PL238886B1 - Sposób otrzymywania drożdży paszowych z surowca ligninocelulozowego - Google Patents

Sposób otrzymywania drożdży paszowych z surowca ligninocelulozowego Download PDF

Info

Publication number
PL238886B1
PL238886B1 PL427925A PL42792518A PL238886B1 PL 238886 B1 PL238886 B1 PL 238886B1 PL 427925 A PL427925 A PL 427925A PL 42792518 A PL42792518 A PL 42792518A PL 238886 B1 PL238886 B1 PL 238886B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
biomass
hydrolysis
yeast
liquid
beta
Prior art date
Application number
PL427925A
Other languages
English (en)
Other versions
PL427925A1 (pl
Inventor
Piotr Patelski
Urszula Dziekońska-Kubczak
Maria Balcerek
Katarzyna Pielech-Przybylska
Original Assignee
Politechnika Lodzka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Lodzka filed Critical Politechnika Lodzka
Priority to PL427925A priority Critical patent/PL238886B1/pl
Publication of PL427925A1 publication Critical patent/PL427925A1/pl
Publication of PL238886B1 publication Critical patent/PL238886B1/pl

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/80Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
    • Y02P60/87Re-use of by-products of food processing for fodder production

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenie jest sposób otrzymywania drożdży paszowych polega na tym, że wytwarza się rozpulchnioną biomasę konopi siewnych (Cannabis sativa L.) z wysuszonej i zmielonej słomy tych konopi w wyniku zmieszania z wodą, poddania tej mieszaniny obróbce termicznej, ochłodzenia do temperatury 55°C i ustalenia jej pH na poziomie 5,0 - 5,5, po czym wytwarza się źródło enzymów celulolitycznych przeznaczonych do procesu hydrolizy biomasy konopi jako fazę ciekłą hydrolizy enzymatycznej tej biomasy prowadzonej przy użyciu mieszaniny endo-beta-1,4-glukanazy, egzo-beta-1,4-glukanazy oraz beta-glukozydazy, a następnie odrębną porcję otrzymanej uprzednio biomasy konopi poddaje się hydrolizie enzymatycznej stosując fazę ciekłą uprzednio prowadzonej hydrolizy enzymatycznej jako źródło enzymów celulolitycznych, a ciecz oddzieloną po tej hydrolizie enzymatycznej, wzbogaconą nieorganicznymi solami azotu, fosforu i magnezu, zaszczepia mieszaniną szczepów drożdży z gatunku Pichia stipitis i Candida guilliermondii i prowadzi hodowlę napowietrzaną drożdży, oddziela ciecz pohodowlaną zawierającą namnożone komórki drożdży, które odfiltrowuje się i suszy.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania drożdży paszowych z surowca ligninocelulozowego.
Znane są sposoby otrzymywania biomasy drożdży paszowych z surowców ligninocelulozowych, takich jak zrębki i wióry biomasy drzew liściastych i iglastych, odpady po przerobie trzciny cukrowej, wysłodki, liście buraków cukrowych, kiszonka kukurydziana, słomy zbożowe, ługi siarczynowe, odpady ligninocelulozowe oddzielane ze ścieków, polegające na wstępnej obróbce ciśnieniowo-termicznej lub/i chemicznej surowca ligninocelulozowego, następnie hydrolizie enzymatycznej uzyskanej w ten sposób rozpulchnionej biomasy surowca ligninocelulozowego z użyciem mieszaniny enzymów celulolitycznych tj. endo-beta-1,4-glukanazy, egzo-beta-1,4-glukanazy oraz beta-glukozydazy (celobiazy) (preparat komercyjny), oddzieleniu frakcji ciekłej hydrolizy, dodaniu do tej frakcji substancji mineralnych w postaci soli azotu, fosforu i magnezu stanowiących pożywkę do hodowli drożdży, dodaniu komórek drożdży, jak Candida sp., Trischosporon sp., Pichia sp., Kluyveromyces sp., Yarrowia sp., Saccharomyces sp. i prowadzeniu hodowli drożdży, a po zakończeniu hodowli wydzieleniu biomasy drożdży z cieczy pohodowlanej. Ciecz pozostałą po separacji drożdży, zawierającą m.in. celulazy dodane w procesie hydrolizy enzymatycznej, kieruje się do oczyszczalni ścieków.
Konopie siewne są dotychczas stosowane do otrzymywania ekologicznych włókien naturalnych, biomateriałów izolacyjnych oraz preparatów farmaceutycznych.
Sposób otrzymywania drożdży paszowych z surowca ligninocelulozowego, polegający na wytworzeniu rozpulchnionej biomasy surowca ligninocelulozowego w drodze o bróbki termicznej wysuszonego i zmielonego materiału ligninocelulozowego, następnie hydrolizie enzymatycznej rozpulchnionej biomasy tego materiału, oddzieleniu frakcji ciekłej hydrolizy, wzbogaceniu jej w sole mineralne stanowiące pożywkę do hodowli bakterii, zaszczepieniu komórkami drożdży paszowych, prowadzeniu napowietrzanej hodowli drożdży i po zakończeniu hodowli wydzieleniu biomasy drożdży z cieczy pohodowlanej, z wykorzystaniem mieszaniny enzymów celulolitycznych - endo-beta-1,4-glukanazy, egzo-beta-1,4-glukanazy oraz beta-glukozydazy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jako rozpulchnioną biomasę surowca ligninocelulozowego stosuje się rozpulchnioną biomasę konopi siewnych (Cannabis sativa L.), którą wytwarza się z wysuszonej i zmie lonej słomy tych konopi w wyniku zmieszania z wodą użytą w ilości 10 części wagowych/ 1 część wagową słomy, poddania tej mieszaniny obróbce termicznej w temperaturze 121°C w czasie 60 minut, ochłodzenia do temperatury 55°C i ustalenia jej pH na poziomie 5,0-5,5. Najpierw wytwarza się źródło enzymów celulolitycznych przeznaczonych do procesu hydrolizy rozpulchnionej biomasy konopi jako fazę ciekłą hydrolizy enzymatycznej tej biomasy prowadzonej przy użyciu mieszaniny endo beta-1,4-glukanazy, egzo-beta-1,4-glukanazy oraz beta-glukozydazy użytej w ilości 5 ± 0,5 jednostek FPU/ g celulozy zawartej w biomasie konopi poddanej tej hydrolizie, w temperaturze 50-55°C przez okres 48 godzin. Następnie odrębną porcję otrzymanej uprzednio rozpulchnionej biomasy konopi poddaje się hydrolizie enzymatycznej stosując fazę ciekłą uprzednio prowadzonej hydrolizy enzymatycznej jako źródło enzymów celulolitycznych, w ilości 20 cm3 otrzymanej uprzednio fazy ciekłej hydrolizy/1 g celulozy zawartej w biomasie, w temperaturze 50-55°C przez okres 48 godzin, a ciecz oddzieloną po tej hydrolizie enzymatycznej, wzbogaconą nieorganicznymi solami azotu, fosforu i magnezu, zaszczepia mieszaniną szczepów dr ożdży z gatunku Pichia stipitis i Candida guilliermondii użytą w ilości 10 g/dm3 cieczy po hydrolizie i prowadzi hodowlę napowietrzaną drożdży w temperaturze w temperaturze 27-34°C w czasie 24 godzin, oddziela ciecz pohodowlaną zawierającą namnożone komórki drożdży, które odfiltrowuje się i suszy. W sposobie według wynalazku pH mieszaniny słomy konopi i wody ustala się korzystnie przy użyciu kwasu siarkowego. Do wzbogacenia cieczy do hodowli drożdży stosuje się nieorganiczne sole azotu i fosforu korzystnie w ilości 3 g/dm3 cieczy po hydrolizie i nieorganiczne sole magnezu o korzystnie w ilości 0,05 g/dm3 cieczy po hydrolizie.
Sposobem według wynalazku uzyskuje się biomasę drożdży paszowych z hydrolizatu słomy konopnej przy użyciu o 50% mniejszej ilości celulaz, w porównaniu ze znanym sposobem otrzymywania biomasy drożdży paszowych z surowców ligninocelulozowych. Wpływa to na znaczne obniżenie kosztów produkcji drożdży. Odpad powstający po hydrolizie enzymatycznej biomasy konopi siewnych znajduje zastosowanie do produkcji materiałów izolacyjnych lub osłonek do kwiatów, ulegających biodegradacji. Sposób według wynalazku ilustruje poniższy przykład.
PL 238 886 B1
P r z y k ł a d
W celu otrzymania komórek drożdży paszowych z biomasy konopi siewnych, w pierwszym etapie 300 g wysuszonej i zmielonej słomy konopi siewnych wymieszano z 3000 cm3 wody wodociągowej, po czym mieszaninę tę poddano obróbce termicznej w temperaturze 121 ± 5°C przez czas 60 ± 5 minut, po czym schłodzono mieszaninę do temperatury 55 ± 1°C, skorygowano jej pH do zakresu 5,2 ± 0,2 przy użyciu 50 ± 0,2% kwasu siarkowego, po czym dodano mieszaninę endobeta-1,4-glukanazy, egzo-beta-1,4-glukanazy oraz beta-glukozydazy w postaci preparatu celulolitycznego Cellic Ctec2 - Novozymes, w ilości 5 ± 0,5 jednostek aktywności FPU/g celulozy zawartej w naczyniu reakcyjnym i prowadzono hydrolizę enzymatyczną w temperaturze 55 ± 1°C przez okres 48 godzin. Po tym czasie usunięto, w drodze filtracji na filtrze ze stali kwasoodpornej o średnicy oczek 0,1 mm, stałe pozostałości hydrolizatu, uzyskując 20003 cm ciekłej fazy hydrolizatu. W etapie drugim 300 g wysuszonej i zmielonej słomy konopnej zmieszano z 3000 cm3 wody i mieszaninę tę poddano działaniu temperatury 121°C przez czas 60 minut, po czym ochłodzono do temperatury 55°C, skorygowano jej pH do wartości 5,2 ± 0,2 przy użyciu 50 ± 0,2% kwasu siarkowego, dodano 2000 cm3 ciekłego hydrolizatu otrzymanego w pierwszym etapie i prowadzono hydrolizę enzymatyczna w temperaturze 50-55°C przez okres 48 godzin. Po tym czasie na filtrze ze stali kwasoodpornej o średnicy oczek 0,1 mm oddzielono część płynną hydrolizatu uzyskując łącznie 4000 cm3 ciekłej fazy hydrolizatu, do której dodano fosforan dwuamonowy (NH4)2HPO4) w ilości 3 g/dm3 tej fazy ciekłej oraz siarczan magnezu (MgSO4X 7H2O) w ilości 0,05 g/dm3 tej fazy ciekłej, sporządzając tym samym pożywkę do namnażania drożdży, a następnie dodano mieszaninę żywych komórek drożdży Pichia stipitis LOCK0047 oraz Candida guilliermondi ATCC 6260 stosując łącznie 10 g suchej masy komórek drożdży na 1 dm3 fazy ciekłej hydrolizatu. Zaszczepioną fazę ciekłą hydrolizatu przeniesiono do fermentora o pojemności 10 dm3, w którym prowadzono przez 24 godziny hodowlę napowietrzaną z intensywnością 1 vvm w temperaturze 30 ± 1°C przy pH 4,5-4,9. Po zakończeniu hodowli zawiesina w fermentorze zawierała komórki drożdży w ilości 39 g suchej masy/1 dm3 zawiesiny. Biomasę drożdży wydzielono w drodze 10-ciominutowego wirowania przy sile odśrodkowej równej 4000 x g , po czym biomasę wysuszono w suszarce nawiewowej w temperaturze powietrza 110 ± 3°C.

Claims (3)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób otrzymywania drożdży paszowych z surowca ligninocelulozowego, polegający na wytworzeniu rozpulchnionej biomasy surowca ligninocelulozowego w drodze obróbki termicznej wysuszonego i zmielonego materiału ligninocelulozowego, następnie hydrolizie enzymatycznej rozpulchnionej biomasy tego materiału, oddzieleniu frakcji ciekłej hydrolizy, wzbogaceniu jej w sole mineralne stanowiące pożywkę do hodowli bakterii, zaszczepieniu komórkami drożdży paszowych, prowadzeniu napowietrzanej hodowli drożdży i po zakończeniu hodowli wydzieleniu biomasy drożdży z cieczy pohodowlanej, z wykorzystaniem mieszaniny enzymów celulolitycznych - endo-beta-1,4-glukanazy, egzo-beta-1,4-glukanazy oraz beta-glukozydazy, znamienny tym, że jako rozpulchnioną biomasę surowca ligninocelulozowego stosuje się rozpulchnioną biomasę konopi siewnych (Cannabis sativa L.), którą wytwarza się z wysuszonej i zmielonej słomy tych konopi w wyniku zmieszania z wodą użytą w ilości 10 części wagowych/ 1 część wagową słomy, poddania tej mieszaniny obróbce termicznej w temperaturze 121°C w czasie 60 minut, ochłodzenia do temperatury 55°C i ustalenia jej pH na poziomie 5,0-5,5, przy czym najpierw wytwarza się źródło enzymów celulolitycznych przeznaczonych do pr ocesu hydrolizy biomasy konopi jako fazę ciekłą hydrolizy enzymatycznej tej biomasy prowadzonej przy użyciu mieszaniny endo-beta-1,4-glukanazy, egzo-beta-1,4-glukanazy oraz beta-glukozydazy użytej w ilości 5 ± 0,5 jednostek FPU/ g celulozy zawartej w biomasie konopi poddanej tej hydrolizie, w temperaturze 50-55°C przez okres 48 godzin, po czym odrębną porcję otrzymanej uprzednio biomasy konopi poddaje się hydrolizie enzymatycznej stosując fazę ciekłą uprzednio prowadzonej hydrolizy enzymatycznej jako źródło enzymów celulolitycznych, w ilości 20 cm3 otrzymanej uprzednio fazy ciekłej hydrolizy/1 g celulozy zawartej w biomasie, w temperaturze 50-55°C przez okres 48 godzin, a ciecz oddzieloną po tej hydrolizie
    4 PL 238 886 B1 enzymatycznej, wzbogaconą nieorganicznymi solami a zotu, fosforu i magnezu, zaszczepia mieszaniną szczepów drożdży z gatunku Pichia stipitis i Candida guilliermon dii użytą w ilości 10 g/dm3 cieczy po hydrolizie i prowadzi hodowlę napowietrzaną drożdży w temperaturze w temperaturze 27-34°C w czasie 24 godzin, oddziela ciecz pohodowlaną zawierającą namnożone komórki drożdży, które odfiltrowuje się i suszy.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pH mieszaniny słomy konopi i wody ustala się korzystnie przy użyciu kwasu siarkowego.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do wzbogacenia cieczy do hodowli drożdży stosuje się korzystnie nieorganiczne sole azotu i fosforu w ilości 3 g/dm3 cieczy po hydrolizie oraz nieorganiczne sole magnezu w ilości 0,05 g/dm3 cieczy po hydrolizie.
PL427925A 2018-11-29 2018-11-29 Sposób otrzymywania drożdży paszowych z surowca ligninocelulozowego PL238886B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL427925A PL238886B1 (pl) 2018-11-29 2018-11-29 Sposób otrzymywania drożdży paszowych z surowca ligninocelulozowego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL427925A PL238886B1 (pl) 2018-11-29 2018-11-29 Sposób otrzymywania drożdży paszowych z surowca ligninocelulozowego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL427925A1 PL427925A1 (pl) 2020-06-01
PL238886B1 true PL238886B1 (pl) 2021-10-18

Family

ID=70855591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL427925A PL238886B1 (pl) 2018-11-29 2018-11-29 Sposób otrzymywania drożdży paszowych z surowca ligninocelulozowego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL238886B1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111471603B (zh) * 2020-06-08 2021-06-25 广西大学 一种产β-葡萄糖苷酶的生香季也蒙毕赤酵母菌与应用

Also Published As

Publication number Publication date
PL427925A1 (pl) 2020-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5916200B2 (ja) リグノセルロース系バイオマスを分解するための組成物及び方法
AU2008322755B2 (en) Method for producing lipid
CN105399493A (zh) 一种桃树专用的生物酶肥料及其制备方法
CN102884175A (zh) 细菌及其应用
HUP0203905A2 (hu) Eljárás növényi biomassza folyamatos szétválasztására folyékony és pépes fázist tartalmazó szilárd fázisra
CAHYANI Effects of supplementation with phosphorus, calcium and manganese during oil palm frond fermentation by Phanerochaete chrysosporium on ligninase enzyme activity
CN105130570A (zh) 一种桃树专用的缓释粪肥及其制备方法
PL238886B1 (pl) Sposób otrzymywania drożdży paszowych z surowca ligninocelulozowego
JP6213612B2 (ja) リグノセルロース系原料からのエタノールの製造方法
EP3540044B1 (de) Verfahren zur herstellung von cellulolytischen enzymen in xylose-haltigen hydrolysaten zum abbau von lignocellulosehaltiger biomasse
RU2762425C1 (ru) Способ биоконверсии подсолнечной лузги в кормовой продукт с высоким содержанием белка
CN112980698B (zh) 微生物发酵碳源及其制备方法
JP2014090707A (ja) リグノセルロース含有バイオマスの酵素糖化処理方法及びリグノセルロース含有バイオマスからのエタノール製造方法
PL248208B1 (pl) Sposób otrzymywania czystej biomasy grzyba Phlebiopsis gigantea
EP4083219A1 (en) Methods for converting a feedstock comprising textile and/or paper material into value-added product(s)
CN112812978A (zh) 一株食用菌红侧耳及其应用
Nipane et al. Studies on extraction and purification of fibrolytic liquid enzymes and evaluating their effect on in vitro digestibility of cotton stalk in goats
JP2014014356A (ja) エタノールの製造方法
Hajam et al. Aerobic Processes for the Treatment of Wheat Starch Effluents
Ivankin et al. Lignosulfonates bioprocessing
HU181771B (en) Process for preparing fodder yeast and/or ethanol from plant wastes
KR810001630B1 (ko) 인삼 재배용 비료 제조방법
Hajam et al. 15 Aerobic Processes for the
CN106565303A (zh) 一种淤泥沤制的床式香菇培养料及其制备方法
KR101568566B1 (ko) 신균주 클라미도모나스 멕시카나 ysl008