Углеводородное сырье для микробиологического синтеза

Чтобы узнавать последние новости, подпишись на нашу группу в VK

ПОДЕЛИСЬ ССЫЛКОЙ С ДРУЗЬЯМИ!



В мире отмечается большой дефицит кормового белка для животноводства, который не может быть покрыт только растительным сырьем (зерновые культуры, картофель, травы и др.). Растительное сырье сегодня применяется с добавлением полноценного белка, витаминов и микроэлементов. Белковые продукты, витамины, аминокислоты и другие вещества могут быть получены современными микробиологическими процессами. Кормовые белки (дрожжи) можно получать разными способами на основе углеводов - гидролизатов растительного сырья (полисахариды растений), отходов сельскохозяйственного сырья (подсолнечная лузга, кукурузная кочерыжка, рисовая и хлопковая шелуха), отходов лесопиления и деревообработки (горбыль, брусок, опилки, щепа). Интенсивные исследования по получению белковых продуктов на основе углеводородов были начаты во второй половине XX в. В СССР в 1968 г. пущен первый в мире опытно-промышленный завод по производству кормового белка на парафинах нефти. Его назвали белково-витаминным концентратом (БВК) или паприном в отличие от ранее известных кормовых дрожжей (гиприн) из гидролизатов, получаемых процессом гидролиза растительного сырья.

Сырьем для получения БВК являются жидкие нормальные парафины С10-С18 или С14-С19, хотя и фракцию С10-С27 можно также использовать для микробиологического синтеза. Жидкие парафины выделяют на НПЗ из керосиновых и дизельных фракций с помощью процессов их депарафинизации при помощи карбамида (мочевины), который легко образует твердый комплекс с н-парафинами и позволяет вывести их из нефтяной фракции, или при помощи селективной адсорбции на молекулярных ситах (цеолитах), которые поглощают н-парафины, размер молекул которых соизмерим с размером входных каналов цеолитов. Карбамидная депарафинизация дает н-парафины с содержанием до 10 % изопарафинов и ароматических углеводородов, нежелательных для процесса ферментации кормовых белков (биохимический процесс переработки органического сырья под воздействием ферментов). Нормальные парафины C10-Ci8, полученные более дорогостоящей адсорбцией на молекулярных ситах (процесс «Парекс», ГДР) в виде бесцветной или слегка желтой очищенной жидкости, имеют температуру начала кипения не ниже 200 °С и температуру конца кипения не выше 320 °С. Суммарное содержание н-парафинов не менее 99 % с примесями ароматических углеводородов не более 0,05 % (они являются ингибиторами роста дрожжей). Однако в последнее десятилетие мировая микробиология отказалась от н-парафинов как сырья для БВК, поэтому установки «Парекс» остановлены или реконструированы.

Депарафинизация фракции дизельного топлива может быть также осуществлена с помощью микроорганизмов, которые сначала культивируют непосредственно в дизельном топливе и получают в результате кормовой белок и депарафинизированную фракцию дизельного топлива. Однако в этом процессе имеются технические сложности с очисткой кормовых дрожжей от следов дизельного топлива и с очисткой дизельного топлива от следов кормовых дрожжей. Кормовые дрожжи получают в виде сухих мельчайших частиц размером 10-20 мкм, влажностью 8 %, плотностью 540 кг/м3, в которых содержится 17 % целевого вещества. Кормовые дрожжи вносятся в корма животных и птицы в виде добавки в небольших количествах (например, 1 г сухих дрожжей на 1 кг живой массы животного в сутки).

Большой интерес представляет использование смешанных культур бактерий для биосинтеза белка на основе метана. При этом получают биомассу высокой чистоты, по качеству не уступающую кормовым дрожжам, получаемым на основе углеводов (гидролизаты растительного сырья) или на основе н-парафинов. Биомасса содержит 65 % белка, в котором есть все без исключения необходимые организму животных аминокислоты и витамины группы В. Белковый продукт на основе природного газа называется гаприн. Огромные запасы природного газа, его транспортабельность и невысокая стоимость позволяют считать его одним из перспективных источников углерода для биологического синтеза. Высушенный гаприн гранулируют, что облегчает его хранение, фасовку, упаковку и транспортировку. Однако процесс ферментации имеет технические сложности из-за взрывоопасности (метан должен быть в контакте с кислородом воздуха), повышенного давления и необходимости стерилизовать не только все жидкие и газообразные компоненты для процесса ферментации, но также и оборудование, трубопроводы, арматуру.

Современный прогресс науки и техники направлен на совершенствование микробиологических производств для повышения безвредности и чистоты производимых кормовых белков, витаминов, антибиотиков и других добавок для животноводства, а также на дальнейшее развитие биологических методов генной (генетической) инженерии для повышения урожайности сельскохозяйственных культур (соя, кукуруза, картофель и др.) и улучшения пород скота.


ПОДЕЛИСЬ ССЫЛКОЙ С ДРУЗЬЯМИ!







Чтобы получить полную информацию, подпишись на нас Vk.com/enciklopediyatehniki


Наука Углеводородное сырье для микробиологического синтеза. Технология добычи газа и нефти