гетерофазной ферментацией растительного сырья. Диссертация кандидата технических наук. Москва.: РХТУ. 1995. С. 95-102.

49. Арзамасцев А.А. Аппроксимация временных профилей изменения рН клетками C.tropicalis реакциями гипотетического линейного объекта с отрицательной обратной связью // Микробиология. 1991. Т.60. № 4. С. 661 -666.

50. Кантере В.М., Мухамеджанова Т.Г., Балдаев Н.С. Биоконверсия отходов получения фруктозного сиропа топинамбура / Материалы международной конференции «Прикладная биотехнология на пороге XXI века» 13-15 апреля 1995. Москва. С. 502-504.

51. Князева И.А., Выслоух В.А., Воробьева Г.И. и др. Биоконверсия мельничныхотходов в белково-углеводный корм // Тезисы .докладов Всесоюзной конференции "Концепция создания экологически чистых регионов". Волгоград. 1991. С. 45.

52. Мосичев М. С., Складнев А. А., Котов В. Б. Общая технология микробиологических производств. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1982. С 144-147.

53. Андреев А.А., Брызгалов Л.И. Производство кормовых дрожжей. М.: Мяснаяпромышленность. 1986. С. 112-117.

54. Бейли Дж., Оялис Д. Основы биохимической инженерии. М.: Мир. 1989. С. 238-241.

55. Биотехнология: Учебные пособия для вузов в 8-ми книгах./Под ред. Самойлова

56. В.Д.-М.: Высшая школа, т.5.1987.

57. Биотехнология: Учебное пособие для вузов в 8-ми книгах / Под ред. Самойлова В.Д. М.: Высшая школа. Т.6.1987. С 74-79.

58. ГОСТ 28178-89. Дрожжи кормовые: методы испытания.

59. Кузьмичева М.В. Состояние российского рынка комбикормов // Мясная индустрия. 2003. № 9. С. 6-9.

60. Н.С. Егоров, А.В. Олескин, В.Д. Самуилов. Биотехнология: Учебное пособие для вузов в 8-ми книгах. М.: Высшая школа. 1987. Т. 1. С. 129.71. Патент РФ №623202.72. Патент РФ № 1512127.

61. Калашников А.П., Фисинин В.И. и др. Комбикорма, кормовые добавки и ЗЦМ для животных. Справочник / под. ред. д. с. н. В.А. Крохиной. М.: Агропромиздат. 1990. С. 304.

62. Быков В.А., Головин В.В., Корольков И.И. Перспективы производства растительно-углеводного корма на основе гидролиза древесины и других растительных материалов // Гидролизная и лесохимическая промышленность. 1982. №5. С. 4-6.

63. Тюрина Ж.П., Альман А.В., Десятник А.А. Вторичное растительное сырье и способы улучшения его качеств. Кишинев. Штинца. 1989. С. 1-15.

64. Кантере В.М. Теоретические основы технологии микробиологических производств. М.: Агропромиздат. 1990. С. 68-69.

65. Шестакова И. С., Моисеева JI. В., Миронова Т. Ф. Ферменты в кожевенном имеховом производстве. М.: Легпромбытиздат. 1990. С 128.

66. Брокерхоф X., Дженсен Р. Липолитические ферменты. М.: Мир. 1978. С. 396.

67. Давранов К. Д. Липазы грибов Rhizopus Microsporia и Oospora lactis. Биологические аспекты. Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. Ташкент: АНРУЗ. 1984. С. 378.

68. Каталог культур микроорганизмов. Всероссийская коллекция культур микроорганизмов. Пущино Москва. 1992. С. 69.

69. Грачева И.М., Кривова А.Ю. Технология ферментных препаратов. М.: 2000. С.266.274.

70. Н. А. Башкатова, J1. О. Северина. Влияние условий культивирования на биосинтез липазы у Sarratia marcescens // Микробиология. 1979. Т. 68. Вып.5. С. 826.

71. Патент № 91/00910 МКИ 5 С 12 N 15/55. Мутантные липазы продуцируемые Pseudomonas // Опубл. 24.01.91.

72. Патент № 0528828 МКИ 5 С 12 N 9/20. Щелочные липазы Bacillus, кодирующие их последовательности ДНК и продуцирующие эти липазы бациллы // Опубл. 03.03.93.

73. P.Rapp. Production, regulation and some properties of lipase activity from Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum // Enzime and Microbial Technology. 1995. Vol. 17. № 9. P. 832-838.

74. Патент № ПНР N 265870 МКИ 4 С 12 N. Способ получения нерастворимых препаратов липазы и эстеразы Mucor racemosus А 37 // Опубл. 26.05.88

75. Патент № 4-30833 МКИ 5 С 12 N 1/14; 9/12. Способ получения микробной биомассы с высокой липазной активностью // Опубл. 22.05.92.

76. Патент № 94/01542 МКИ 5 С 12 N 9/12 Способ очистки двух изоферментных липаз Candida rugosa // Опубл. 02.07.93

77. Гулямова К.А., Липаза гриба Mucor miehei и ее свойства. Диссертация кандидата биологических наук. Ташкент: Ин-т микробиологии АН РУЗ. 1992. С. 85-96.

78. Yves Wache, Mario Aguedo Marie-Therese LeDall, Jean-Marc Nicaud, Jean-Marc Belin. Optimization of Yarroma lipolytica's P-oxidation pathway for 7-decalactone production // Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic. 2002. Vol. 20. P. 347351.

79. Chyi, Y.T., Dague, R.R. Effects of particulates size in anaerobic acidogenesis usingcellulose as a sole carbon source. Wat. Env. Fed. Proceedings of the 65th Annual Conference & Exposition. 1992. P. 191-202.

80. De Walle, F.B., Chian, E.S.K., Hammerberg, E. Gas production from solid waste inlandfills // J. Environ. Eng. Div. ASCE. 1978. Vol. 104. P. 415-431.

81. Hills, D.J., Nakano, K. Effects of particle size on anaerobic digestion of tomato solidwastes// Agri. Wastes. 1984. Vol. 10. P. 285-295.

82. Levine, A.D., Tchobanoglous, G., Asano, T. Size distributions of particulate contaminants in wastewater and their impact on treatability // Water Res. 1991. Vol. 25. P. 911-922.

83. Tyagi, R.D. Biological treatment of petroleum refinery waste-water. Londonl991. In: Martin, A.M. (Ed.), Biological Degradation of Wastes. Elsevier Applied Science. P. 323-340.

84. В. Эллиот, Д. Эллиот. Биохимия и молекулярная биология. М.: Наука/Интерпериодика. 2002. С. 428-429.

85. Дужак А.Б., Панфилова З.И., Васюнина Е.А. Выделение и свойства препаратоввнеклеточных липаз природного (В-10) и мутантного (М-1) штаммов Sarratia marcescens // Прикладная биохимия и микробиология. 2000. Т. 36. №4. С 402411.

86. Novotny С., Dolezalovna L. and Novak М. The production of lipase by some Candida and Yarrowia yeasts // J. Basic Micr. 1988. Vol. 28. P. 221-227.

87. Ota, Y., Gomi K., Sato S., Sugiura T. and Minoda Y. Purification and some properties of cell-bound lipase from Saccharomycopsis lipolytica // Agric. Biol. Chem. 1990. Vol. 46. P. 2885-2893.

88. Hadeball W. Production of lipase by Yarrowia lipolytica. Lipase from yeasts // Acta Biotechnol. 1991.Vol. 2. P. 159-167.

89. Lie E. and Persson A. (1991) Screening for lipase-producing microorganisms with a continuous cultivation system// Applied Microbiol. Vol. 35. P. 19-20.

90. Герман А. Б., Неклюдов А. Д., Бердутнна А. В. Кинетика гидролиза животного жира панкреатической липазой // Прикладная биохимия и микробиология. 2002. Т. 38. № 5. С. 468-481.

91. Ahring, В.К., Angelidaki, I., Johansen, К., 1992. Anaerobic treatment of manure together with industrial waste // Water Sci. Technol. Vol. 25. P. 311-318.

92. Angelidaki, I., Petersen, S.P., Ahring, B.K., 1990. Effects oflipids on thermophilic anaerobic digestion and reduction of lipid inhibition upon addition of bentonite // Appl. Microbiol. Biotechnol. Vol 33. P. 469-472.

93. Hanaki, K., Matsuo, Т., Nagase, M., 1981. Mechanism of inhibition caused by long-chain fatty acids in anaerobic digestion process // Biotechnol. Bioeng. Vol 23. P. 1591-1610.

94. Koster, I.W., Cramer, A., 1987. Inhibition of methanogenesis from acetate in granular sludge by long-chain fatty acids // Appl. Environ. Microbiol. Vol 53. P. 403-409.

95. Rinzema, A., Boone, M., van Knippenberg, K., Lettinga, G. Bactericidal effect of long chain fatty acids in anaerobic digestion // Water Environ. Res. 1994. Vol 66. P. 40-49.

96. Капранчиков B.C. Липаза зародышей семян пшеницы: препаративное получение, свойства, регуляция активности. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Воронеж: 2003. С. 10-15.

97. Suzuki, Т., Mushiga Y., Yamane Т. and Shimizu S. Mass production of lipase by fed-batch culture of Pseudomonasfluorescens // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1988. Vol 27. P. 417-422.

98. Shabtai Y. and Daya-Mishne N. Production, purification and properties of a lipase from a bacterium {Pseudomonas aeruginosa YS-7) capable of growing in water restricted environments // Appl. Environ. Microbiol. 1992. Vol 58. P. 174-180.

99. Smeltzer M., Hart M. and landolo J. Quantative spectrophotometry assay of a novel thermostable lipase // Appl. Environ. Microbiol. 1992. 5 Vol 8. P. 28152819.

100. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: ООО ТИД «Альянс». 2004. С. 225-247.

101. Федосеев К.Г. Физические основы и аппаратура микробного синтеза биологически активных соединений. М.: Медицина. 1977. С. 336-339.

102. Лобанок А.Г., Бабицкая В.Г., Богдановская Ж.Н. Микробный синтез на основе целлюлозы: Белок и другие ценные продукты. Минск: Наука и техника. 1988. С. 177.

103. Синицин А.П., Гусаков А.В., Черноглазов В.М. Биоконверсия лигниноцеллюлозных материалов: Учеб. Пособие. М.: МГУ. 1995. С. 249-255.

104. Masse L., Kennedy K.J., Chou S.P. // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2001. Vol. 76. P. 629-635.

105. Masse L., Kennedy K.J., Chou S. // Bioresource Technology. 2001. Vol. 77. P. 145-155.

106. Cammarota M.C., Teixeira G.A., Freire D.M.G. // Biotechnology Letters. 2001. Vol.23. P. 1591-1595.

107. Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э., Хилл Р., Леман И. Основы биохимии в трех томах. М.: Мир. 1981. С. 477-480.

108. Акопян В.Б. Ультразвук в производстве пищевых продуктов. // Пищевая промышленность. 2003. № 4. С. 68-69.

109. Акопян В.Б. Ершов Ю. А. Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2005. С. 30-36.

110. Акопян В.Б. Ультразвук в производстве пищевых продуктов. // Пищевая промышленность. 2003. № 3. С. 54-55.

111. Шестаков С.Д., Поландова Р.Д. Об ультразвуковом экспресс-эмульгировании пищевых растительных жиров. Сборник докладов научно-технической конференции «Ультразвуковые технологические процессы 98». М.: МАДИ (ТУ). 1998. С. 327-338.

112. Малахов Н.Н., Орешина М.Н. Хранение и переработка сельхозсырья // Мясная индустрия. 2000. №7. С. 33-34.

113. Villamiel М., de Jong P. // J. Agr. and Food Chem. 2000. Vol. 48. P. 472-478.

114. Растрыгин Н.В. Применение в судовой энергетической установке ультразвуковой кавитации для очистки нефтесодержащих вод. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. СПб. 1997. С. 514.

115. Тюрина С.Б. Разработка технологии комбинированной стерилизации жидких и пюреообразных пищевых продуктов с использованием тепловой и ультразвуковой энергии. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. М. 2002. С. 12-16.

116. Сторожук Т.А. Режим обеззараживания навозных стоков КРС ультразвуком. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. Красноярск. 1999. С. 11-18.

117. Богдановский Г.А. Химическая экология. М.: МГУ. 1994. С. 273.

118. Скурлатов Ю.И., Дука Г.Г., Мизити А. Введение в экологическую химию. М.: Высшая школа. 1994. С. 400.

119. Синельников В.Е. Проблемы чистой воды. М.: Знание. 1978. С. 64.

120. Синельников В.Е. Механизм самоочищения водоемов. М.: Стройиздат. 1980. С. 112

121. Webb S.J., Nutrition, Coherent Oscillations and Solitary Waves. The Control of in vivo Events in Time and Space and Relationship to Disease // IRCS Med Sci. 1983. Vol. 11. P. 483-488.

122. Ruiz-Duenas F.J., Guillen F., Camarero S. et al. Regulation of Peroxidase Transcript Levels in Liquid Cultures of the Ligninolytic Fungus Pleurotus eryngii // Applied and Environmental Microbiology. 1999. Vol. 65. №. 10. P. 4458-4463.

123. Sack U., Hofrichter M., Fritsche W. Degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons by manganese peroxidase of Nematoloma frowardii // FEMS Microbiology Letters. 1997. Vol. 152. P. 227-234.

124. Elkins G.J., Hassett D.J., Stewart P.S., Schweizer H.P., McDermott T.R. Protective role of catalase in Pseudomonas aeruginosa biofilm resistance to hydrogen peroxide // Appl. and Environ. Microbiol. 1999. Vol. 65. № 10. P. 4594-4600.

125. Izawa S., Inoue Y., Kimura A. Importance of catalase in the adaptive response to hydrogen peroxide: analysis of acatalasaemic Saccharamyces cerevisiae // J. Biochem. 1996. Vol. 320. P. 61-67.

126. Jamieson D.J., Rivers S.L., Stephen D.W.S. Analysis of Saccharamyces cerevisiae proteins induced by peroxide and superoxide stress // Microbiology. 1994. Vol. 140. P. 3277-3283.

127. Fiorenza S., Ward C.H. Microbial adaptation to hydrogen peroxide and biodegradation of aromatic hydrocarbons // J. of Ind. Microbiol, and Biotechnol. 1997. Vol. 18. №2/3. P. 140-151.

128. Hassan H.M., Fridovich I. Regulation of the synthesis of catalase and peroxidase in Escherichia coli // J.Biol.Chem. 1978. Vol. 253. P. 6445-6450.

129. Winquist L., Rannug U., Rannug A., Ramel C. Protection from toxic and mutagenic effects of H202 by catalase induction in Salmonella typhimurium // Mutat.Res. 1984. Vol. 141. P. 145-147.

130. Buyuksonmez F., Hess T.F., Crawfold R.L., Watts R.J. Toxic effects of modified Fenton reactions on Xanthobacter flavus FB71 // Appl. And Env. Microbiol. 1998. Vol. 64. № 10. P. 3759-3764.

131. Lewis J.C., Learmonth R.P., Attfield P.V., Watson K. Stress co-tolerance and trehalose content in baking strains of Saccharomyce cerevisiae // Ind. Microbiol, and Biotechnol. 1997. Vol. 18. № 1. P. 30-36.

132. Storz G., Baird P.T., Toledano M.B. et. al. Regulation of hydrogen peroxide-inducible genes in bacteria. Abstracts of the 21st annual meeting of the American Society for Photobiology // Photochemistry and Photobiology. 1993. P. 47.

133. Кузнецов A.E., Князев O.B., Мареев И.Ю., Манаков М.Н. Биотехнологическая деструкция ионообменных смол // Биотехнология. 2000. № 1.С. 66-77.

134. Tyre B.W., Watts R.J., Miller G.C. Treatment of four biorefractory contaminants in soils using catalyzed hydrogen peroxide // J. Environ. Qual. 1991. Vol. 20. P. 832838

135. Steinle P., Stucki G., Stettler R., Hanselmann K.W. Aerobic mineralization of 2,6-dichlorophenol by Ralstonia sp. strain RK1 // Appl. and Environ. Microbiol. 1998. Vol. 64. №7. P. 2566-2571.

136. Buyiiksonmez F., Hess T.F., Crawfold R.L., Paszczynski A., Watts R.J. Optimization of simultanous chemical and biological mineralization of perchlorethylene // Appl. And Env. Microbiol. 1999, Vol. 65, № 6. P. 2784-2788.

137. Сафронов B.B. Интенсивная малоотходная система биодеструкции загрязнений высококонцентрированных стоков. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук, М. 2004. С. 195.

138. ГОСТ 23042-85. Мясо и мясные продукты. Метод определения жира.

139. Бабьева И. П., Голубев В. И. Методы выделения и идентификации дрожжей. М.: Пищевая промышленность. 1979.С. 1-120.

140. Градова Н. Б., Бабусенко Е. С., Горнова И. Б. Лабораторный практикум по общей микробиологии. М.: Делипринт. 2004. С. 1-44.

141. Zvyagilskaya R.A., Allard P., and Persson B.L., Characterization of the Yarrowia lipolytica proton and sodium - coupled phospate transport systems at acidic and alkaline grouth conditions, IUBMB life, 2000. C. 138-144.

142. Патент РФ 2148645 С1. МПК C12N9/20. STRAIN OF BACTERIUM SERRATIA MARCESCENS PRODUCER OF LIPASE 2000

143. Красноштанова А.А., Шакир И.В., Крылов И.А. Общая биотехнология. Лабораторный практикум. -М: РХТУ им. Д.И. Менделеева,2001 С.56-66.160. www.doctorfungus.org

144. Бабьева И. П., Чернов И. Ю. Биология дрожжей. М.: Товарищество научных изданий КМК. 2004. С. 1-221.

Информация о работе

Суясов, Николай Александрович
кандидата технических наук
Москва, 2007
ВАК 03.00.23

Диссертация

Использование жировых отходов мясопереработки в качестве сырья для получения белковой кормовой добавки - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы