автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка технологии и аппарата для культивирования кормовых дрожжей сельскохозяйственного назначения

V / На правах рукописи

Кокиева Галия Ергешевна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И АППАРАТА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ КОРМОВЫХ ДРОЖЖЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность-05.20.01- Технологии и средства

механизации сельского хозяйства 03.00.23- Биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Улан-Удэ 2006

Работа выполнена в Восточно-Сибирском государственном технологическом университете в период с 2003 по 2006 гг.

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РБ,

доктор технических наук Онхонова Лариса Очировна

Официальные оппоненты: Доктор технических наук

Битуева Эльвира Борисовна

Заслуженный изобретатель СССР, кандидат технических наук Боноев Пётр Александрович

Ведущее предприятие: Бурятская государственная

сел ьскохозя нственная академия

Защита состоится «28» декабря 2006 г. в 10 час 00 мин на Заседании диссертационного совета К 212. 039. 04 при ВСГТУ по адресу: Республика Бурятия, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская 40 в, зал заседаний Учёного Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВСГТУ. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета.

Автореферат разослан 27 ноября 2006 г.

Учёный секретарь диссертационного Совет к.т.н,.доц.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Дефицит полноценного белкового питания в скармливании животных сельскохозяйственного назначения заставляет изыскивать дополнительные источники питания в виде биологических активных веществ (БАВ) и биологически активных добавок (БАД). Острая необходимость преодоления белкового, дефицита стимулирует дальнейшие исследования по увеличению ресурсов белка с помощью белкового синтеза. При сбраживании растительных гидролизатов получаются микробные биомассы, содержащие большое количество белковых веществ, витаминов, ферментов, намного превосходящие по питательной ценности растительные корма. Кормовые дрожжи при обеспечении условий выращивания растут с высокой скоростью накопления биомассы. Кормовые дрожжи можно получать на любых отходах сахаросодержащего сырья, включая отходы целлюлозного производства, разных отраслей пищевой промышленности, сельского хозяйства и др.

Значительный интерес с точки зрения наибольшей усвояемости кормов сельскохозяйственными животными вызывает получение кормовых дрожжей с использованием местного сырья растительного происхождения, в частности, отходов картофеля местных сортов.

Метод глубинного культивирования, предназначенный для выращивания микробных биомасс, является наиболее сложным и тонким процессом, в котором принимает участие большое количество разнообразного оборудования, зачастую морально и физически устаревшего. Практически отсутствуют работы по разработке новых конструкций аппаратов или модернизации действующего оборудования.

Существующими исследованиями до конца не доказана эффективность какой-либо технологии получения кормовых дрожжей повышенной биомассы и с высокой питательной ценностью.

Изысканию более совершенной технологии и технического средства по выращиванию кормовых дрожжей сельскохозяйственного назначения посвящена данная работа,

Исследования, составившие основу диссертации, выполнены автором по планам научно-исследовательских и госбюджетных работ в Восточно-Сибирском государственном технологическом университете по теме «Исследование и разработка эффективных

технологий и технических средств механизации обработки и переработки зерна и другой сельскохозяйственной продукции в зоне Восточной Сибири» (Гос. регистрация темы работы № 01. 200. 110. 364).

Цель и задачи исследования. В связи с вышеизложенным, целью настоящего исследования явилась разработка технологии получения кормовых дрожжей повышенной, биомассы и с высокой питательной ценностью на ферментаторе новой конструкции. В соответствии с поставленной целью и состоянием изучаемого вопроса сформулированы следующие задачи исследования:

-разработать технологическую схему получения кормовых дрожжей на отходах картофеля местных сортов с использованием винных дрожжей «Sacharomyces Vini Muscat»;

•исследовать влияние конструктивных параметров перемешивающего устройства на качество и выход биомассы;

•исследовать влияние нового способа подвода аэрирующего воздуха на качество и выход биомассы;

-обосновать конструктивные и режимные параметры ферментатора в условиях глубинного культивирования с обеспечением повышенного выхода биомассы с высокой питательной ценностью.

Научная новизна работы. Представлена технология получения кормовых дрожжей с использованием природных растительных сырьевых ресурсов - соков шиповника и картофеля местных сортов (заявка №2006117/585).

Впервые в отечественной микробиологической практике в ферментаторе с механическим перемешиванием и барботированием осуществлен подвод воздуха через полый вал и полую нижнюю мешалку с раздачей воздуха через перфорированные отверстия (патент №58534).

Также впервые предложена конструкция перемешивающего устройства в виде поярусно расположенных верхней, центральной и нижней мешалок (патент №47888). Выполнение верхней мешалки в виде перфорированного диска с косо расположенными Т-образнымн лопатками на верхней его поверхности позволяет выполнять функции перемешивателя и механического пеногасителя. Центральная мешалка в виде прямоугольной пластины с прорезями с обеих сторон и имеющая сквозные отверстия для прохода жидкости, предназначена для интенсивного перемешивания питательной среды в центральной

части ферментатора. Нижняя мешалка обеспечивает перемешивание питательной среды в днище ферментатора. Рассмотрены зависимости роста микробных клеток и модель проникновения кислорода в клетку. Рассмотрена критериальная зависимость по определению производительности ферментатора в зависимости от параметров, оказывающих на неё влияние. Практическая ценность.

- разработана технология получения кормовых дрожжей с использованием винных дрожжей Sacharomyces Vim Muscat-и штамма Candida Utilis, предусматривающая две стадии размножения клеток (заявка №2006117/585);

•методика расчёта основных параметров ферментатора, включая критериальную зависимость производительности ферментатора от определяющих параметров с применением теории подобия и размерностей.

Реализация результатов исследований.

-технология получения кормовых дрожжей с использованием новых питательных смесей используется при приготовлении кормов для вскармливания сельскохозяйственных животных в колхозе «Дружба» Могойтуйского района Читинской области, ФГУП Учхозе «Байкал» БГСХА, ОАО «Пивоваренная компания ЮМ» г.Улан-Удэ.

•ферментатор с новыми рабочими органами внедрен в колхозе «Дружба» Могойтуйского района Читинской области, ФГУП Учхозе «Байкал» БГСХА, ОАО «Пивоваренная компания ЮМ» г.Улан-Удэ.

-разработанный с новыми рабочими деталями ферментатор, н методика расчета основных параметров используется в учебном процессе и научных исследованиях в лабораториях ВосточноСибирского государственного технологического университета.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития Агропромышленного комплекса Забайкалья» (г. Улан-Удэ, 2003), II Международной научно-технической конференции, посвящённоЙ 100-летию Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, профессора В.И. Попова «Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности» (г. Воронеж, 2004), научно-практической конференции «Технологии и средства механизации в АПК» (г. Улан-Удэ, 2004), Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития пищевой промышленности России»

(г. Оренбург, 2005), Всероссийской научно-практической конференции «Технология и техника агропромышленного комплекса» (г. Улан-Удэ,

2005), Международной научно-практической конференции «Агроинженерная наука: Проблемы и перспективы развития» (г. Улан-Удэ, 2005), научной конференции «Научный и инновационный потенциал Байкальского региона глазами молодёжи» (г. Улан-Удэ, 2003. ..2006 гг.), региональной научно-практической конференции «Пищевая технология, качество и безопасность продуктов» (г. Иркутск,

2006). ... . . Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных

работ, включая 2 патента и 1 заявку на изобретение.

Структура и объём работы. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, теоретической части, программы и методики исследований, экспериментальной части, методики расчёта (масштабирования), экономической эффективности, основных выводов, библиографического указателя из 140 наименований, в том числе 45 иностранных источников, содержит 11 таблиц, 39 рисунков и приложений на 11 листах.

Объекты и методы исследований, В качестве объектов исследования были выбраны питательные среды из соков шиповника и картофеля местных сортов и два штамма микроскопических грибов Candida Utilis, Sacharomyces Vini Muscat. Культивирование грибов производили глубинным способом в лабораторном ферментаторе Ф-3-] с новым перемешивающим устройством в виде трехъярусной конструкции, состоящей из верхней, центральной и нижней мешалок (по патенту №48889), новым способом подвода аэрируемого воздуха в культуральную смесь через полый вал и перфорированные отверстия в нижней мешалке (по патенту №58534).

Наблюдение, изучение роста и размножение кормовых дрожжей осуществляли с помощью методов микробиологического контроля: -физиологического состояния клеток; •определения бактериальной микрофлоры; -подсчета живых и мертвых клеток в камере Горяева; -измерения светопоглощения клеточной суспензии; -весового метода определения биомассы и концентрации клеток; -определения содержания Сахаров по Бертрану; -определения дыхательной активности. Повторность опытов была 3...5-кратной.

На защиту выносятся:

-новая . технология выращивания . кормовых дрожжей с использованием природных растительных сырьевых ресурсов- соков шиповника и картофеля местных сортов, новые конструкции рабочих органов ферментатора, критериальная зависимость по определению производительности ферментатора, зависимости роста микробных клеток, модель проникновения кислорода в клетку.

Содержание работы

Во введении отмечена актуальность, дано обоснование направлению исследований, обозначена практическая значимость работы.

В первой главе «Аналитический обзор литературы и состояние вопроса» дан обзор литературы по проблемам производства кормовых дрожжей с их характеристикой и условиями построения клеток. Освещены технологии получения микроорганизмов,

предусматривающие одно- и двухстадийные этапы формирования микробных клеток. Дан обзор по существующим конструкциям ферментаторов, проанализированы конструкции мешалок, сформулированы задачи исследования.

Острая необходимость преодоления белкового дефицита в кормлении сельскохозяйственных животных, птицы и зверей стимулирует дальнейшие исследования по расширению ресурсов белка как традиционными, так и новыми способами, среди которых важное место занимает перспективный микробный синтез.

В результате микробного синтеза при сбраживании растительных гидролизатов получаются микробные биомассы, содержащие большое количество белковых веществ, витаминов, ферментов, намного превосходящие по питательной ценности растительные корма. Микроорганизмы обладают высокой степенью роста и, следовательно, высокой скоростью накопления биомассы, которая в 500., ,5000 раз выше, чем у растений и животных.

Исследованиями A.C. Вечера, Г.Ф. Проказова, И.В. Стахеева, Н.Г. Первова, A.C. Петуховой, И.Н. Посталова, В.В. Щеглова, Н. Wittman, Н.С. Балдаева и др. отмечено, что кормовые дрожжи заменяют витаминные группы в комбикормах на 50%, кормосмесях полностью восполняют витамины Дз (после облучения дрожжей), а также синтетический препарат витамин Р. При скармливании

комбикормами и кормовыми смесями, содержащими кормовые дрожжи, наблюдается повышение веса у животных на II... 19% при снижении затрат кормов на единицу привеса на 14%.

Из выполненного обзора следует, что исключительная п р ис посабл и вае м ость к различным условиям обмена веществ, возможность получения практически любого микроорганизма и на любой . питательной среде, включая отхрды

картофелеперерабатывающего производства, позволяют проводить дальнейшие исследования. Доказано, что при производстве кормовых дрожжей на отходах картофеля целесообразнее всего использовать культуру рода Candida или Torulopsis, так как они наиболее приспособлены к сбраживанию гексоз. При достаточной аэрации они не почкуются и не образуют псевдомицелий.

На основании проведённого анализа поставлена цель и сформулированы задачи исследований.

Во второй главе «Теоретические предпосылки к обоснованию пронесся непрерывного роста н выхода кормовых дрожжей в аэробных условиях в ферментаторе» рассмотрена новая технологическая схема получения кормовых дрожжей с повышенной биомассой и высокими питательными свойствами. Рассмотрены зависимости роста микробных клеток от концентрации биомассы. Рассмотрена математическая модель проникновения кислорода в клетку. Рассмотрена критериальная зависимость по определению производительности ферментатора от оказывающих на неё параметров.

Технология получения кормовых дрожжей с повышенной биомассой и вкусовыми качествами предусматривает две стадии роста с выполнением трёх основных этапов (рис.1.1,1.2,1,3):

-получение посевного материала на твердой агарнзованной среде; -подготовка рабочей питательной среды; -культивирование микроорганизмов.

Новым является использование сока шиповника в качестве питательной среды для размножения винных дрожжей Vini Muscat. В шиповнике содержатся много витамина Р (до 30%), С (2%), каротин (12...18 мг% ), а также витамины Вь Bj, К и холин. Количество Сахаров в нём достигает 18%, пектиновых веществ 5%, органических кислот 0,7... 1,8%. В семенах шиповника содержится около 9% эфирного масла, витамин Е, каратиноиды, В отличие от ягод других культур, в ягодах шиповника нет фермента аскорбиназы, разрушающего витамин С. Все

эти качества должны повлиять на питательные свойства готовых дрожжей.

Рис I. I Технологическая схема получения посевного материала на твердой агар изован ной среде

Рис. 1.2. Технологическая схема получения питательной рабочей смеси

Рис.1.3. Технологическая схема культивирования микроорганизмов в ферментаторе

Большинство ученых-микробиологов определяют рост микробных клеток в зависимости от качества питательной среды и её проникающей способности в клетку:

где Ну-скорость роста; Н^-максимальная скорость роста, достигаемая при повышении концентрации питательного вещества; С-концентрация лимитирукицего питательного вещества; С,-величина, при которой

Скорость, с которой кислород проникает в клетку можно определить с известного утверждения Лойцянского Л. Г. о том, что она' зависит только оглавления газовой среды и её плотности:

а = лЬ~ • <2>

Если принять, что газ и газожидкостная смесь сконцентрированы в определённом объёме, соответственно а и (1-а), то преобразовав (2) с помощью вычислений и принятых допущений к газожидкостной смеси, мы получим:

"2=-7гА— , (3)

где Р-давление газожидкостной смеси, Па; а и (1 - а ) - соответственно объёмные концентрации газа и газожидкостной смеси; рж- плотность жидкости.

Эффективность протекания биотехнологического процесса в ферментаторе, а также рост клеток, прирост биомассы зависит от совокупности взаимодействующих конструктивных и технологических параметров, условий и состояния среды, условиями проникновения питательных веществ к поверхности микроба, условиями отвода продуктов метаболизма, степенью аэрации и др. Основной характеристикой эффективности работы ферментатора является производительность, выражающая выход биомассы.

В общем виде производительность ферментатора можно представить в виде:

£ = 3600В-Х-Б, (4)

где О -производительность ферментатора, кг/ч; О- удельная скорость роста клеток, м/с; X - концентрация биомассы клеток, кг/м3; 8- площадь поперечного сечения ферментатора, м2.

Однако практически пользоваться этой формулой, трудно, поскольку ■ не все параметры, участвующие в сложном биотехнологическом процессе, учтены в ней.

Используя теорию подобия и размерностей, получим критериальное уравнение в виде функциональной зависимости:

■ 0=Г(К,И,п,2,г,-пи,тк,у,У|,р,ак>и), (5)

где К- радиус мешалок; Ь-высота мешалки; п-число мешалок; 2- число ярусов мешалок; г-расстояние между мешалками; П]-частота вращения мешалок; 1- температура среды; т-продолжительность культивирования; V- скорость циркуляции потока; У| - скорость проникновения кислорода в клетку; р-концентрация (плотность) ■ смеси; (]-диаметр клетки; и-вязкость среды.

Для решения задачи с большим числом изменяемых величин составляем уравнение размерностей, в котором . символ производительности со своим показателем размерности приравниваем произведению символов величин, влияющих на производительность с неизвестными показателями размерности.

Использование метода Релея решения размерных систем позволило получить следующую формулу размерности физических величин при стационарном биотехнологическом процессе:

чш-шям- «

где а, £ g, I, р- показатели физических величин; С - поправочный коэффициент.

Уравнение (6) даёт наиболее полное представление о зависимости производительности ферментатора от определяющих величин и представляет интерес, прежде всего, для качественного анализа протекания биотехнологического процесса. Для практической же цели достаточно установления связи между производительностью и параметрами ферментатора, свойств питательной смеси, изменение которых наиболее существенно влияет на интенсивность процесса.

В третьей главе «Программа и методика исследований» изложены основные положения и условия проведения экспериментов, описана экспериментальная установка, приведена программа

исследований, техника измерений, методы контроля микробиологического процесса.

Программой исследований предусматривались: -подготовка лабораторной установки, изготовление рабочих органов к ней, подбор измерительной аппаратуры и разработка методики экспериментов;

-проверка работоспособности установки и. оценка её эффективности в процессе выращивания кормовых дрожжей повышенной биомассы и с высокими питательными свойствами;

-подтверждение основных теоретических положений по выводу критериальной зависимости производительности ферментатора от определяющих параметров.

В соответствии с программой работ была разработана экспериментальная установка согласно патентам №№ 48889 и 58534 (рис.2). Лабораторная установка состоит из корпуса I, центрального вала 2, верхней 3, центральной 4, нижней мешалки 5, теплообменноЙ рубашки 6, выгрузного патрубка 7, питательного патрубка 8, патрубка для отработанного воздуха 9, электродвигателя 10, основания П. В установке выполнение верхней мешалки в виде перфорированного диска с Т- образными лопатками позволяет совместить функции пеногасителя и перемешивания. При вращении мешалки Т-образные лопатки легко разбивают оболочку воздушных пузырьков, обеспечивая их гашение. Центральная мешалка 4 представляет собой прямоугольную пластину, боковые стороны которой имеют удлинённые прорези, а в самой пластине выполнены сквозные отверстия для прохода частичек питательной жидкости. Такое выполнение центральной мешалки способствует интенсивному перемешиванию культуральной жидкости и равномерному распределению компонентов смеси по всему объёму аппарата с высоким газосодержанием и степенью диспергации. Нижняя мешалка 5 выполнена в виде попой крестовины с перфорированными отверстиями для выхода нагнетаемого воздуха в кулыурапьную жидкость. Назначение нижней мешалки - предотвращать оседание компонентов смеси на дно ферментатора. В результате интенсивного перемешивания частицы (компоненты) легко поднимаются со дна аппарата и вовлекаются в общую зону перемешивания.

Выполнение вертикального вала полым позволяет высвободить громоздкую аэрирующую систему с барботером и подвести нагнетаемый воздух в центральную часть культуральной жидкости.

Воздух нагнетается по валу и выходит через перфорированные отверстия крестовины (нижней мешалки).

Лабораторная установка имела следующие параметры: высота Н=0,7 м, диаметр 0=0,35 м, рабочий объем Ур=7 л, высота жидкости Но=0,5 м, частота вращения мешалок составляла п=50 ...1200 мин расстояние от нижней мешалки до дна аппарата 1^=0,08 м, мощность электродвигателя N^,=0,5 кВт, расход воздуха на, аэрацию составлял ст,=0,1 ... 10 "/„„„. Радиус мешалок <1М изменялся в пределах 0,04.. .-0,140 м. .

1-корпус; 2-вал; 3-мешалка верхняя; 4-мешалка центральная; 5-мешалка нижняя; б-патрубок выгрузной; 7-рубашка теплообменная; 8-патрубок питательный; 9-патрубок для отработанного воздуха; 10-электродвигатель; 11-основанне.

Рис.2. Схема экспериментальной установки

В процессе культивирования микроорганизмов регулировали технологическими параметрами с помощью % термостатирования до 0,1 °С и ртутным термометром с ценой деления до 50 "С, рН-статирова-ния в интервале от 2 до 8 единиц рН с точностью 0,1 единиц рН, о констатирования с использованием датчика растворенного кислорода ручного дозирования жидких компонентов, газоанализаторов на кислород типа. ММГ-7 и СОг- Скорость воздуха замеряли микроманометром с последующим ММН-240 (5) 1. Перед началом процесса фермекгатор подвергали стерилизации в автоклаве в течение 2 часов при повышенном давлении. Сборку осуществляли в пламени спиртового факела, рН-электроды стерилизовали пергидролем в течение 20 минут, а СОг-электрод стерилизовали в 70%-ном растворе этилового спирта в течение 2-х часов, затем устанавливали в ферментатор.

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований» представлены результаты исследований и их анализ.

Подготовив по предлагаемой схеме и посевной материал, и питательную среду, приступаем к выращиванию микроорганизмов. В ферментатор с рабочей вместимостью 7 литров вносили указанные растворы в соотношении 1:10 вместе с источниками питания в виде раствора солей. Одновременно с пуском электродвигателя 10 подается стерильный воздух для аэрации культуральной среды. Подаваемый через полый вал воздух в необходимом количестве выходит через перфорированные отверстия в нижней мешалке и равномерно распределяется по всему объему аппарата. Продолжительность культивирования составляла 24 ч.

Пробы для анализа отбирали сразу после засева (нулевая проба) и по истечении каждых двух часов роста. Пенообразование определялось визуально. На рис. 3 и 4 приведены зависимости роста биомассы и удельной скорости роста микроорганизмов от продолжительности культивирования. Из графика (рис.3) видно, что наибольшее накопление биомассы происходит через 15 ч с качала процесса, далее отмечается небольшой прирост. Остановка роста микроорганизмов прекращается через 16...20 ч от начала процесса культивирования. Это объясняется тем, что питательные вещества интенсивно поглощались именно в эти часы.

Перед началом опытов дрожжевая клетка имела диаметр 0,1 ...0,11 мкм. Через 2 ч она выросла на 0,1 мкм. Своего

максимального размера (0,5...0,55 мкм) она достигла.через 16...20 ч культивирования (рис.4).

кввми« (им.» <1м1К>Ш

!1=1

с ь ю » » » »'

Рис.3 Рис.4

Рост микробных клеток зависит от степени насыщения питательной среды глюкозой. Простерилизованный в течение 2-0 минут 30...40% раствор глюкозы вносили в культурапьную жидкость по мере истощения питательных веществ.

Из графика (рис.5) видно, что рост микроорганизмов напрямую зависит от содержания Сахаров в культуральной жидкости, чем больше процент глюкозы, тем интенсивнее вырастает микробная клетка. Интенсивный рост микроорганизмов без аэрации невозможен, поэтому с внесением питательных веществ, интенсивным перемешиванием в обязательном порядке подавался воздух. Воздух подавали через полый вал, далее он проходил в нижнюю мешалку, откуда через перфорированные отверстия в нижней мешалке распространялся снизу вверх в питательную среду. Опытами установлено, что для роста микроорганизмов в ферментаторе с рабочим объемом Ур= 7 л достаточно подачи воздуха в объеме 2,,.2,5 л в мин (рис.6).

Во второй главе выявили, что производительность ферментатора находится в сложной зависимости от радиуса (диаметра) мешалок, числа оборотов мешалок, расстояния между ярусами мешалок, плотности культуральной смеси.

С целью вывода критериальной зависимости производительности от определяющих параметров были проведены серии опытов.

Выявлено, что оптимальный радиус (диаметр) мешалок (рис. 7) и частота вращения мешалок (рис. 8) в зависимости от которых производительность ферментатора максимальна, находится в

Л ■ ,

интервале 0,2...0,3 <-^-<0,35.,.0,5 и до 400 мин'<С><400...500 мин'1.

От увеличения радиуса (диаметра) мешалок (рис. 7) и частоты вращения мешалок (рис. 8) производительность не увеличивается.

1

Рис.7 Рис.8

Расстояние между ярусами мешалок (рис.9) особого влияния на производительность ферментатора не оказывает. С целью равновесия системы центральную мешалку необходимо устанавливать в центральной части ферментатора.

Чем больше размер клеток, тем производительнее ферментатор (рис.10).

Рис.9

Рис.10

Производительность ферментатора возрастает с увеличением плотности питательной среды. Начальную, среднюю и конечную плотность приняли соответственно 960, 980 и 1010 кг/м\ Соответственно возрастала производительность ферментатора (рис.9)

Рис. 11

Неизвестные показатели степеней в уравнении можно определить двумя способами - расчетным (поиском логарифмических чисел) и графическим. В данной работе использовали графический метод нахождения показателей степеней как более простой и достаточно надежный. Порядок определения степеней покажем на примере нахождения значения О из равенства:

Подставляя значения постоянных с1=0,5 мкм, 11=0,12 м и экспериментально найденные величины средней производительности 0,03 "7Ч получали численные значения, которые наносили на логарифмическую координатную сетку и определяли искомую точку.

Аналогичным образом находим ряд расчетных значений, а при других условиях опыта, которые наносили на сепф'. Через найденные точки проводили прямую, тангенс угла наклона которой дает соответствующее значение а.

Значения остальных показателей степеней находили аналогичным способом.

В результате получено: а=0,18; Г=0,105; g=0,07; 1=0,105; р=0,58. Поправочный коэффициент С=0,23х10~6 находили при 11=0,12 мм и с1к=0,5 мкм.

Формула для расчета производительности приобретет вид:

/ / \<Л05 ✓ чО.ОТ / ч0.105 / \0.58

«■«»М-Й -6) -И ■(*) -м«

Опыты, произведенные в хозяйственных условиях, в учхозе «Байкал» Бурятской государственной сельскохозяйственной академии, ОАО «Пивоваренная компания ЮМ», колхозе «Дружба» Читинской области показали работоспособность аппарата и высокую эффективность предлагаемой технологии с получением кормовых дрожжей с повышенной биомассой и лучшими питательными свойствами.

Обработка результатов экспериментов проводилась с использованием существующих методов математической статистики.

В главе 5 «Методика расчета (масштабирования) основных параметров установки» приведен метод расчета основных параметров и методика переноса результатов экспериментальной части на производственные ферментаторы.

В б главе «Расчеты Экономической эффективности» приведены расчеты экономической эффективности. Экономическую эффективность определяли по двум вариантам: сравнению конструктивных особенностей существующего и предлагаемого ферментаторов и в сравнении двух технологий - существующей и предлагаемой. При внедрении ферментатора в производство годовой экономический эффект составил 4060 руб. Предлагаемая технология позволила сократить затраты 1 кг дрожжей на б руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

1. Процесс выращивания кормовых дрожжей сельскохозяйственного назначения может осуществляться в ферментаторе новой конструкции (Патент №47888), имеющей перемешивающее устройство в . виде трехъярусной системы, состоящей из:

- верхней мешалки, выполненной в форме перфорированного диска с Т-образными лопатками;

- центральной мешалки в виде прямоугольной пластины с прорезями с обеих сторон и имеющей сквозные отверстия для прохода жидкости;

- нижней мешалки в виде полой крестовины, имеющей перфорированные отверстия для раздачи воздуха.

2. Впервые в конструкции ферментатора осуществлен подвод аэрируемого воздуха через полый вал .и нижнюю полую мешалку с перфорированными отверстиями, что позволяет эффективно вводить кислород в питательную среду, и высвобождает аэрирующую систему вместе с барботажным устройством и увеличивает вместимость аппарата (патент №58534).

3. Разработана новая технология производства кормовых дрожжей сельскохозяйственного назначения Candida Utilis с использованием инокулята Vini Myskat, предусматривающая две стадии роста (заявка 2006117/585).

4. Новый ферментатор и новая технология производства сельскохозяйственных кормовых дрожжей обеспечивает увеличение скорости роста биомассы на 10...15 % при уменьшении продолжительности культивирования на 30...40 %. Размер полученных клеток составляет 0,5...0,55 мкм (у существующих 0,3. ..0,5 мкм). Биомасса составляет 60.. .65 иг7„.

5. Биомасса микробных дрожжей содержит качественно полноценный, легко перевариваемый белок, эффективна при кормлении сельскохозяйственных животных, обеспечивает прирост массы до 11...14% и может быть использована в качестве ингредиента в комбикормах.

6. Установлена расчетная зависимость производительности ферментатора (6) от конструктивных параметров, характеристик н технологических свойств питательной среды.

7.Экспериментально выявлено, что:

оптимальный радиус мешалок, при котором производительность максимальна, находится в интервале 100...120 мм;

- от увеличения диаметра мешалки и числа оборотов мешалки производительность ферментатора не увеличивается;

-чем больше плотность питательной среды, тем больше производительность ферментатора и она зависит от условий производства.

8 Разработана методика расчета (масштабирования) основных параметров установки.

9. Применение ферментатора в процессе производства кормовых дрожжей сельскохозяйственного назначения позволяет по сравнению с существующими ферментаторами аналогичной конструкции:

- дать годовой экономический эффект в 4070 руб. на один аппарат;

- себестоимость одного кг дрожжей, полученной по предлагаемой технологии, снижается на 6 руб.

По теме диссертации опубликованы следующие работы

1. Кокиева Г.Е. Использование кормовых дрожжей как биологически активной добавки в комбикормах // Матер. Всерос. Науч. — практ. конф. с международным участием. - Улан-Удэ: Изд-во БО САН, 2004 (соавтор Онхонова Л.О.). С. 17-19.

2. Кокиева Г.Е. Производство кормового лизина с разработкой вакуум-выпарного аппарата // Матер. 11 Международной научно-технической конференции, посвященной 100-летию Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, проф. В.И. Попова «Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности». — Воронеж: Изд-во ВСГТА, 2004 (соавторы Онхонова Л.О., Балдаев Н.С.). С.233-234.

3.Кокиева Г.Е. Устройство для выращивания кормовых дрожжей // Матер. Всерос. науч. - практ, конф. «Технологии и техника агропромышленного комплекса». - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2005 (соавтор Онхонова Л.О.). С.209-210.

4. Кокиева Г.Е. Культивирование микроорганизмов на отходах картофеля // Матер, науч. - прак, конф. «Агроинженерная наука: Проблемы и перспективы развития». - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2005 (соавтор Онхонова Л.О.). С.234-235.

5 .Кокиева Г.Е. О способах сушки кормовых дрожжей // Матер. Междунар. науч - практ. конф. «Агроинженерная наука: Проблемы и перспективы развития». - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2005 (соавтор Онхонова Л.О.). С.241-243.

б.Кокиева Г.Е. Культивирование микроорганизмов на отходах картофеля И Матер. Всерос. науч. - практ. конф. «Технологии и техника агропромышленного комплекса». - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2005. С.205-207.

7.Кокиева Г.Е, Устройство для выращивания кормовых дрожжей //. Матер.Всерос.науч. - практ. коиф. «Перспективы развития пищевой промышленности России». - Оренбург: Изд-во ОГУ, 2005. С.21-22.

8.Кокиева Г.Е.Кормовые дрожжи как биологически активная добавка в кормлении сельскохозяйственных животных // Матер, регион, науч.- практ. конф. «Пищевые технологии, качество и безопасность продуктов». — Иркутск: Изд-во ИТУ, 2006 (соавтор Онхонова Л.О.). С.44-45.

9.Кокиева Г.Е. Кормовых дрожжи в животноводчестве Н Матер, науч. конф. «Научный и инновационный потенциал Байкальского региона глазами молодежи». - Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2006 (соавтор Онхонова Л.О.). С. 18-19.

Ю.Кокиева Г.Е. Получение экономически выгодных кормовых дрожжей как биодобавку в комбикормах // Матер, науч. конф. «Научный и инновационный потенциал Байкальского региона глазами молодежи». - Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2006 (соавтор Онхонова Л.О.). С.20-21.

П.Кокиева Г.Е. О значении винных дрожжей Vini Muscat на процесс культивирования кормовых дрожжей // Матер, науч. конф. «Научный и инновационный потенциал Байкальского региона глазами молодежи». - Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2006 (соавтор Онхонова Л.О.). С.21-22.

12.Кокиева Г.Е. Способ получения кормовых дрожжей на соке шиповника // Матер, науч. конф. «Научный и инновационный потенциал Байкальского региона глазами молодежи»,- Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2006 (соавтор Онхонова Л.О.). С.23-25.

13 .Кокиева Г.Е. О производстве кормовых дрожжей как биодобавки в рационе кормления сельскохозяйственных животных // Вестник БГУ,- Серня.9.Физика и техника — Улан-Удэ, 2006. С.114-118.

Н.Кокиева Г.Е. Аппарат для культивирования микроорганизмов. Патент РФ №47888. БИ №25,2005 (соавтор Онхонова Л.О.).

15.Кокиева Г.Е. Аппарат для культивирования микроорганизмов. Патент РФ №2006117/560 (соавтор Онхонова Л.О.).

16.Кокиева Г.Е.Способ получения кормовых дрожжей. Заявка №2006117/585 (соавтор Онхонова Л.О.).

Подписано в печать 24.11.2006 г. Формат 60x84 1/16

Усл.-печ, Л. 1,39

Тираж 100 экз. Заказ № 264.

Издательство ВСГТУ. 670013, г.Улан-Удэ, ул.Ключевская, 40 в.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1.0 производстве кормовых дрожжей.

1.2.Характеристика кормовых дрожжей и условия построения клеток.

1.3.Обзор существующих конструкций ферментаторов.

1.4.Анализ конструкций мешалок.

1.5.Анализ методов культивирования.

ВЫВОДЫ.

1.6.Цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ОБОСНОВАНИЮ ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОГО РОСТА И ВЫХОДА КОРМОВЫХ ДРОЖЖЕЙ В АЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ В ФЕРМЕНТАТОРЕ.

2.1. Обоснование технологической схемы получения кормовых дрожжей.

2.2. Зависимость роста микробных клеток от концентрации биомассы.

2.3.Математическая модель скорости роста микроорганизмов.

2.4.Математическая модель проникновения кислорода в клетку.

2.5. Критериальная зависимость определения. производительности ферментатора.

ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1.Программа исследований.

3.2. Методика лабораторных и производственных исследований.

3.2.1. Описание технологической схемы и экспериментальной установки

3.2.2. Материалы, методы и средства исследований.

3.2.2.1. Использованные материалы и сырьё.

3.2.2.2. Методы контроля микробиологического процесса.

3.2.2.2.1. Микроскопия физиологического состояния клеток.

3.2.2.2.2. Определение количества мёртвых клеток.

3.2.2.2.3. Определение бактериальной микрофлоры.

3.2.2.2.4. Определение количества живых клеток в камере Горяева.

3.2.2.2.5. Определение биомассы дрожжей.

3.2.2.2.6. Определение концентрации биомассы весовым методом.

3.2.2.2.7. Определение Сахаров по методу Бертрана.

3.2.2.2.8. Определение дыхательной активности.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Получение посевного материала, подготовка питательной среды и культивирование кормовых дрожжей по предлагаемым схемам.

4.2. Результаты и их обсуждение.

4.3. Вывод критериальной зависимости определения производительности.

ГЛАВА 5. МЕТОДИКА РАСЧЕТА (МАСШТАБИРОВАНИЯ).

ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ.

ГЛАВА 6. РАСЧЁТЫ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.

Всемерное развитие кормовой базы животноводства, увеличение ресурсов кормового белка - одно из мероприятий, направленных на решение Продовольственной программы у нас в стране. Для решения этой задачи в различных отраслях промышленности налажено производство, основанное на микробном синтезе. Современный уровень развития микробного синтеза обусловлен общим прогрессом науки и техники, особенно - в течение последних 50 лет. Накопленные научные факты стали основой для разработки способов крупномасштабного культивирования клеток различного происхождения. Кормовые дрожжи в общем объеме поставляемых сельскохозяйственных добавок достигают 55 % (свыше 1,5 млн. т, из них около 1 млн. т составляют БВК), Таким образом, значение кормовых дрожжей в скармливании животных сельскохозяйственного назначения приобретает особую актуальность. На сегодня при производстве кормовых дрожжей используются отходы разнообразных сырьевых сахаросодержащих источников- хвойной и лиственной древесины, камыша, соломы и отходов растительного происхождения - свекловичной мелассы, кочерыжек и листьев капусты, кукурузы, жмыха подсолнечника, ягодных, овощных, фруктовых культур и др. Доказано, что дрожжи, выращенные на отходах растительного происхождения значительно превосходят дрожжи, полученные на отходах не растительного происхождения, по содержанию витаминов, микро- и макроэлементов. К тому же они гораздо лучше усваиваются животными.

Перспективным и экономически обоснованным является производство микроорганизмов на отходах картофелеперерабатывающей отрасли, запасы сырья которой значительны по всей территории Российской Федерации. Наиболее-распространенным видом кормовых дрожжей является Candida Utilis. Эта культура широко применяется для культивирования на различных питательных средах, в зависимости от использования которых они получили свое разнообразие и различную эффективность по выходу биомассы. Этот вид считается наиболее урожайным. Исследованиями по выращиванию кормовых дрожжей этого вида на отходах картофеля занимались многие ученые, но этих разработок недостаточно в целях формирования эффективной технологии и получения биомассы дрожжей, отличающихся повышенным выходом.

Кормовые дрожжи вырабатываются по сложной технологической цепочке, предусматривающей биохимические, механические и тепловые изменения. В зависимости от этих факторов нормальным считается выход кормовых дрожжей (в сухом весе) 40.50 % от используемых Сахаров различного просхождения.

В технологических операциях по получению биопродукции принимает участие большое количество технологического оборудования. В качестве основного используются различного рода теплообменники, испарители, сепараторы, центрифуги, фильтр-прессы, вакуум-выпарные аппараты, флотаторы, расфасовочные автоматы и мн.др. Кроме основного задействовано вспомогательное оборудование - емкостные и промежуточные сосуды, насосы, компрессоры, вентиляторы и т.д. Все это сложное оборудование должно работать в едином технологическом режиме и под контролем записывающей, регистрирующей, уравнивающей, сигнализирующей, регулирующей аппаратуры. Центральным оборудованием считаются ферментаторы, в котором непосредственно культивируются микроорганизмы.

Исключительная приспосабливаемость к различным условиям обмена веществ, возможность получения практически любого микроорганизма и на любой питательной среде позволили в данной работе провести исследования по получению белковой массы с повышенным выходом продукции на отходах картофеля местных сортов на ферментаторе новой конструкции.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Процесс выращивания кормовых дрожжей сельскохозяйственного назначения может осуществляется в ферментаторе новой конструкции (Патент №47888), имеющей перемешивающее устройство в виде трехъярусной системы, состоящей из:

- верхней мешалки, выполненной в форме перфорированного диска с Т-образными лопатками;

- центральной мешалки в виде прямоугольной пластины с прорезями с обеих сторон и имеющей отверстия для прохода жидкости;

- нижней мешалки в виде полой крестовины, имеющей перфорированные отверстия для выхода воздуха.

2. Впервые в конструкции ферментатора осуществлен подвод аэрируемого воздуха через полый вал и нижнюю полую мешалку с перфорированными отверстиями, что позволяет эффективно вводить кислород в питательную среду, и высвобождает аэрирующую систему вместе с барботажным устройством увеличивает вместимость ферментатора (Патент № 58534).

3. Разработана новая технология производства кормовых дрожжей сельскохозяйственного назначения Candida Utilis с использованием инокулята Vini Myskat, предусматривающая две стадии роста ( Патент № 2006117/585).

4. Новый ферментатор и новая технология производства сельскохозяйственных кормовых дрожжей обеспечивает увеличение скорости роста биомассы на 10.15 % при уменьшении продолжительности культивирования на 30.40 %. Размер полученных клеток составляет 0,5.0,55 мкм (у существующих 0,3.0,5 мкм). Биомасса составляет 60.65

МГЛ / /л.

5.Биомасса микробных клеток нетоксична, содержит качественно полноценный, легко перевариваемый белок, эффективна при кормлении сельскохозяйственных животных, обеспечивает прирост массы до 11.14 % и может быть использована в качестве ингредиента в комбикормах.

6. Установлена расчетная зависимость производительности ферментатора от конструктивных параметров, характеристик и технологических свойств питательной среды.

7.Экспериментально выявлено, что:

- оптимальный диаметр мешалки, при котором производительность максимальна, находится в интервале 0,2 . 0,3 <—< 0,3 . 0,5; д

- от увеличения диаметра мешалки и числа оборотов мешалки производительность ферментатора не увеличивается и она находится в пределах ( — -100% (() Д и до400 мин"'<(}<400 . 500мин"1 ;

-чем больше плотность питательной среды, тем больше производительность, и она зависит от концентрации среды и условий производства.

8. Разработана методика расчета (масштабирования) основных параметров установки.

9. Применение ферментатора в процессе производства кормовых дрожжей сельскохозяйственного назначения позволяет по сравнению с существующими ферментаторами аналогичной конструкции:

- дать годовой экономический эффект в 4070 рублей на одну установку;

- себестоимость одного килограмма дрожжей, полученной по предлагаемой технологии, снижается на 6 рублей.

СПИСОК ПРИНЯТЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

Наименование параметра, переменные Символ Размерность пп обозначения

1. Концентрация биомассы дрожжей X гАСД/л

2. Начальная концентрация биомассы X! гАСД/л

3. Конечная концентрация биомассы х2 гАСД/л

4. Концентрация субстрата 8Г г/л

5. Начальная концентрация субстрата 80 г/л

6. Концентрация субстрата во входном ^вх г/л потоке N0 г/л

7. Концентрация источника азота Мвх г/л

8. Концентрация источника азота в входном потоке О г/л

9. Концентрация растворенного кислорода Ор г/л

10. Рабочая концентрация растворенного Ог Орав г/л

11. Равновесная концентрация растворенного кислорода Т час

12. Продолжительность культивирования XI час

13. Начальный промежуток времени Ь час

14. Конечный промежуток времени V л

15. Объем культуральной жидкости V * ПОД л

16. Объем подпитки и час"1

17. Удельная скорость роста Ц-мах час'1

18. Максимальная удельная скорость роста в аэробных условиях Кх г/лчас

19. Скорость роста, приведенная к единице объема

20 Константа Moho по субстрату Ks г/л

21 Константа Моно по источнику азота Kn г/л

22 Константа Моно по кислороду Кс г/л

23 Скорость разбавления субстрата в среде D г/л'час

24 Концентрация лимитируемого С г/л питательного вещества

25 Температура среды Т °С

26 Концентрация растворенных компонентов У

27 Давление воздуха Рв мПа

28 Экономический коэффициент, или доля Y г/л потребляемого субстрата, затраченная на синтез биомассы

29 Масса образованного продукта м0 кг

30 Масса израсходованного субстрата мс кг

31 Коэффициент массопередачи при KL кг02/м ч абсорбции кислорода

32 Поверхность контакта фаз F м2

33 Производительность ферментатора Q кг/ч

34 Линейный размер массы м кг

35 Линейный размер длины L м

36 Линейный размер времени Т час

37 Радиус мешалки R м

38 Высота мешалки Н м

39 Число мешалок п

40 Число ярусов мешалок z

41 Расстояние между мешалками г м

42 Частота вращения мешалок п мин"1

43 Скорость циркуляции потока ^пот м/с

44 Скорость проникновения кислорода в VI м/с среду й мм

45 Размер клеток V м2/с

46 Вязкость среды р

47 Плотность среды а,в,с,&1,т,о,р,

48 Показатели степеней Т,Ч,П1,П2,Пз.

49 Плотность среды Р кг/м3

1. Андрианова Л.А. Культивирование метилотрофных бактерий рода Acetobacter на метаноле и смешанных субстратах // Тез. конф.мол.ученых «Современные проблемы биотехнологии микроорганизмов».- Рига, 1987.-С.94.

2. Анисимова Н.И., Романов С.Л. Белки одноклеточных новый источник пищи для человека. - Минск: Наука и техника, 1987.-72.C.

3. Андреева Е.А., Работнова И.Л. Влияние окислительно-восстановительного потенциала на рост аэробных микроорганизмов //Микробиология. 1978.XLII, №4. - С.637-643.

4. Аткинсон Б. Биохимические реакторы. М.: Пищевая промышленность, 1976.-280с.

5. Aiba S.,Okabe М.А. A complementary approach to Scaie up Sumuiation and Optimization of microbiain Processes/Лп dook adyanas in Biochemical Engineering, -Berlin, N.Y/Spring yerlag,1977,-Yol.6-P.l 11-130.

6. Aiba S., Yamada Т., Shimesaki S. Oxygen Absorbtion in Bubble Aeration//J.Gen. and Appl. Microbiol/-1961.-Vol.7,#2/-P.107-l 12.

7. Бабицкая В.Г., Стахеев И.В. Условия трансформации соломы в белковые продукты мицеальными грибами // Микология и фитопатология. 1985.-т. 19.-вып.1 .-С.32-35.

8. Бабицкая В.Г., Стахеев И.В. и др. Трансформация костры льна в белок мицеальными грибами // Микология и фитопатология.-1986.-т.20.вып.1.

9. Балдаев Н.С. Разработка технологии твердофазной ферментации отходов растительного сырья //Канд.дисс.-М.:1988.

10. Безбородое A.M. Биохимические основы микробиологического синтеза.-М.:Легкая и пищевая промышленность, 1984.-С.32-42.

11. П.Бейли Дж, Оллис Д. Основы биохимической инженерии. М.: Мир, 1989. — Т.1,2 — 692 и 590 с.

12. Бекер М.Е. Введение в биотехнологию. М.: Пищевая промышленность, 1978.-247с.

13. П.Берри. Биология дрожжей.-М.:Наука,1985.-95 с.

14. Н.Бирюков В.В., Кантере В.М. Оптимизация периодических процессов микробиологического синтеза. М.: Наука, 1985. - 292с.

15. Bijkerk А.Н.Е., Hall R.J., A mtchanistic Model of tht Aerobic Growth of Saccharomyces cereyisoae, Biotech. Bioeng/-1977/-№19.-P.267.

16. Билай В.И.Основы общей микологии.-Киев: Вища школа, 1989,390 с.

17. Биотехнология /Под ред.Егорова Н.С., Самуилова В.Д.-М.:Высшая школа,1987.-КН.5.-141 с.

18. Бравова O.K. и др. Характеристика автолизатов кормовых дрожжей // Тезисы докл. Конф.мол.ученых «Современные проблемы биотехнологии микроорганизмов».-Рига, 1987.-С. 10.

19. Былинкина Е.С. Проблема масштабного перехода в микробиологических процессах //Микробиологическая промышленность. 1973. - №10. - С.49-55.

20. Bajpai R.K., Reiss M.,Conpling of mixing and microbial Kinetics for eyaiuating tht performance of bioreactors // Can.J. Chem. Eng-1982. Yol.60, №3.-P384-392.

21. Bajpai R.K., Moresi M. Scale-up whey fermentation in pilot-plant fermenter.// Eur.J. Appl. Microbiol. And Biotechnol.-1981/-Yol. 12, №3.-P.173-178.

22. Биотехнология //Под ред.Егорова H.C., Самуилова В.Д.-М.¡Высшая школа,1987.-кн.5.-141 с.

23. Бурьян Н.И., Тюрина JI.B. Микробиология виноделия .-М.: Пищевая промышленность, 1979, С.222.

24. Вадецкий Б.Ю., Батурина Т.Я., Важинская И.С. Динамика аминокислотного состава гриба Chaetomium sp., выращенного на свекловичном жоме // Тез.докл.конф.мол.ученых «Современные проблемы биотехнологии микроорганизмов». Рига, 1987, - с. 108.

25. Великая Е.И., Суходол В.Ф. Лабораторный практикум по курсу общей технологии бродильных производств. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983.-е. 153-157.

26. Виестур У.Э., Кристапсонс М.Ж., Былинкина Е.С. Культивирование микроорганизмов. М.: Пищевая промышленность, 1980. - 232с.

27. Виестур У.Э. Аэрация и перемешивание в процессах культивирования микроорганизмов. Обзор М.: ОНТИТЭИмикроопром. - 1972. - 67с.

28. Виестур У.Э., Швинка Ю.Э., Рикманис М.А. Биоэнергетические и аппаратные аспекты создания энергосберегающих систем ферментации //Биотехнология. 1988. - Т.4, №2. - С.235-243.

29. Виестур У.Э., Долгицер Н.С. Способы культивирования микроорганизмов и аппараты. М.: 1972. - 81с.

30. Виестур У.Э., Кузнецов A.M., Савенков. Системы ферментации. Рига: Зинатне. 1986.- 174с.

31. Винаров А.Ю., Кафаров В.В., Гордеев Л.С. Перемешивание на микро- и макроуровнях в процессах ферментации. Обзор М.: ОНТИТЭИмикробиопром. - 1974. - 70с.

32. Винаров А.Ю., Кафаров В.В., Гордеев Л.С. и др. Ферменты колонного типа для микробиологических процессов. М.: 1976. - 48с.

33. Ворошилова Л.А. Исследование технологических условий, обеспечивающих воспроизводимость процессов ферментации в различных аппаратах. Автореф. дисс. канд. наук. -М.: 1977. 127 с.

34. Ворошилова Л.А., Бирюков В.В., Былинкина Е.С. Масштабный переход в процессах ферментации по сочетанию массообменных характеристикаппаратов //Микробиологическая промышленность. 1976. - №2. -С.3-8.

35. Вторичные материалы ресурсы пищевой промышленности. Справочник.- М.: Экономика, 1984, с. 200-203.

36. Vieth W.R.,Porter I.H.,Sherwood Т.К. Mass transfer and chemicfl reaction a turbyient boundary layer// Ind.Tnd.Chem.Fundament.-1963.-V.2.-P/l-3/

37. Гапонов К.П.и др. Кислород в ферментационных процессах//Обзор,-М.ЮНТИТЭИ микрбиопрома, 1984.-36 с.

38. Грачев Ю.П. Математические методы планирования экспериментов. -М.: Пищевая промышленность, 1979.- 199 с.

39. Грачева И.М., Гаврилова H.H., Иванова JI.A. Технология микробных белковых препаратов, аминокислот и жиров. М.: Пищевая промышленность, 1980.-448с.

40. Гудзь С.П., Кузнецов P.A., Гирна О.В. Обогащение молочной сыворотки дрожжевой биомассы // Молочная и мясная промышленность.- 1988. №1.-с.46-47.

41. Дмитроченко А.П. Использование дрожжей и мицелия плесеней в корм сельскохозяйственным животным // Кормовые белки и биостимуляторы для животноводства.- M-JI: 1961. с.5-21.

42. Данкверст П.В. Газо-жидкостные реакции. -М.: Химия, 1973. 296с.

43. Дрю С. Жидкая культура. Методы общей бактериологии. М.: Мир, 1983.-441с.

44. Егорова Н.С., Олескин A.B., Самуилов В.Д. Биотехнология 1. Проблемы и перспективы. М.: Высшая школа, 1987. - 159с.

45. Иерусалимский Н.Д. Теоретические и промышленные аспекты микробиологического синтеза //Вестник АН СССР. 1956. -С.42-50.

46. Использование биомассы микроорганизмов для пищевых целей /Институт биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР.-Пущино, 1985.- 119 с.

47. Калунянц К. А., Голгер Л.И., Балашов В.Е. Оборудование микробиологических производств. М.: Агропромиздат, 1987. - 398с.

48. Кафаров В.В. Основы массопередачи. М.: Высшая школа, 1972. -496с.

49. Кафаров В.В., Винаров А.Ю., Гордеев Л.С. Моделирование биохимических реакторов. М.: Лесная промышленность, 1979. - 342с.

50. Кафаров В.В., Перов В.Л., Мешалкин В.П. Принципы математического моделирования химико-технологических систем. М.: Химия, 1974. -344с.

51. Калуняц К.А., Ездаков Н.В., Пивняк Н.Г. Применение продуктов микробиологического синтеза в животноводстве М.: Колос, 1980.288 с.

52. Кантере В.М., Мухамеджанова Т.Г., Ревякин A.B. Новые технологические решения в области утилизации растительных отходов АПК // Тез.докл.конф. « Микробиологические методы защиты окружающей среды». Пущино, 1988. - с.88-89.

53. Капич А.Н., Романовец Е.С., Войте С.П. Мицелиальные грибы -продуценты белково-липидной биомассы на гидролизатах древесины // Тез.докл.конф.мол.ученых «Современные проблемы биотехнологии микроорганизмов».- Рига, 1987.-c.44.

54. Кокиева Г.Е. Устройство для выращивания кормовых дрожжей // Матер. Всерос. науч. практ. конф. «Технологии и техника агропромышленного комплекса». - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2005 (соавтор Онхонова Л.О.).

55. Кокиева Г.Е. Культивирование микроорганизмов на отходах картофеля // Матер, науч. прак. конф. «Агроинженерная наука: Проблемы и перспективы развития». - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2005 (соавтор Онхонова JI.O.).

56. Кокиева Г.Е. О способах сушки кормовых дрожжей // Матер. Междунар. науч практ. конф. «Агроинженерная наука: Проблемы и перспективы развития». - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2005 (соавтор Онхонова J1.0.).

57. Кокиева Г.Е. Культивирование микроорганизмов на отходах картофеля // Матер. Всерос. науч, практ. конф. «Технологии и техника агропромышленного комплекса». - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2005.

58. Кокиева Г.Е. Устройство для выращивания кормовых дрожжей // Матер.Всерос.науч. практ. конф. «Перспективы развития пищевой промышленности России». - Оренбург: Изд-во ОГУ, 2005.

59. Кокиева Г.Е.Кормовые дрожжи как биологически активная добавка в кормлении сельскохозяйственных животных // Матер, регион, науч.-практ. конф. «Пищевые технологии, качество и безопасность продуктов». Иркутск: Изд-во ИТУ, 2006 (соавтор Онхонова JI.O.).

60. Кокиева Г.Е.О производстве кормовых дрожжей // Матер, науч. конф. «Научный и инновационный потенциал Байкальского региона глазами молодежи». Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2006 (соавтор Онхонова Л.О.).

61. Кокиева Г.Е. Дрожжерастильный аппарат для выращивания микроорганизмов // Матер, науч. конф. «Научный и инновационный потенциал Байкальского региона глазами молодежи». Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2006 (соавтор Онхонова Л.О.).

62. Кокиева Г.Е. О значении винных дрожжей Vini Muscat на процесс культивирования кормовых дрожжей // Матер, науч. конф. «Научный иинновационный потенциал Байкальского региона глазами молодежи». -Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2006 (соавтор Онхонова Л.О.).

63. Кокиева Г.Е. Кормовые дрожжи как источник белка и витаминов // Матер, науч. конф. «Научный и инновационный потенциал Байкальского региона глазами молодежи».- Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2006 (соавтор Онхонова Л.О.).

64. Кокиева Г.Е. О производстве кормовых дрожжей как биодобавки в рационе кормления сельскохозяйственных животных // Вестник БГУ.- Серия.9.Физика и техника Улан-Удэ, 2006. С.114-118.

65. Кокиева Г.Е. Аппарат для культивирования микроорганизмов. Патент РФ №47888. БИ №25,2005 (соавтор Онхонова Л.О.).

66. Кокиева Г.Е. Аппарат для культивирования микроорганизмов. Патент РФ №58534 (соавтор Онхонова Л.О.).

67. Кокиева Г.Е.Способ получения кормовых дрожжей. Патент РФ №2006117/585 (соавтор Онхонова Л.О.).

68. Коломиец Э.И. Изучение условий роста и накопления белка грибами рода Pénicillium на отходах переработки картофеля.-Автореф.канд.дис.- Минск: АН БССР,1980.-с.6-10.

69. Кондырев В.Е. Применения мицелия Aspergillus niger в качестве источника белка в рационах сельскохозяйственных животных и птиц // Конференция по белку. M.: 1952.-C.293-302.

70. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Механика сплошных сред. М.: Наука, 1953. -789 с.

71. Лобанок А.Г., Бабицкая В.Г. Мицелиальные грибы как продуценты белковых веществ. Минск: Наука и техника, 1981. - 103с.

72. Ленинджер А. Биохимия. М.: Мир, 1976. - 957с.

73. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматиздат,1960. - 280 с.

74. Лифляндский В.Г., Сушанский А.Г. Фрукты и ягоды в лечении, косметике, кулинарии // Полная энциклопедия.-СПб: Изд-во Весь, 2001. С.384.

75. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа.-М.:Наука,1987.

76. Levenspiel О., Chemical Reaction Enginttring,-2 d ed., John Wiley and Sons, Ins., New Jork.-1972/-480 p.

77. Linek., Yacek V. Vtagurment of fermentor aeration capacity by a fast-response oxyden electrode in medium aid dispersions //Biotechn. And Biogen/-1979.-Vol. 21,№5.-P.907-908.

78. Маляр Е.В., Мухамеджанова Т.Г., Куликова Л.В. Получение микробного белкового препарата на основе плодоовощных отходов //Тез.докл.конф.мол.ученых «Современные проблемы биотехнологии микроорганизмов. Рига. 1987. - С.57.

79. Мартаков С.Ю., Бекбосынова К.А., Максимова К.А., Максимова С.Ю., Дьяченко М.Г. Выращивание кормовых дрожжей Candida tropicalis на яблочных виноматериалах //Известия АН КазССР, серия биолог., 1988. -№2, С.40-45.

80. Meares P., in Encyclopidic Dictionary of Physics, vol.,4,Pergamon Press, Oxford, 1961,561/Мидона Я. Новые источники белка для пищевых продуктов и кормов //Химия и обеспечение человечества пищей. М.: Мир, 1987. -С.298-307.

81. Мюнх Д., Зауне X, Шрайтер М., Вагнер К., Цикрик К. Микробиология продуктов животного происхождения. М.: Агропромиздат, 1985. -С.160-164.

82. Неклюдов А.Д., Навашин С.М. Получение белковых гитролизатов с заданным свойствами //Прикладная биохимия и микробиология. 1985. - T.XXI. - вып. I. - С.3-17.

83. Неклюдов А.Д., Востров A.B., Беликов В.М. Влияние температуры на стабильность дрожжевых автолизатов // Прикладная биохимия и микробиология. 1982. - т.ХУХШ. - вып. 2. - С. 197-201.

84. Петухова Е.А., Бессарабова Р.Ф., Халенева Л.Д., Антонова O.A. Зоотехнический анализ кормов. М.: Агропромиздат, 1981. - С.ЗЗ.

85. Подгорский B.C., Осадчая А.И., Семенов Е.Ф. и др. //Гидролизная и лесохимическая промышленность. 1984. - №6. - С.16-18.

86. Позднякова В.М., Гаврилова H.H. Влияние условий культивирования и состав питательной среды на рост спиртовой расы дрожжей Saccharomyces cerevisiae М5 //Тез. докл. конф. мол. ученых «Микроорганизмы продуценты биологически активных веществ». -1984.-С.88.

87. Покровский A.A. О биологической и пищевой ценности пищевых продуктов //Вопросы питания. 1975. - №3. - С.25-50.

88. Покровский A.A., Тимошенко В.А. //В кн. Медико-биологические исследования углеводородных дрожжей. М.: 1972. - С.109-112.

89. Попова Т.Е. Микробиологический синтез белка. Состояние вопроса и тенденции развития //Известия АН СССР, серия биологическая. -1980. №4. - С.595-610.

90. Промышленная микробиология /Под ред. Егорова Н.С. .- М.: Высшая школа, 1989. С.550.

91. Практикум по микробиологии /Под ред. Егорова Н.С. М.: МГУ -1976.-С.153.

92. Прескотт С., Дэн С. Техническая микробиология. М.: ИЛ, 1952. -724 с.

93. Попова Т.Е.Развитие биотехнологии в СССР. М.: Наука, 1.988. -С.200.

94. Рихтнер A.M., Никонова Е.С., Манаков М.Н. Влияние концентрации этанола на накопление биомассы Candida utilis при периодическом культивировании //Прикладная биохимия и микробиология. 1986. - TXXII. вып. 2. - С.238-242.

95. Романовец Е.С., Михеев Л.Д., Махкамов K.M., Данченко Н.М., Калинкина А.Д., Ясенко М.И., Кадыров А.Н. Рост дрожжей на гидролизатах гуза-паи хлопчатника и их биологическая способность //Доклады АН ТаджССР. 1987. - №1. - С.58-61.

96. Романовская Т.В., Коломиец Э.И. Дрожжевой белок из отходов растительного сырья //Тез. докл. конф. ученых «Микроорганизмы -продуценты биологически активных веществ». Рига, 1984. - С.126.

97. Романовская Т.В., Орлова A.A. Использование отходов переработки картофеля для микробного синтеза белка // Тез. докл. конф. ученых

98. Микроорганизмы продуценты биологически активных веществ». -Рига, 1984.-С. 127.

99. Спирин А.С. Спектрофометрическое определение суммарного количества нуклеиновых кислот //Биохимия. 1958. - С.656-660.

100. Стахеев И.В. Научные и технологические основы микробиологического синтеза белковых веществ мицелиальными грибами //В кн. Микробный синтез биологических соединений. Минск, 1976.-С. 192-202.

101. Стахеев И.В. Культивирование дрожжей и грибов продуцентов протеина на отходах переработки картофеля. - Минск: Наука и техника, 1978.- 168с.

102. Стахеев И.В., Бабицкая В.Г. Грибы рода Pénicillium продуценты белка на средах, содержащих отходы сельского хозяйства //Микология и фитопатология. - 1978. - т.ХН. - вып. 6. - С.230-235.

103. Стахеев И.В., Бабицкая В.Г. Мицелиальные грибы возможные продуценты кормового белка из соломы //Микология и фитопатология. - 1985 - т.ХУ1У. - вып. 3. - С.229-233.

104. Стахеев И.В., Бабицкая В.Г., Костина А.М., Вадецкий Б.Ю. Образование белка мицелиальными грибами в глубинной культуре на гетерогенных средах // Микология и фитопатология. 1983. - Т.ХУН. -вып.2. -С.135-138.

105. Тихомирова О.И., Чурмасова JI.A., Иванова Л.А., Грачева И.М. Биотрансформация отходов животноводческих комплексов в кормовые белковые препараты //Тез. докл. конф. ученых «Микроорганизмы -продуценты биологически активных веществ». Рига, 1984. - С. 130.

106. Тихомирова О.И., Чурмасова Л.А. Интенсификация процесса переработки животноводческих отходов //Тез. докл. конф. ученых

107. Современные проблемы биотехнологии микроорганизмов». Рига, 1987. - С.76.». - Рига, 1987. - С.78.

108. Толстогузов В.Б. Новые формы белковой пищи. М.: Агропромиздат, 1987. - 303 с.

109. Фролов В.П. О рациональном использовании отходов пивоваренной промышленности// ЦНИИТЭИпищепром. Пивоваренная и безалкогольная промышленность. М.: 1983. - №4. - С.21-22.

110. Федосеев К.Г. Теоретические основы и аппаратура микробного синтеза биологически активных веществ.-М.:Медицина, 1977.-304 с.

111. Хиггинс И., Бест Д., Джонс Дж. Биотехнология. Принципы и применение. М.: Мир, 1988. -497с.

112. Химический состав пищевых продуктов. Справочник! М.: Агропромиздат, 1987. кн.2.

113. Sherwood Т.К.Дуап I.M. Mass-transser tj a turbulent fluid with and without chemical reaction//Chem.End/Sci.-1959.V.9,#2.-P81-91.

114. Шенк Х.Теория инженерного эксперимента/ЯТерневод с англ.под ред.чл.-корр. АН СССР Бусленко Н.П.-М.:Мир,1972.

115. Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1987. - 566с.

116. Якимов П.А, Круссер О.В., Коне Ю.В. Изучение мицелия Pénicillium chrysogenum как возможного источника белкового корма для сельскохозяйственных //Труды Ленинградск. хим. -фарм.института. 1979. - вып.9. - С.212-219.

117. Перт С. Дж Основы культивирования микроорганизмов и клеток. -М.: Мир, 1978,- 331с.

118. Петрова Т.А., Степанова Н.В. Интермедиальные модели роста микроорганизмов //Микробиология. 1990. - Т.59, №1. - С.43-51.

119. Работнова И.Jl. Пути управления биосинтезами у микроорганизмов: Тез. докл. III Всесоюзного совещания по управляемому биосинтезу и биофизике популяций. Красноярск. 1973. - С.242-244.

120. Рубан Е.А. Оптимизация и масштабирование процессов глубинного культивирования микроорганизмов и клеток животных с использованием методов системного анализа. Автореф. дисс. доктора биол. Наук. М: 1995. - 47с.

121. Рубан Е.А., Кафаров В.В. Определение времени перемешивания в аппаратах с мешалкой //Журнал прикладной химии. 1968. - №2. -С.301-308.

122. Рубан Е.А., Кафаров В.В. Модель структуры потоков многофазных систем: тезиса Всесоюзной конференции по биоинженерии «Инженерные проблемы микробиологического синтеза». М.: 1968. -С.246-252.

123. Рубан Е.А., Кафаров В.В. Анализ процесса перемешивания в ферментерах при биосинтезе антибиотиков: Тезисы Всесоюзной конференции по биоинженерии «Инженерные проблемы микробиологического синтеза». -М.: 1968. С.13-17.

124. Рубан Е.А., Кафаров В.В., Былинкина Е.С., Ворошилова JI.A. Аэроция и перемешивание в процессе биосинтеза антибиотиков //Проблемы антибиотиков. 1962. - №2-3. - С. 10-26.

125. Рубан Е.А., Былинкина Е.С., Никитина Т.С., Торбочкина Л.И., Сазыкина Ю.О. Анализ и расчет гидродинамического режима работы ферментера //Хим. фарм. журнал. 1972. - №10. - С.20-22.

126. Рубан Е.А., Гайденко В.П., Веселов И .Я., Грачева И.М., Уваров И.П. Влияние аэрации и перемешивания на культивирование в ферментерах различной емкости //Микробиологическая промышленность. 1974. - №4. - С.42-44.

127. Рубан Е.А., Былинкина Е.С. К вопросу о масштабировании перемешивания при ферментации //Проблемы антибиотиков. 1967. -№3. -С.7-26.

128. Самохвалов J1.A. Масштабирование процесса брожения помощью теории подобия: Тезисы доклада на 6-м съезде Всесоюзного микробиологического общества «На главных направлениях научно-технического прогресса». Рига: 1980. - Т.4. - С. 129.