生產蛋白-維生素濃縮物的工藝制造技術

本項發明專利技術涉及到微生物工業．一項在好氧條件下，用大型肉類加工廠的排放物作營養培養基，培養酵母來生產蛋白－維生素濃縮物，之后將生物分離并獲得所需產品的工藝．其中排放物中至少含有總量為排放物體積的０．０１％的乳糖，０．０１％的蛋白成分和０．００５％的碳水化合物并額外加入數量至少為排放物體積的０．１％的含氮和磷的礦物鹽．（*該技術在2006年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本項專利技術所涉及的是微生物工業，更具體而言，是生產一種蛋白-維生素濃縮物的工藝，這種濃縮物可用作喂養動物的飼料添加劑，并適合做在微生物、藥物、化裝品及其它行業中使用的氨基酸、各種酯類和維生素的原料。此外，依據此項專利技術的工藝還可用于凈化大型肉類加工廠的排放物。先有技術是在含碳水化合物或碳氫化合物的合成礦物培養基上，在好氧條件下培養酵母的方法生產蛋白-維生素(參照微生物法合成的生物學技術，里加，“Zinatne”出版，1980，pp，12-34)。這些工藝中使用的合成營養基的制備包括以下幾個步驟準備一些常量和微量元素，使其溶解，預先備好碳源，并將碳源加入營養培養基。碳源，如n-烷烴在水溶液中很難溶解，由此會產生一些麻煩，這些麻煩不僅影響到供微生物用的營養培養基的制備，而且，關系到培養工藝的進行，特別是，問題出在n-烷烴的乳化，培養基和碳源的提供及反應培養基的鼓風曝氣條件和劇烈攪動。用于酵母在n-烷烴上的生長速度比在碳水化合物上的生長速度低3-3.5倍，因此有必要按相應倍數提高發酵設備的整體轉換的特性。此外，在n-烷烴上生產生物質的商業化工藝(在直向流速處于連續加工條件時)在流速大于0.20-0.25h-1時實際上是不可行的。這些工藝的特點還在于蛋白-維生素濃縮物中的蛋白質含量低-不超過50%-60%。從先有技術還可得知，一種用含有碳源、礦物成份，用牛奶乳清做生長刺劑的營養培養基上在好氧條件下培養酵母，從而生產蛋白-維生素濃縮物的工藝(參照蘇聯專利技術家證書第571339號，Int，Cl，C，12N，1976)。乳清中含有一種牛奶廠加工過程中廢棄的液體廢物，其中含有大量乳糖，可在這種工藝中做酵母的碳源。用乳清做營養基，須加入乳清中十分缺乏的礦物鹽。并且，乳清中的乳糖的含量不足，為達到工藝要求，要預先對乳清加以濃縮以提高乳清中乳糖的濃度。乳清蛋白妨礙酵母的旺盛生長，因此將其預先除去。所有這些步驟使蛋白-維生素濃縮物的生產工藝復雜化。這種工藝的另一缺陷是用乳清做的營養培養基在低強度曝氣時易產生泡沫，這不僅會對工藝過程本身而且對環境衛生會產生不利影響。而且，營養培養基的預先制備比較復雜，且要消耗動力，這使得這種培養酵母的工藝只能在不連續生產的情況下進行，因而降低了酵母生物量的生產效率。蛋白質在最終的蛋白-維生素濃縮物中的含量不超過50-55%。這項專利技術針對的是生產蛋白-維生素濃縮物的工藝方法，其特點是技術簡單且價格低廉，還可保證同時利用和凈化廢水，以上提及的這些特點是通過改善培養基實現的。上面提到的目的，通過一種在含有碳源、礦物質成份、生長刺激劑的培養基上，在好氧條件下，培養酵母生產蛋白-維生素濃縮物，之后將生物質分離并得到所需產品的工藝來實現的，在本項專利技術中采用的營養培養基由從大型肉類加工廠來的排放物組成-其排放物中的乳糖、蛋白質成份和碳水化合物的總體含量至少分別占排放物的0.01%、0.01%和0.005%，并要加入總量至少占排放物體積的0.1%的含氮和磷的礦物鹽。最好用磷酸銨做含氮和磷的礦物鹽。為提高生物質的產量，在營養培養基中加入數量為培養基體積的0.1-4%的n-烷烴。還在培養基中加入適量的純膽汁作為酵母的生長刺激劑-其數量為培養基體積的0.1%至0.0005%。基于本項專利技術的工藝把大型肉類加工廠的排放物做為營養培養基-使得生產中產生的廢物得以利用，這樣既可取經濟效益，又可使生產蛋白-維生素的工藝簡化。基于本項專利技術的工藝還可提高蛋白-維生素濃縮物的產量，而且蛋白-維生素濃縮物中有生物學價值的物質的含量高。基于本項專利技術的工藝同時也保證了廢水的利用和凈化。此項生產蛋白-維生素濃縮物的工藝按以下方式實施。在來自大型肉類加工廠的排放物中做接種酵母的培養，排放物中的乳糖、蛋白質成份和碳水化合物的各自的總量至少分別占排放物的0.01%、0.01%和0.005%，并向排放物中加入數量至少占排放物體積的0.1%的含氮和磷的礦物鹽。培養在對所篩選出的選出的酵母菌為最適的溫度和PH值下曝氣進行。最好用磷酸銨做含氮和磷的礦物鹽。可用各種酵母培養做接種培養。如假絲酵母(Candida)屬或酵母(Saccharomyces)屬的酵母。這些酵母的培養采用連續或連續一直流的方法曝氣進行。n-烷烴作為一種附加的碳源在需要時加入，所加入的濃度范圍在培養基體積的0.1%-4%-即選擇適合酵母培養的濃度;加入濃度為培養基體積的0.0005%至0.1%的純膽汁作生長刺激劑。當碳源被全部利用時，酵母生物質被分離，獲得蛋白-維生素濃縮物，其可在液態、糊狀和干燥形態下用于喂養動物或家禽，或在適當加工后，用于食品工業的各分支行業。基于本專利技術的生產蛋白-維生素濃縮物的工藝和先有技術相比有很多優點。工藝中的營養培養基的基本組成，即含有工業廢產物的大型肉類加工廠排放物的利用可收到經濟效益。在營養培養基中加入合二為一的氮和磷源，用n-烷烴作為附加碳源和用純膽汁作為酵母生長刺激劑還可以使生物質的產量提高。而且，本項專利技術采用的工藝中使用的培養基不需經預加工，有經濟效益，且可得到高產量的含有大量蛋白的質及其它有生物學價值的成份的酵母生物質。因為在酵母生長的過程中，利用了大量來自大型肉類加工廠的排放物中的有機成份，所以這一過程同時還可保證凈化這些排放物。因為培養酵母的條件中使用的PH值低，故不利于細菌性微生物種群的生長，本項專利技術采用的工藝減少了發酵后排出的排放物引起的細菌的傳播。大型肉類加工廠的排放物中含有天然的，高質量的碳源，因此酵母生物質中的生化成份的生物利用率高于用常規方法生產出的生物質;如，本專利技術所采用的工藝生產的生物質中蛋白和乳糖的總量以干燥固體計，占生物質的78-80%，而這一數值在靠碳水化合物或碳氫化合物的酵母培養所獲得的生物質中不超過70-72%。而且，最終的蛋白-維生素制品的利用從毒理學觀點看是可以不受限制的。為更好地理解本項專利技術，下面將通過一些實施例對生產蛋白-維生素濃縮物的工藝加以解釋。實施例1在1升含有總量為0.1%的乳糖，0.05%的蛋白質，0.005%的碳水化合物其中加有0.2%的磷酸銨的大型肉食加工廠的排放物中，加入0.01%(以干燥固體計)的Candida屬(假絲酵母屬)的酵母。在曝氣，溫度28-30℃，PH值4.0-4.2，于發酵器中，不連續和非無菌條件下培養3小時。培養完成后把生物質分離并干燥。干燥態的最終的蛋白-維生素濃縮物的產量為1.28克/升，其中蛋白質含量為總量的69.3%，核黃素含量為130.8毫克/千克。實施例2在1升含有總量為1.5%的乳糖，0.3%的蛋白質，0.007%的碳水化合物，0.2%磷酸銨的大型肉類加工廠排放物中加入占總量0.05%(以干燥固體計算)的假絲酵母屬(Canadia)酵母。在發酵器中，在曝氣，溫度30-32℃，PH值4.2-4.5時，在不連續和非無菌條件下培養7小時。培養完成后把生物分離并干燥。干燥態的蛋白-維生素濃縮物的產量為16.98克/升，其中蛋白質占總量的75.2%，核黃素為340.7毫克/千可。實施例3用含有總量為1.0%的乳糖，0.2%的蛋白質，0.005%的碳水化合物，并加入占總量0.2%的磷酸銨的來自大型肉類加工廠的排放物做假絲酵母(Candida sp)的好氧性本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在好氧條件下，在含有碳源、礦物成份、生長刺激的營養培養基上培養酵母菌來生產蛋白－維生素濃縮物，之后將生物質分離并獲得所需產品的工藝，其特征在于是用大型肉類加工廠的排放物做營養培養基，在排放物中至少含有總量為排放物體積的０．０１％的乳糖、０．０１％的蛋白質成份和０．００５％的碳水化合物并加入數量至少為排放物體積的０．１％的含氮和磷的礦物鹽。

【技術特征摘要】
SU 1985-6-20 3938704;SU 1985-8-13 39442261.一種在好氧條件下，在含有碳源、礦物成份、生長刺激的營養培養基上培養酵母菌來生產蛋白-維生素濃縮物，之后將生物質分離并獲得所需產品的工藝，其特征在于是用大型肉類加工廠的排放物做營養培養基，在排放物中至少含有總量為排放物體積的0.01%的乳糖、...

【專利技術屬性】
技術研發人員：夫拉迪米爾阿萊克桑多羅維奇瓦加諾夫，格里格里比特羅維，奇，賓庫克，維塔利瓦西利維奇波隆晨科，阿萊克桑德康斯坦丁諾維奇格朗安頓埃，格巴克，阿納托利費多羅維羅奇克爾朱科夫，
申請(專利權)人：白俄羅斯國立列寧大學，
類型：發明
國別省市：SU[蘇聯]