Субстраты III-го поколения – оксидады углеводородов,
Газообразные углеводороды, углекислота, водород
Перспективными видами сырья для крупнотоннажного получения мик-
Робного белка принято считать спирты, природный газ, водород.
Масштабы производства, технологичность низших спиртов и качество
Получаемого микробного белка выдвинули метанол и этанол в разряд наи-
Более перспективных субстратов. Исследование процессов микробного
Синтеза на спиртах с середины 70-х годов были развернуты всеми разви-
Тыми странами. Было показано, что способность усваивать метанол при-
Суща как дрожжам (рода Hansenula, Candida), так и бактериям
(Pseudomonas, Methylomonas).
Усвоение метанола микроорганизмами происходит в результате 3-х
последовательных стадий через формальдегид и формиат до углекислоты:
СН3ОН → НСОН → НСООН → О2.
Преимущества метанола по сравнению с жидкими углеводородами со-
Стоят в прекрасной растворимости в воде, высокой чистоте и отсутствии
Канцерогенных примесей, высокой летучести. Это позволяет легко уда-
Лять его остатки из готового продукта на стадии термообработки и высу-
Шивания. Тепловыделение в ходе ферментации на метаноле также суще-
Ственно ниже вследствие химического строения спиртов и наличия в их
Составе кислорода. Биологическая активность спиртов, проявляющаяся по
Отношению к посторонней микрофлоре, является дополнительным факто-
Ром, обеспечивающим доминирование в культуре производственных
Штаммов-продуцентов. Однако горючесть спиртов и возможность образо-
вания с воздухом взрывоопасных смесей (диапазон концентраций 6–35 %
Объемных), а также токсичность требуют специальных мер, обеспечи-
Вающих безопасный режим работы.
Питательная среда, помимо спирта (8–10 г/л), содержит все необходимые
Для нелимитированного роста клеток, элементы питания. Помимо традици-
Онных макро- и микроэлементов в среду в качестве дополнительного источ-
ника азотного питания и витаминов вводят дрожжевой экстракт (50 мг/л).
Типы используемых режимов ферментации и аппаратуры определяют-
Ся физиологической спецификой штамма-продуцента. При выращивании
Дрожжей (C. boidinii, H. polymorpha) в условиях асептической или частич-
Но неасептической ферментации применяются аппараты с вводом энергии
Жидкой фазой с эжекционными устройствами. Температура культивиро-
вания составляет 34–37°C, рН – 4.2–4.6, скорость протока среды – 0.12–
0.16 ч-1, экономический коэффициент по метанолу – 0.4. Производитель-
Ность аппаратов достигает 75 т АСВ в сутки при концентрации клеток в
суспензии до 30 г/л. Затраты метанола на синтез биомассы составляют
около 2.5 т/т. Получаемые на метаноле дрожжи имеют следующий состав
(%): сырой протеин – 56–62, липиды – 5–6, нуклеиновые кислоты – 5–6,
зола – 7–11, влажность – не выше 10.
При использовании в качестве продуцента белка одноклеточных бакте-
Риальных форм (Methylomonas clara, Ps. rosea) для ферментации используют
струйные аппараты производительностью 100–300 т АСВ в сутки. Процесс
проводят при 32–34°С, рН 6.0–6.4, скорости протока среды 0.5 ч-1. Эконо-
Мический коэффициент по метанолу достигает 0.45, то есть его затраты на
получения конечного продукта снижаются до 2.2 т/т. Бактериальная био-
Масса по сравнению с дрожжевой содержит больше азотсодержащих ком-
понентов (%): сырого протеина – до 74, нуклеиновых кислот – 10–13.
Высокоочищенным субстратом для получения микробного белка пи-
Щевого назначения является этанол. Наиболее продуктивные производст-
Венные штаммы дрожжей (C. utilis, Hancenula anomala) обеспечивают по-
лучение белкового продукта пищевого назначения с содержанием белка
до 60 % при скорости протока среды 0.14 ч-1 и экономическим коэффици-
ентом по этанолу 0.40–0.45. До недавнего времени вопрос о реализации
Процесса получения микробного белка на спиртах в промышленных мас-
