Получение кормовых дрожжей из древесной зелени. Производство кормовых дрожжей из древесины
Получение кормовых дрожжей из древесной зелени
Кормовые дрожжи являются высокоценным кормом для сельскохозяйственных животных и птиц. Они содержат белок, углеводы, безазотистые экстрактивные вещества, жиры и золу.
Белок дрожжей по своему химическому составу приближается к белкам животного происхождения. В состав белка дрожжей входят 10 жизненно необходимых аминокислот: аргинин, гистидин, лизин, тирозин, треонин, фенилаланин, метионин, валин, триптофан, лейцин.
Кормовые дрожжи богаты витаминами группы В и содержат эргостерин (провитамин D2). В дрожжах содержатся следующие витамины (мг/кг): B1 8—20; В2 40—127; пантотеновой кислоты — 5—71; никотиновой кислоты 415—556; пиродоксина 9—19; биотина 1—2; инозита 2100—3700; фолиевой кислоты 18; холина 2740—4500; эргостерина 0,1—0,5 и др.
При облучении дрожжей ультрафиолетовыми лучами эргостерин переходит в витамин D2. В 1 г облученных кормовых дрожжей содержится около 5 тыс. интернациональных единиц витамина D2. Добавление в корм облученных дрожжей предохраняет животных и птиц от рахита и уменьшает падеж молодняка. Зола дрожжей содержит цепные для животных элементы: 45—50% фосфора (Р2О5), 15—18% калия (К2О), 20—25% кальция (СаО).
Таким образом, кормовые дрожжи — один из лучших источников полноценного белка и витаминов: 1 кг дрожжей позволяет получить дополнительно 0,7—0,8 кг мяса свиного или 2,2—2,9 кг мяса птицы, а также 5,7 л молока или 30—40 шт. яиц.
Кормовые дрожжи выращивают на углеводсодержащих субстратах. На действующих целлюлозно-бумажных предприятиях и гидролизных заводах для этой цели используют сульфитный щелок или барду, а также гидролизаты древесных и растительных сельскохозяйственных отходов.
Технологический режим непрерывного процесса производства кормовых дрожжей из непищевого сырья разработан ВНИИГС. Технологическая схема производства % кормовых дрожжей включает следующие операции: подготовку сусла (барды, гидролизата, щелока) к выращиванию дрожжей, накопление засевных дрожжей в отделении чистых культур, выращивание товарных дрожжей в дрожжерастильных чанах емкостью 300—600 м3 при интенсивной аэрации, выделение дрожжей из бражки путем флотации и сепарирования, промывку, сгущение и высушивание дрожжей (до влажности 8—10%).
Выход абсолютно сухих дрожжей на 1 т сухого сырья при выращивании на гидролизате древесины 225—235 кг, гидролизате соломы 180—240, барде гидролизной 28—35, барде сульфитно-спиртовой 35—45, сульфитном щелоке 90—100 кг. (Выход дрожжей, выращиваемых на сульфитном щелоке и сульфитно-спиртовой барде, дан в расчете на 1 т вырабатываемой целлюлозы).
Сухие кормовые дрожжи содержат (% абсолютно сухого вещества): белка 45—52; углеводов 13—16; жиров 2—3; безазотистых веществ 22—40; золы 8—11. По питательности кормовые дрожжи могут быть приравнены к высокоценным белковым кормам.
Кормовые дрожжи добавляются в комбикорма.
В рационе молочных телят 1 кг кормовых дрожжей может заменить 6—7 л молока, а в рационе пушных зверей (черно-бурых лисиц, норок) — 30—35 кг мяса (1 кг сухих дрожжей эквивалентен 2 кг мяса). Благодаря содержанию витаминов в дрожжах улучшается также качество меха.
В рыбоводстве при использовании кормовых дрожжей можно успешно разводить ценную рыбу, например лосося. Использование кормовых дрожжей в животноводстве, птицеводстве, звероводстве, рыбоводстве будет способствовать сохранению молодняка, увеличению и оздоровлению поголовья, резкому повышению его продуктивности.
Содержание наиболее важных аминокислот в сочетании с комплексом витаминов группы В, а также оптимальное соотношение кальция и фтора выдвигает кормовые дрожжи в разряд ценных кормов. Добавка дрожжей в обычные корма повышает их усвояемость, в связи с чем корма расходуются более экономно. Кормовые дрожжи из древесных отходов обычно получают методом их гидролиза.
Рассмотрим рижский метод гидролиза. Растительные отходы высушиваются в аэрофонтанной сушилке, смачиваются небольшим количеством (от 10 до 30% по весу) концентрированной серной кислоты и пропускаются через вальцовый гидролизер. Полученная масса размешивается с водой и 15—20 мин нагревается до температуры 120° С. После нейтрализации известью и удаления лигнина и гипса на фильтрах полученный сахарный сироп обесцвечивается активированным углем, очищается на ионитах и упаривается. Из упаренного сиропа выкристаллизовывается глюкоза, а на оттеках после ее отделения выращиваются кормовые дрожжи.
По этой схеме могут перерабатываться древесные и любые растительные отходы, например кукурузная кочерыжка, солома, хлопковая шелуха и многие другие, а также верховой торф. Из сахарного сиропа, кроме глюкозы и дрожжей, могут вырабатываться пенные продукты, в том числе глицерин, бутиленгликоль, этиловый, бутиловый и другие спирты и т. д.
По сравнению с общепринятым методом гидролиза разбавленной серной кислотой по рижскому методу концентрация сахара в сиропе после фильтрации в 3—4 раза выше и сиропы содержат очень мало продуктов разложения сахаров. Этим создается возможность получения глюкозы, глицерина и пр., что не удается при гидролизе разбавленной кислотой. Расход пара на получение неочищенного сиропа в 3—4 раза ниже, расход защитных материалов почти полностью исключается.
Технология очень проста, легко может быть автоматизирована и не требует квалифицированного обслуживания. Схема пригодна для установок как большой, так и малой мощности и может работать как непрерывно, так и периодически. Себестоимость глюкозы ниже, чем при получении ее из крахмала.
Метод может быть рекомендован для утилизации любых растительных отходов в местах их значительного скопления.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
Производство - кормовые дрожжи - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Производство - кормовые дрожжи
Cтраница 1
Производство кормовых дрожжей и фурфурола из древесины и сельскохозяйственных отходов методом гидролиза. [1]
Производство кормовых дрожжей и фурфурола из древесинь; и сельскохозяйственных отходов методом гидролиза. [2]
Производство кормовых дрожжей и фурфурола из древесины и сельскохозяйственных отходов методом гидролиза. [3]
Производство кормовых дрожжей на гидролпзатах или сульфитных щелоках основано на выращивании дрожжеподобных микроорганизмов в питательной среде, состоящей главным образом из моносахаридов ( глюкозы, маннозы, галактозы, ксилозы, арабинозы) и уксусной кислоты, получаемых в результате гидролиза полисахаридов, которые содержатся в клеточных стенках различных растительных отходов. [4]
Производство кормовых дрожжей и фурфурола из древесины и сельскохозяйственных отходов методом гидролиза. [5]
Производство кормовых дрожжей и фурфурола из древесины и сельскохозяйственных отходов методом гидролиза. [6]
Производство кормовых дрожжей, фурфурола и спирта из древесины и сельскохозяйственных отходов методом гидролиза. [7]
Производство кормовых дрожжей и фурфурола из древесины и сельскохозяйственных отходов методом гидролиза. [8]
Для производства кормовых дрожжей широко применяются отходы целлюлозных предприятий: сульфитный щелок и пред-гидролизаты. [10]
Освоено производство кормовых дрожжей на небольших животноводческих фермах в малогабаритных аппаратах простой конструкции с использованием пены. Она позволила отказаться от интенсивного перемешивания, что упростило обслуживание оборудования и резко уменьшило его размеры. Культивирование дрожжей проводят в условиях обильного вспенивания по системе жидкость-пена-жидкость. Большая площадь поверхности раздела жидкость-воздух в пене обеспечивает активный биосинтез и хороший выход дрожжей. [11]
При производстве кормовых дрожжей из отходов спиртового производства ведется поэтапный технологический и микробиологический контроль. [12]
При производстве кормовых дрожжей контролируют качество сырья н материалов, питательной среды и микробиологическое н биохимическое состояние дрожжей на различных стадиях технологии. [13]
При производстве кормовых дрожжей из отходов спиртового производства ведется поэтапный технологический и микробиологический контроль. [14]
При производстве кормовых дрожжей контролируют качество сырья н материалов, питательной среды и микробиологическое н биохимическое состояние дрожжей на различных стадиях технологии. [15]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
Способ производства кормовых дрожжей из растительного сырья
Изобретение относится к кормопроизводству. Сущность изобретения: способ производства кормовых дрожжей из растительного сырья включает гидролиз растительного сырья с добавкой отхода производства дрожжей, обработку сырья при нагревании серной кислотой, инверсию сахаров, нейтрализацию гидролизата, добавку питательных солей, выращивание дрожжей, утилизацию отходов, при этом в качестве отхода производства дрожжей используют активный ил, полученный из технологических сточных вод дрожжевого производства, который дополнительно вводят перед выращиванием дрожжей в количестве до 50% от общего количества питательных солей, а утилизацию дрожжевой бражки производят путем ее переработки в активный ил и технически чистую воду. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к способам производства кормовых дрожжей из гидролизатов, получаемых при переработке растительного сырья, например древесины.
Известен способ получения белковых кормовых дрожжей (авт. св. N 906495, 1980), включающий гидролиз сырья растительного происхождения минеральной кислотой при определенной температуре и давлении в присутствии активного ила, вводимого в количестве 1-25% к весу абсолютно сухого сырья, и последующую биохимическую переработку гидролизатов обычным способом. Используемый активный ил представляет собой отход, получаемый в результате биологической очистки производственных и коммунальных сточных вод. Для опытного производства дрожжей по данному способу был использован активный ил Сяського целлюлозно-бумажного комбината, отобранный из верхнего илового канала и затем сконцентрированный. В настоящее время использование активного ила для производства кормовых дрожжей запрещено, так как ввиду того, что на очистные сооружения поступают различные стоки, состав его нестабилен и включает значительные количества вредных примесей, плохо поддающихся контролю и регулированию. Попадая в гидролизаты, они ухудшают качество дрожжей, делая их непригодными для использования в качестве корма. Известен также способ получения корма для сельскохозяйственных животных (авт. св. N 1701239, 1990), включающий гидролиз древесных отходов серной кислотой с термообработкой, экстракцию сахаров из прогидролизованного сырья с применением последрожжевой бражки, выращивание дрожжей в растворе сахаров. Способ включает термообработку древесины путем пропускания через древесные отходы, смоченные серной кислотой в массовом соотношении 1:1, пара с последующим размолом массы до размера частиц 0,5-5,0 мм, экстракцию сахаров из полученного гидролизата в присутствии 20% последрожжевой бражки, нейтрализацию и очистку гидролизата от взвесей, добавку раствора питательных солей в воде и 45% последрожжевой бражки, выращивание дрожжей, отделение последрожжевой бражки (20% которой направляется снова в экстрактор, а 45% на приготовление раствора питательных солей, избыток сбрасывается в очистные сооружения), далее дрожжевая суспензия подвергается сгущению и сушке, а избыток бражки после частичной очистки сбрасывается в канализацию. Недостатком данного способа является вторичное использование в технологическом процессе последрожжевой бражки, что увеличивает количество вредных примесей, в том числе ингибиторов в сусле, а следовательно, снижает качество дрожжей и замедляет процесс. Наиболее близким к предложенному является способ производства кормовых дрожжей (А. А. Андреев, Л.И. Брызгалов. Производство кормовых дрожжей. М. Лесная промышленность, 1986, с. 9-11, рис. 2), включающий гидролиз растительного сырья серной кислотой с добавлением воды и отработанной культуральной жидкости, инверсию сахаров, нейтрализацию известковым молоком (аммиачной водой), очистку, выращивание дрожжей и их последующую обработку, упаривание отработанной культуральной жидкости, сушку и сжигание остатка после упаривания. Недостатками способа являются использование в процессе гидролиза отработанной культуральной жидкости, что повышает содержание в гидролизате количества примесей-ингибиторов, значительный расход энергии на упаривание и сушку отработанной культуральной жидкости, потери в результате сжигания ценных органических компонентов. Эти недостатки позволяет устранить предложенный способ производства кормовых дрожжей из растительного сырья, включающий гидролиз последнего с добавкой активного ила путем обработки при нагревании серной кислотой, инверсию сахаров, нейтрализацию гидролизата, добавку питательных солей, выращивание дрожжей, утилизацию отходов, отличающийся тем, что используют активный ил, полученный из технологических сточных вод дрожжевого производства, причем до 50% питательных солей заменяют активным илом, а утилизацию последрожжевой бражки производят путем переработки ее в активный ил. Способ осуществляется следующим образом. В смеситель подают сырье и суспензию активного ила с добавкой серной кислоты. Затем смесь направляют в гидролизаппарат и проводят двухстадийный гидролиз по обычной схеме с подачей пара. После удаления лигнина и летучих соединений, содержащих фурфурол, проводят нейтрализацию гидролизата 25%-ной аммиачной водой до рН 4,2-4,4 и добавляют питательные соли. Очищенный от шлама и охлажденный гидролизат направляют в аэратор, а из него после осветления и отстоя в дрожжевое отделение в ферментер. В ферментере в гидролизат вносят засевные дрожжи и активный ил для обогащения дрожжевой массы белком, витаминами и минеральными солями, азотом, фосфором, пропускают воздух и проводят выращивание дрожжей. По окончании процесса сусло сепарируют, дрожжи обезвоживают и сушат. Полученную последрожжевую бражку пропускают через биоокислитель и направляют на очистку и получение активного ила в Симбиотенк. После двухстадийной раздельной очистки в Симбиотенке вода высокой степени чистоты, вновь возвращается в производство, а полученный на первой стадии очистки активный ил используется для добавки в исходное сырье и ферментеры. Активный ил, выделяемый в результате очистки технологических сточных вод, представляет собой биоценоз микроорганизмов, богатый белковыми веществами, аминокислотами, витаминами группы В, в том числе B12, a также значительные количества минеральных солей. Состав активного ила, мас. Протеин 38,6-51,0 Белок по Барштейну 21,0-41,5 Жир 2,0-5,9 Клетчатка 5,0-26,0 Лигнин 20,6 Зола 15,6-25,2 Благодаря тому, что активный ил получают из производственных сточных вод предприятия по производству кормовых дрожжей, в нем сведены до минимума вредные примесе, которые появляются при смешивании производственных и бытовых сточных вод, как это практикуется при обычной системе очистки последрожжевой бражки с ограниченно замкнутой системой водоснабжения, поэтому его можно без ухудшения качества кормовых дрожжей использовать на различных стадиях технологического процесса. Пример конкретного выполнения. При мощности предприятия 400 т/год товарных дрожжей ежесуточно подвергают гидролизу 4,19 т растительного сырья, состоящего из 80% опила и 20% щепы, в которое добавляют суспензию, содержащую 12,5% активного ила в пересчете на абсолютно сухое вещество. Гидролиз проводят в присутствии серной кислоты при температуре 140-170oС. Нейтрализуют гидролизат 25%-ной аммиачной водой до рН 4,2-4,4 и добавляют питательные соли. Для добавки активного ила в ферментер расходуют ежесуточно 0,184 т активного ила. Это позволяет увеличить выход товарных дрожжей до 7% от общего содержания РВ, снизить потребность в питательных солях примерно на 10% повысить качество дрожжей, утилизировать последрожжевую бражку и создать оборотную систему водоснабжения. Основные технико-экономические показатели производства кормовых дрожжей представлены в таблице. Содержание фосфора в 1 т активного ила 4,4 кг Р205, что соответствует 22 кг суперфосфата. Содержание фосфата в пересчете на суперфосфат в общем количестве добавляемого ила в сутки: 22 кг х 0,784 17 кг, что составляет приблизительно 10% от суточного потребления питательных солей.РИСУНКИ
Рисунок 1www.findpatent.ru
способ получения кормовых дрожжей - патент РФ 2441392
Изобретение относится к области сельского хозяйства, микробиологической и гидролизной промышленности, в частности к технологиям производства кормовых дрожжей из гидролизатов, получаемых при переработке отходов животноводческих комплексов. В качестве исходного сырья используют предварительно измельченный навоз с добавлением опилок или подстилочный навоз с высоким содержанием соломы. Сырье подвергают гидролизу серной кислотой с термообработкой. Проводят инверсию, нейтрализацию и очистку гидролизата. В полученный очищенный и нейтрализованный гидролизат добавляют измельченный облепиховый шрот, проводят аэрирование. Отделяют жидкую фазу от твердой. В жидкую фазу вводят питательные соли и дрожжи, проводят выращивание дрожжей, флотацию, сепарирование и сушку. В твердую фазу вносят питательные соли и дрожжи, проводят выращивание дрожжей, сепарацию и сушку. Полученные кормовые дрожжи подвергают ультрафиолетовому облучению: при выращивании на жидкой фазе - после сепарирования, при выращивании на твердой фазе - после сушки. Осуществление изобретения позволяет увеличить качество и выход дрожжей, повысить содержание витамина D2 в готовом продукте. 1 табл.
Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства, микробиологической и гидролизной промышленности, в частности к технологиям производства кормовых дрожжей из гидролизатов, получаемых при переработке растительного сырья и отходов животноводческих комплексов.
Известен способ получения белковых кормовых дрожжей (авт.св. № 906495, А23К 1/06, А23К 1/12, 1980), включающий гидролиз сырья растительного происхождения минеральной кислотой при определенной температуре и давлении в присутствии активного ила, вводимого в количестве 1-25% к весу абсолютно сухого сырья, и последующую переработку гидролизатов обычным способом. Используемый активный ил представляет собой отход, получаемый в результате биологической очистки производственных и коммунальных сточных вод. Для опытного производства дрожжей по данному способу был использован активный ил Сясьского целлюлозно-бумажного комбината, отобранный из верхнего илового канала и затем сконцентрированный.
Однако в настоящее время использование активного ила для производства кормовых дрожжей запрещено ввиду того, что на очистные сооружения поступают различные стоки, состав его нестабилен и включает значительное количество вредных примесей, плохо поддающихся контролю и регулированию. Попадая в гидролизаты, они ухудшают качество дрожжей, делая их непригодными для использования в качестве корма.
Известен также способ производства кормовых дрожжей (А.А.Андреев, Л.И.Брызгалов. Производство кормовых дрожжей. М.: Лесная промышленность, 1986, с.9-12, рис.2), включающий гидролиз растительного сырья серной кислотой с добавлением воды и отработанной культуральной жидкости, инверсию сахаров, нейтрализацию известковым молоком (аммиачной водой), очистку, выращивание дрожжей и их последующую обработку, упаривание отработанной культуральной жидкости, сушку и сжигание остатка после упаривания.
Недостатками известного способа являются использование в процессе гидролиза отработанной культуральной жидкости, что повышает содержание в гидролизате количества примесей - ингибиторов, значительный расход энергии на упаривание и сушку культуральной жидкости, потери в результате сжигания ценных органических компонентов.
Известен способ получения корма из навоза (пат. США № 3846558, кл. 426-2, 1970), предусматривающий смешивание жидкого и твердого навоза, приготовление суспензии из них, добавление дрожжей, способных ассимилировать азот. Эту суспензию аэрируют и перемешивают, поддерживая температуру 23-35°С при рН 4,7 в течение времени, необходимого для прохождения ферментации. При этом образуется продукт, который можно использовать в качестве добавки в рацион животным.
Однако известный способ не позволяет утилизировать полностью навоз, готовый продукт обладает недостаточно высоким качеством.
Известен способ обработки соломы на корм, включающий обработку 0,2-1,0%-ным водным раствором Н2O2 с последующим пропариванием под давлением 3-4 атм при температуре 130-140°С (авт. св. СССР № 1371679, кл. А23К 1/12, 1986).
Недостаток этого способа состоит в том, что солома после обработки имеет невысокую питательную ценность, а также непритязательный внешний вид.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ получения корма для сельскохозяйственных животных (авт. св. № 1701239, А23К 1/06, А23К 1/12, 1991), включающий гидролиз древесных отходов серной кислотой с термообработкой, экстракцию сахаров из прогидролизованного сырья с применением последрожжевой бражки, отделение жидкой фазы от твердой. Отфильтрованный гидролизат подвергают инверсии, нейтрализации и очистке, аэрированию. Аэрированное сусло заправляется растворами питательных солей и направляется для выращивания дрожжей. Далее дрожжевая суспензия, подверженная сгущению во флотаторе и сепараторе, отправляется на сушку. Избыток бражки после частичной очистки сбрасывается в канализацию.
Недостатками данного способа являются недостаточно высокий выход готового продукта, а также вторичное использование в технологическом процессе последрожжевой бражки, что увеличивает количество вредных веществ, в том числе ингибиторов в сусле, а следовательно, снижает качество дрожжей и замедляет процесс брожения.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является наиболее полная утилизация отходов животноводческих комплексов, а также безотходная технология их обработки с целью получения кормовых дрожжей с высоким выходом.
Технический результат изобретения - увеличение качества и выхода дрожжей, повышение витамина D2 в готовом продукте.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения кормовых дрожжей, включающем измельчение сырья, гидролиз сырья раствором серной кислоты с термообработкой, инверсию гидролизата, нейтрализацию и очистку гидролизата, аэрирование, отделение жидкой фазы от твердой, введение питательных солей, дрожжей в жидкую фазу, выращивание дрожжей, флотацию, сепарирование, сушку, согласно изобретению в качестве сырья используют навоз с добавлением опилок или подстилочный навоз с высоким содержанием соломы, после нейтрализации и очистки в гидролизат вводят облепиховый шрот, при этом после отделения жидкой фазы гидролизата от твердой для выращивания дрожжей используют и твердую фазу, в которую вносят питательные соли, засевные дрожжи, сепарируют и сушат, причем дрожжи подвергают ультрафиолетовому облучению: при выращивании дрожжей из жидкой фазы гидролизата - после сепарирования, при выращивании дрожжей из твердой фазы гидролизата - после сушки.
Отличительными признаками заявляемого способа являются новые условия осуществления способа, а именно использование в качестве сырья для получения дрожжей навоза с добавлением опилок или подстилочного навоза с высоким содержанием соломы, введение в гидролизат добавки - облепихового шрота, а также использование для выращивания дрожжей твердой фазы гидролизата, что обеспечивает безотходную технологию производства кормовых дрожжей и способствует увеличению выхода готового продукта. Кроме того, новым является обработка дрожжей ультрафиолетовым облучением, что способствует повышению в кормовых дрожжах витамина D2, который необходим для регулирования метаболизма кальция и фосфора в живом организме.
Проведенными опытами доказано, что содержание витамина D2 в 1 г облученных кормовых дрожжей доходит до 7000-8000 международных условных единиц, что повышает качество готового продукта.
Используемый в заявляемом способе облепиховый шрот является отходом производства. Облепиховый шрот имеет большой витаминно-минеральный комплекс и содержит много сырого протеина, клетчатки, золы, углеводов, также он богат витаминами группы В, в особенности никотиновой и фолиевой кислотой, содержит органические кислоты (суммарно до 4,2%): яблочную, винную, щавелевую, янтарную. Также он стимулирует рост и развитие животных, регулирует процессы пищеварения, повышает иммунитет. Использование навозной массы с высоким содержанием питательных веществ совместно с облепиховым шротом обеспечивает благоприятные условия для роста дрожжей, обогащает продукт биологически активными веществами, что повышает качество готового продукта. В ходе экспериментальных исследований было установлено, что заявляемый способ способствует повышению выхода кормовых дрожжей. Результаты исследований приведены в таблице.
| № п/п | % раствора h3SО4 | Температура термообработки, °C | Время гидролиза, мин | Выход дрожжей, % | |
| Жидкая фаза | Твердая фаза | ||||
| Изобретение | 1,0 | 100-150 | 30 | 46,2 | 41,5 |
| 0,5 | 100-150 | 20 | 51,7 | 46,3 | |
| Прототип | 1,0-3,0 | 165-200 | 2-6 | 36,5-42 | - |
Щепа и опилки содержат около 70% углеводов (целлюлоза и гемицеллюлоза) и 27% лигнина. Баланс химических веществ: 50% углерод, 6% водород, 44% кислород и около 0,1% азот.
В среднем в навозе крупного рогатого скота содержится 21% органического вещества, 0,5-0,55% азота общего, 0,10-0,15% азота аммиачного, 0,2-0,25% фосфора, 0,6% калия и 0,40% кальция. Кроме того, навоз содержит все необходимые микроэлементы. В 20 т его содержится в среднем - 101 г бора, 1005 г - марганца, 5,2 г - кобальта, 78 г - меди, 481 г - цинка, 10,3 г - молибдена, 2 г йода.
В соломе содержится 35-45% клетчатки и других сложных трудноперевариваемых углеводов, 2-6% белка, 1,2-2% жира, 4-7% золы. Из этих данных видно, что основную часть питательных компонентов для выращивания дрожжей содержит навоз, так как он помимо основных химических веществ содержит также микроэлементы, благодаря которым получают более качественные дрожжи, а соответственно и больший выход дрожжей.
Технический результат достигается более глубокой переработкой грубого растительного сырья, позволяющей получать корма высокой питательной ценности за счет повышения содержания в нем легкоусвояемых компонентов, например сахаров и протеинов, отсутствия в нем вредных веществ.
Таким образом, именно отличительные признаки заявляемого способа обеспечивают обогащение продукта питательными и биологически активными веществами, витамином D2, что повышает качество кормовых дрожжей, увеличивает выход готового продукта.
Способ получения кормовых дрожжей осуществляют следующим образом.
Пример 1. Навоз и опилки измельчают до размеров 1-2,5 мм. После этого растительное сырье подвергают гидролизу разбавленной до 1%-ной серной кислотой в гидролизаппаратах при температуре 100-150С° в течение 30 минут (на 300 кг берут 100 л раствора серной кислоты). Образующийся попутно при этом фурфурол выводят в виде фурфуролосодержащего конденсата, а часть его остается в гидролизате. Оставшийся после гидролиза лигнин удаляют из аппарата.
Полученный гидролизат с содержанием сахара до 3-3,5% подвергают инверсии при температуре 130-150°С и нейтрализации известковым молоком или аммиачной водой. Полученный в результате нейтрализации гипс вместе со всем шламом удаляют из раствора методом осаждения в отстойниках или сепарированием в вихревых очистителях (циклонах). После очистки от механических примесей в нейтрализованный гидролизат добавляют измельченный облепиховый шрот, затем происходит перемешивание, вакуум-охлаждение до 31-32°С, аэрирование. Полученный субстрат фильтруют. Отфильтрованную жидкую фазу направляют на выращивание дрожжей, а полученную твердую фазу на твердофазную ферментацию.
При выращивании дрожжей из жидкой фазы гидролизата в ферментер вносят засевные дрожжи, питательные соли, содержащие азот, фосфор, калий и другие, необходимые для роста дрожжей элементы, а также вводят воздух для обеспечения кислородом процесса образования биомассы дрожжей и осуществления дыхания дрожжевых клеток. Выращивание дрожжей происходит при температуре 36-38°С.
Выращенные дрожжи выводят из аппарата в виде дрожжевой суспензии, которая в дальнейшем проходит стадии флотации и сепарирования. Для исключения потерь дрожжей с последрожжевой бражкой возможен обратный однократный пропуск через ферментатор отфлотированной дрожжевой бражки. Затем после сепараторов кормовые дрожжи в виде суспензии облучают в специальном витаминизаторе каскадного типа прямым воздействием ультрафиолетовых лучей на дрожжи. При облучении происходит превращение эргостерина, содержащегося в различных количествах в дрожжах, в витамин D2. Для увеличения витаминного состава суспензия по каскаду пропускается многократно. В дальнейшем дрожжевой концентрат упаривают до содержания 22-25% сухого вещества и сушат до влажности 8-10%. Полученные дрожжи упаковывают и отправляют на склад.
При использовании твердой фазы гидролизата в растильную установку также вносят засевные дрожжи, питательные соли, необходимые для роста дрожжей, воздух, и при этом происходит интенсивное перемешивание. Оптимальная температура для нормального роста дрожжей находится в пределах 22-32°С. Это будет зависеть от штамма выбранного микроорганизма. Затем дрожжи направляют на сепарирование и сушку. Сушку проводят до влажности не более 5-6%. Для повышения витамина D2 кормовые дрожжи после сушки направляют на ультрафиолетовое облучение. Облучение происходит на витаминизаторе ультрафиолетовыми лучами на движущейся ленте. И конечный этап это упаковка и складирование. Выход дрожжей из жидкой фазы гидролизата составляет 46,2%, из твердой фазы - 41,5%.
Пример 2. Способ осуществляют также, как в примере 1, за исключением того, что в качестве сырья используют подстилочный навоз с высоким содержанием соломы. Сырье заливают 0,5%-ным раствором серной кислоты и гидролизуют при температуре 100-150°С в течение 20 минут. Далее приемы и операции аналогичны примеру 1. Выход дрожжей из жидкой фазы гидролизата составляет 51,7%, из твердой фазы - 46,3%.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ получения кормовых дрожжей, включающий измельчение сырья, гидролиз сырья раствором серной кислоты с термообработкой, инверсию гидролизата, нейтрализацию и очистку гидролизата, аэрирование, отделение жидкой фазы от твердой, введение питательных солей, дрожжей в жидкую фазу, выращивание дрожжей, флотацию, сепарирование, сушку, отличающийся тем, что в качестве сырья используют навоз с добавлением опилок или подстилочный навоз с высоким содержанием соломы, после нейтрализации и очистки в гидролизат вводят облепиховый шрот, при этом после отделения жидкой фазы от твердой фазы для выращивания дрожжей используют и твердую фазу, в которую вносят питательные соли, засевные дрожжи, сепарируют и сушат, причем дрожжи подвергают ультрафиолетовому облучению: при выращивании дрожжей из жидкой фазы гидролизата - поле сепарирования, при выращивании дрожжей из твердой фазы гидролизата - после сушки.
www.freepatent.ru
ПРОИЗВОДСТВО КОРМОВЫХ ДРОЖЖЕЙ | Мастерская своего дела
Белковые дрожжи в последнее время в нашей стране широко применяются как добавка к корму домашних животных, птиц и пушных зверей. Дрожжи содержат большое количество полноценных белков и таких биологически активных веществ, как витамины, гормоны и ферменты. Благодаря этим веществам даже небольшое количество кормовых дрожжей резко улучшает качество растительных кормов.
Производство кормовых дрожжей на гидролизатах или сульфитных щелоках основано на выращивании дрожжеподобных микроорганизмов в питательной среде, состоящей главным образом из моносахаридов (глюкозы, маннозы, галактозы, ксилозы, арабинозы) и уксусной кислоты, получаемых в результате гидролиза полисахаридов, которые содержатся в клеточных стенках различных растительных отходов.
Поскольку моносахариды содержат только кислород, водород и углерод, а в состав белков входит еще и азот, то среда для выращивания микроорганизмов должна содержать, кроме моносахаридов, также и связанный азот в виде солей аммония или мочевины. Кроме того, для нормальной деятельности микроорганизмов среда для их выращивания должна содержать фосфор в виде солей фосфорной кислоты, соли калия и, в небольших количествах, серу, кальций, магний, марганец, железо и ряд микроэлементов.
Сухое вещество кормовых дрожжей имеет следующий состав
(в %):
| Белок Гликоген Жиры. Клетчатка Зола |
В состав белка дрожжей входят почти все необходимые для нормального роста животных и птиц аминокислоты, как-то: тирозин, триптофан, метионин, треанин, аргинин, гистидин, лизин, изо - лейцин, лейцин и валин.
Гликоген, или животный крахмал, является сильно разветвленным резервным полисахаридом, состоящим из остатков глюкозы.
Основную массу золы дрожжей составляют фосфор и калий.
В сухом веществе дрожжей содержится 8—9% связанного азота и 3,8—6,5% Р205.
Особенно большую ценность представляют содержащиеся в дрожжах витамины. Количество их измеряется в гаммах (у) на 1 г сухого вещества дрожжей; 1 v = 0,000001 доле грамма.
Содержание основных витаминов в кормовых
Дрожжах в у/г
TOC o "1-3" h z Тиамин В!................................................................................................................ 15—18
Рибофлавин В2...................................................................................................... 54—68
Пантотеновая кислота Вз.................................................................................. 130—160
Никотиновая кислота В5 ......................................................................................... 500—600
Пиридоксин В6 . ................................................................................................... 19—30
Биотин В7................................................................................................................ 1,6-3,0
Инозит:
В8 ............................................................................................................................ 5000
В12........................................................................... 0,08
Эргостерин или провитамин D2 в %.............................................................. 0,25—0,7
Благодаря такому химическому составу кормовые дрожжи при добавлении к основному корму животных и птиц в количестве 1—6% к сухому веществу резко повышают продуктивность звероводческих совхозов, молочных ферм, евино - и птицеферм. При введении кормовых дрожжей в рацион уменьшается падеж птицы, поросят, телят, ускоряется их рост, повышается яйценоскость птиц, увеличиваются надои молока у коров, улучшается качество меха, выпускаемого зверосовхозами, и т. д. Во время мировых войн сухие дрожжи в различных странах из-за недостатка животного белка широко использовались для питания людей. Производство пищевых дрожжей на древесных гидролизатах было, например, организовано в Ленинграде во время его блокады в 1941 —1943 гг.
Как уже указывалось, для выращивания кормовых дрожжей применяют моносахариды, получаемые при гидролизе полисахаридов, входящих в состав клеточных стенок различных растительных отходов. В промышленных условиях для этой цели применяются следующие виды гидролизного сахара:
1. Пентозно-гексозные гидролизаты, которые получают при полном гидролизе всех полисахаридов, содержащихся в растительном сырье, или гексозные гидролизаты, получаемые гидролизом целлолигнина, который остается после удаления пентоза - нов при получении фурфурола или ксилита. Полисахариды ги - дролизуют как разбавленными, так и концентрированными кислотами (стр. 379).
2. Предгидролизаты, состоящие из продуктов гидролизг ге - мицеллюлоз. Их получают при водном или кислотном гидролизе гемицеллюлоз лиственной или хвойной древесины, которую используют в дальнейшем для получения высококачественной сульфатной (кордной) целлюлозы. Водные предгидролизаты, содержащие значительное количество декстринов, предварительно инвертируют нагреванием с разбавленными минеральными кислотами. Для получения кормовых дрожжей могут быть использованы также гемицеллюлозные предгидролизаты, образующиеся при производстве кристаллической глюкозы из древесины.
3. Барда гидролизно - и сульфитно-спиртовых заводов, состоящая из пентоз и уксусной кислоты.
4. Сульфитный щелок, который получают при варке хвойной и лиственной древесины, содержащий гексозы и пентозы в различных соотношениях.
5. Некристаллизующиеся отеки, получаемые при производстве кристаллической глюкозы и ксилозы из различных растительных отходов.
После прибавления необходимых питательных солей и нейтрализации. до заданной кислотности перечисленные виды гидролизного сахара используют в качестве питательной среды для выращивания различных видов кормовых дрожжей.
На гидролизатах и гидролизной барде обычно выращивают дрожжи Candida tropica lis (кандида тропикалис), а также ряд штаммов дрожжей кандида, еще не установленного вида и известных под различными цифрами (например Кр-9). На сульфитном щелоке и сульфитно-спиртовой барде выращивают дрожжи Torulopsfs utilis (торулопсис утилис) или штамм кандида СК-4.
В результате акклиматизации этих микроорганизмов к гидро - лизатам и сульфитному щелоку их продуктивность увеличивается на 15—30%.
В дрожжевой промышленности непрерывно ведется дальнейший отбор из производственных сред новых, более продуктивных штаммов и после размножения в стерильных условиях ими заменяют старую культуру. Благодаря этому в дрожжевых цехах периодически заменяют старую культуру новой, более продуктивной.
В ряде случаев для повышения выхода дрожжей и ускорения их роста в производственных условиях применяют смесь нескольких культур, взаимно дополняющих друг друга. Совместное культивирование нескольких видов дрожжей полезно также для поддержания необходимой чистоты производственной культуры и предохранения ее от посторонней инфекции.
Процесс выращивания дрожжей в водных растворах сахара, содержащих необходимые питательные соли, проходит при одновременном энергичном потреблении кислорода. В качестве примера ниже приведен баланс выращивания дрожжей сахаромицетов в водном растворе глюкозы.
22 А. К. Славянский
Израсходовано дрожжей, кг
Глюкоза Аммиак
Питательные соли Кислород. . .
100,0 Сухие дрожжи...........................................................
4,20 Продукты обмена веществ
Дрожжей:
Спирт этиловый
Ij
L4Qt2 белковые вещества
Углекислота. . . .
| 40,0 7,50 ] ,45 57,64 30,97 2,64 140,2 |
Вода...................................................
Альдегидокислоты. .
Всего
Из примерного баланса видно, что из 100 кг глюкозы в условиях опыта было получено 40 кг сухих дрожжей и израсходовано 32,8 кг кислорода. Одновременно образовалось 57,6 кг углекислоты. Количество потребляемого кислорода достигает 80%' от веса получаемого сухого вещества дрожжей.
В зависимости от особенностей используемого микроорганизма и состава среды, количество образующегося сухого вещества кормовых дрожжей колеблется в пределах 30—50% от потребленного сахара. При вычислении выхода дрожжей в гидролизных средах необходимо учитывать, что из них усваивается не только сахар, но и ряд других органических веществ (уксусная кислота, спирт, уксусный альдегид, глицерин и т. д.), присутствие которых очень осложняет расчеты. Поэтому в производственных условиях часто для упрощения расчетов выход сухих дрожжей относят, б процентах к количеству усвоенных редуцирующих веществ, условно выраженных в глюкозе.
Подготовка гидролизатов и сульфитных щелоков для выращивания в них кормовых дрожжей зависит от их состава.
Так, гидролизаты, получаемые при гидролизе разбавленными кислотами различных растительных отходов, содержат 2,5—8% моносахаридов, 0,5—2% минеральной кислоты (h3S04 или НС1) и 0,3—0,5% уксусной кислоты. Кислотность таких гидролизатов отвечает рН = 0,9—1,5. Такие гидролизаты должны быть предварительно нейтрализованы известью, аммиаком или их смесью до
РН 4,5.
Барда гидролизно-спиртовых заводов содержит 0,6—0,7% редуцирующих веществ, или 0,4—0,6% моносахаридов, состоящих почти исключительно из пентоз. Концентрация уксусной кислоты в этой барде составляет 0,1—0,2%. Кислотность гидролизной барды после бражной колонны отвечает рН = 4,2—4,4 и поэтому дополнительная нейтрализация ее не требуется.
Кислый сульфитный щелок имеет рН = 2—2,1 и среднюю концентрацию редуцирующих веществ 3,2% (4,-2,9%). Состав моносахаридов сульфитного щелока зависит от породы древесины, подвергавшейся сульфитной варке. Так, при варке хвойной древесины редуцирующие вещества состоят на 60—65% из гексоз (глюкоза, манноза, галактоза) и на 35—40% из пентоз (ксилозаи арабиноза). При варке осиновой, березовой и буковой древесины редуцирующие вещества сульфитного щелока содержат 90—95% пентоз и 5—10% гексоз.
Вследствие высокого содержания гексоз хвойный сульфитный щелок обычно вначале подвергают спиртовому брожению. Получающийся этиловый спирт отгоняют, а барду, которая содержит около 0,65—1,3% редуцирующих веществ, состоящих почти полностью из пентоз, используют для выращивания кормовых дрожжей. Сульфитный щелок, получаемый при варке лиственной древесины, после нейтрализации непосредственно используют для выращивания кормовых дрожжей. Поскольку кислый сульфитный щелок имеет большую кислотность (рН = 2^2,1), его предварительно следует освободить от сернистого ангидрида и нейтрализовать известью или аммиаком до рН = 4-^5.
Барда после спиртового брожения хвойных сульфитных щелоков обычно имеет рН = 4,2ч-4,4 и для выращивания кормовых дрожжей не требует дополнительной нейтрализации.
Перед использованием для выращивания кормовых дрожжей водные растворы пентозных и гексозных Сахаров должны быть обогащены азотом, фосфором, а иногда калием. Азот прибавляют в виде аммиака или сернокислого аммония, содержащего 19—21% аммиачного азота. Иногда для этой же цели используют мочевину или диамофос (NH^HPC^, который одновременно содержит азот и фосфор. Фосфор обычно вводят в виде водной вытяжки из суперфосфата, содержащего 17—18% растворимого Р3О5.
На выращивание 1 т абсолютно сухих кормовых дрожжей расходуется 450 кг сернокислого аммония, 266 кг суперфосфата и 51 кг хлористого калия. Поскольку часть азота, фосфора и калия теряется в производстве, общий расход питательных веществ увеличивается по сравнению с приведенным на 10%.
Как уже указывалось, помимо питательных веществ, для выращивания, кормовых дрожжей необходимо значительное количество кислорода, растворенного в жидкости. Поскольку дрожжи усваивают только растворенный кислород, количество его должно быть достаточным для нормального роста дрожжей. Максимальная растворимость кислорода в жидкости, содержащей сахар и питательные вещества, при температуре около 30° составляет около 7 мг/л. При снижении концентрации его до 2 мг/л размножение дрожжей почти прекращается. Поэтому для нормального размножения и роста дрожжей питательную среду нужно непрерывно обогащать кислородом путем продувания через нее воздуха. Поскольку вдувание воздуха в жидкость связано с значительным расходом электроэнергии, необходимо применять такие конструкции аппаратов, которые способствуют наиболее полному Использованию кислорода вдуваемого воздуха при минимальном расходе энергии. Наилучшие конструкции должны удовлетворять следующим основным требованиям:
ЗЗЭ
1) пузырьки воздуха должны быть небольшими. Чем меньше диаметр пузырьков, тем больше поверхность растворения кислорода;
2) пузырьки воздуха должны находиться в жидкости как можно дольше, чтобы содержащийся в них кислород использовался максимально; этого можно достичь хорошим перемешиванием жидкости с распыленным в ней воздухом или выращиванием дрожжей в пене;
3) столб жидкости, продуваемый воздухом, должен иметь минимальную высоту; чем выше этот столб, тем больше расход электроэнергии;
4) аппарат должен быть максимально простым по конструкции и должен содержать минимум движущихся механизмов.
Аппараты, служащие для выращивания кормовых дрожжей и отвечающие перечисленным выше требованиям, называются инокуляторами.
В соответствии с этими требованиями в настоящее время разработан и применяется в производстве кормовых дрожжей ряд конструкций инокуляторов, краткое описание которых будет дано ниже. На рис. 78 приведена одна из схем получения кормовых дрожжей с использованием гидролизного сахара. По этой схеме горячая барда гидролизно-спиртового завода или нейтрализованный гидролизат поступает в сборник 1, из которого центробежным насосом 2 перекачивается в инокулятор 6 через теплообменник 5, где охлаждается до температуры 25—30°. В этот же инокулятор пропорционально количеству поданного сахара поступают питательные соли: сернокислый аммоний и растворимая в воде часть суперфосфата. Для этой цели ранее сернокислый аммоний и суперфосфат раздельно растворяли в воде и после освобождения от осадка декантацией в виде прозрачных растворов подавали непосредственно в инокуляторы. Такой метод подачи питательных солей имеет серьезный недостаток, заключающийся в том, что при смешении сернокислого аммония с кальциевыми солями органических кислот гидролизата или барды протекает обменная реакция
(СН3СОО)2 Са + (Nh5)2 S04-*2Nh500C ■ СН3+ CaS04,
I
В результате которой образуется осадок гипса, загрязняющий дрожжи. Для предотвращения этого суперфосфат и сернокислый аммоний рекомендуется растворять вместе в сборнике 3. При этом протекает обменная реакция
СаНР04 + (Nh5)2 S04 (Nh5)3 HP04 + CaS04,
I
В процессе которой образуется хорошо растворимый диаммоний - фосфат или амофос и выпадающий в осадок гипс. Последний после отстаивания удаляется через нижнее отверстие в сборни-
|
|
Ке 3. Декантированный раствор амофоса подается через мерники в инокулятор 6, одновременно туда по трубе 4 поступает дрожжевая суспензия.
Воздух, необходимый для выращивания дрожжей, засасывается из атмосферы турбовоздуходувкой 24, в которой сжимается до 1,4—1,6 ата и поступает в промывную башню 23. Последняя представляет собой вертикальный стальной цилиндр, заполненный керамическими кольцами, по которым сверху вниз течет холодная вода. Воздух поступает в эту башню снизу и, двигаясь вверх, навстречу воде, промывается ею, очищаясь от пыли и микроорганизмов. Сжатый и промытый воздух подают в нижнее распределительное кольцо инокулятора.
Инокулятор с шайбовым воздухораспределением представляет собой вертикальный стальной или железобетонный цилиндр объемом 200—250 м3. Внутри инокулятора установлен вертикальный вал, вращающийся со скоростью 75—150 об/ман. На нижней части вала укреплен распылительный механизм 9, служащий для эмульгирования воздуха в жидкости.
Сжатый воздух через отверстия в распределительной кольцевой трубе входит в жидкость и, поднимаясь, попадает в кольцеобразное перевернутое корыто, верхняя часть которого имеет мелкие отверстия. Через них воздух входит в жидкость и благодаря быстрому вращению кольцеобразного корыта, называемого шайбой, распыляется в жидкости, образуя пенистую массу. Последняя постепенно разделяется на жидкость, стекающую в низ чана, и на пену, поднимающуюся выше вращающейся шайбы. Для того чтобы пена не поднималась выше верхней кромки бака, в верхней части его на вращающемся валу укреплен механический пеногаситель 8, представляющий собой укрепленные вертикально стальные лопасти, которые, вращаясь, ударяют по пене и гасят ее. Образущаяся при этом дрожжевая суспензия стекает вдоль вала обратно, в низ чана. Для улучшения распыления воздуха в центральной части шайбы имеется отверстие, через которое снизу засасывается жидкость и выбрасывается с боков, как это показано стрелками на рис. 78. Дрожжи в таком инокуляторе растут главным образом в пене, которая занимает около 75% полезного объема.
При таком методе работы обычно устанавливают последовательно два инокулятора 6, 7 (рис. 78). Благодаря этому дрожжи выращиваются непрерывно и с достаточно глубоким усвоением содержащегося в растворе сахара. В первый инокулятор (объем 200 м3) при переработке спиртовой барды обычно подается 1800—2500 ж3 воздуха в час и во второй 900—1300 ж3 в час. В этих условиях с 1 м3 общего объема чанов можно получать 0,24—0,32 кг сухих дрожжей в час, или 5,76—7,68 кг сухих дрожжей в сутки. При повышении концентрации сахара в субстрате, например при переработке гидролизатов, щелоков или предги - дролизатов, производительность инокуляторов повышается. При этом соответственно должна быть усилена и аэрация жидкости. Поскольку интенсификация подачи кислорода в жидкость связана с рядом технических трудностей, дрожжи в таких аппаратах можно выращивать на субстрате, содержащем не более 2—3% сахара в растворе.
При работе инокуляторов температура жидкости в них поддерживается на уровне 35—38°. При выращивании дрожжей выделяется тепло и температура жидкости может подняться выше допустимой. Источником тепла является также воздух, нагревающийся в турбовоздуходувке 24 и не успевший отдать свое тепло Еоде в промывной башне 23, поэтому в инокуляторах устанавливают охлаждаемые водой змеевики или пропускают жидкость через теплообменники, установленные вне инокуляторов.
Полученная дрожжевая суспензия из инокулятора 7 при помощи насоса 10 непрерывно отбирается и подается в фильтр 11, который служит для улавливания крупных твердых частиц. Отфильтрованную пену или суспензию под давлением подают в группу сепараторов 12 первой ступени, где она разделяется на дрожжевую бражку, сбрасываемую в канализацию, и сгущенную дрожжевую суспензию. Последняя по трубе 4 частично возвращается в первый, или головной, инокулятор для засева дрожжами поступающего в инокуляторы субстрата. Основная же масса сгущенной дрожжевой суспензии поступает на промывку в смеситель 13, где она разбавляется чистой водой, а затем сгущается в группе сепараторов 14 второй ступени. Промывная вода из этих сепараторов сбрасывается в канализацию, а сгущенная и промытая дрожжевая суспензия, содержащая 200—300 г прессованных дрожжей в литре, собирается в промежуточном сборнике 15, из которого непрерывно поступает в лоток барабанного вакуум - фильтра 16, где дополнительно сгущается до содержания 800—900 г прессованных дрожжей в литре. Отфильтрованная на вакуум-фильтре жидкость по трубе 25 сбрасывается в канализацию, а сгущенная дрожжевая суспензия снимается ножом с поверхности барабана в лоток, откуда далее поступает в сборник 17. Снятая ножом дрожжевая масса имеет консистенцию густой пасты и не течет по трубам. Для придания пасте подвижности ее подогревают паром в лотке, благодаря чему она разжижается. В сборнике 17 полужидкую массу дополнительно нагревают при помощи парового змеевика. Этот процесс связан с потерей дрожжами части воды и носит название плазмолиза.
Подвергнутая такой обработке дрожжевая суспензия насосом 18 подается на двухвальцовую барабанную сушилку 19, где высушивается до содержания 8%-ной влаги.
Для высушивания дрожжевую пасту намазывают тонким слоем на гладкую поверхность вращающегося горизонтального барабана, нагретую глухим паром до 150—100°. Благодаря этому влага, содержащаяся в дрожжевой пасте, быстро испаряется. Высушенные дрожжи снимают с поверхности барабана специальными ножами, прижимающимися к его поверхности. Время от нанесения дрожжевой пасты на поверхность барабана до снятия ее в сухом виде составляет около 7 сек. За это время белки и основная масса витаминов и ферментов не успевают разрушиться. Сухие дрожжи, снятые с барабанов, имеют форму тонких, полупрозрачных ломких листочков желтого или коричневого цвета. В таком виде сухие дрожжи обладают небольшим объемным весом, что затрудняет их упаковку. Поэтому дрожжи горизонтальным шнеком 20 подают в небольшую мельницу, где их
Растирают до состояния муки и в таком виде подают в бункер готового продукта 21. Из этого бункера дрожжевая мука периодически поступает в бумажные мешки 22, установленные на платформе десятичных весов. Упакованные в мешки сухие дрожжи отправляют потребителям.
Описанная схема производства кормовых дрожжей на разных заводах имеет некоторые варианты.
Так, на некоторых дрожжевых установках воздух распыляют не описанной выше шайбой, а другими механизмами. На рис. 79 схематически изображено распылительное устройство системы Фогель-Буш. Состоит оно из вертикального полого вала 1, приводимого во вращение передачей 3, и неподвижной муфты 5, через которую в вал по трубе 2 подается сжатый воздух, но внутренней полости вала воздух поступает в полые лопасти 4, поверхность которых покрыта большим количеством мелких отверстий. Через них воздух входит в жидкость, распыляется в ней и, благодаря вращению жидкости, медленно поднимается вверх по спирали.
|
Рис. 79. Инокулятор с распылительным устройством для воздуха системы Фогель-Буш: / — вал; 2 — труба; 3 — передача; 4 — полые лопасти; 5 — муфта |
На рис. 80 представлена другая, несколько отличная от предыдущей конструкция. В ней сжатый воздух также подается в полый вращающийся вал 1, нижний конец которого переходит в турбину 2. Выбрасываемый из нее воздух распыляется в жидкости, образует большое количество пены, медленно поднимающейся в верхнюю часть инокулятора. В центральной части инокулятора установлен неподвижный цилиндр 3, пена через верхний борт этого цилиндра стекает вниз и засасывается турбиной 2.
Благодаря этому уровень пены в таком инокуляторе поддерживается постоянным.
Не во всех конструкциях инокулятора удается гасить избыток пены механическими методами. Иногда приходится применять химические пеногасители (олеиновая кислота, сульфитиро- ванные жиры), которые, повышая поверхностное натяжение жидкости на границе жидкость — воздух, быстро гасяг пену. Однако этот метод борьбы с пеной считается дорогим.
Способность дрожжей флотироваться в пену из жидкости послужила основанием для разработки пенного способа сгущения дрожжевой суспензии вместо сепараторов первой группы (рис. 78).
Флотатор такой конструкции (рис. 81), предложенный А. А. Ивановым, представляет собой вертикальный, открытый сверху стальной чан, внутри которого установлен цилиндр 12 Меньшего размера. Кольцевое пространство между стенками чана и внутреннего цилиндра разделено четырьмя перегородками на четыре секции. Дрожжевая суспензия из инокуляторов любой конструкции поступает через штуцер 10 в первую секцию 6 флотатора. На дне этой секции установлены бар - ботеры 2, через которые в секцию вдувается воздух по трубе 1. Поднимающиеся пузырьки воздуха увлекают на своей поверхности дрожжинки (флотируют их) и образующаяся пена стекает через верхний борт внутреннего цилиндра 12 на его дно. Частично освобожденная от дрожжей суспензия поступает во вторую секцию 7, где также продувается воздухом и при помощи пены освобождается от части взвешенных дрожжей. Аналогичным образом дрожжевая суспензия проходит третью 8 и четвертую 9 секции. Освобожденная от дрожжей жидкость по трубе 11 сбрасывается в канализацию.
| Рис. 80. Инокулятор с распылительным устройством для воздуха типя Сегнерава колеса |
| У /у /// у /у у у у у у / /У/у у у, |
Дрожжевую пену, собирающуюся в среднем цилиндре, гасят механическим пеногасителем 4, приводимым во вращение от электродвигателя 3. Сгущенную суспензию через штуцер 13 отводят в аппаратуру для последующей промывки и дальнейшего сгущения на сепараторах. Такая конструкция оказалась значительно эффективнее обычных сепараторов, устанавливаемых на первой ступени сгущения.
Интересная конструкция инокулятора, не имеющего движущихся механизмов, была недавно предложена Ле-Франсуа. Схема чана его конструкции представлена на рис. 82. Такой инокулятор 1, имеющий диаметр 5—6 м, достигает высоты 13 м. Благодаря большой высоте чана пена не достигает верхней кромки и гасится за счет собственного веса. Этим и поддерживается постоянный уровень пены. По трубе 8 в чан подается аммиак или соли аммония. По трубе 2 через воронку 10 поступает свежее
Сусло. По трубе 3 в инокулятор подают сжатый воздух от воздуходувки. По центральной трубе воздух подводится ко дну чана, где выходит через узкую кольцевую щель между специальной тарелкой 18 и дном инокулятора со скоростью до 20 м/сек при высоте щели около 25 мм. Благодаря этому устройству воздух быстро эмульгируется в жидкости, стекающей через верхний бортик тарелки 18.
Образовавшаяся пена поднимается вверх вдоль стенок чана. Часть пены увлекается по центральной трубе в низ чана, где она, смешиваясь с потоком пены, идущей вдоль стенок снизу вверх, снова направляется вверх, совершая, таким образом, замкнутый цикл.
Для регулирования температуры в чане служат две самостоятельные системы охлаждения. Первая состоит из кольцеобразной трубы-спрыска 19, по которой холодную воду подают на наружную поверхность верхней части чана. Стекающая по наружным стенкам чана вода охлаждает его содержимое и через сборный лоток 20 удаляется в канализацию. Второе устройство для охлаждения представляет собой стальной цилиндр 7, устанавливаемый внутри чана. Этот цилиндр имеет двойные стенки и систему ходов, позволяющую холодной воде двигаться между стенками по спирали. Охлаждающую воду в этот цилиндр подают по трубе 5, а уходит она по трубе 4.
|
Рис. 81. Чан для флотационного Сгущения дрожжевой суспензии: Г — труба; 2 — барботеры; 3 — электродвигатель; 4 — пеногасмтель; 5 — дрожжевая суспензия; 6, 7, 8, 9 — соответственно первая, вторая, третья, четвертая секции флотатора; 10 и 13 — штуцеры; //— труба; 12 — цилиндр |
|
Рис. 82. Инокулятор и. пеногаситель системы Ле-Франсуа: / — инокулятор; 2, 3, 4. 5, 6, 8, 9, 12, 15 — трубы; 7 — цилиндр; 10 — воронка; // — сборник пены; 13 — наклонная поверхность; 14 — сирыскн; 16 — насос; 17 — дрожжевая суспензия; 18 — тарелка; 19 — труба-спрыск; 20 — сборный лоток; 21 — пеногаситель |
| Этой жидкости используется в спрысках 14 для гашения пены. По этому методу готовая дрожжевая суспензия, так же как и по схеме, приведенной на рис. 78, подвергается последовательному сгущению на сепараторах и далее — обезвоживанию и высушиванию. Кроме описанной выше барабанной сушилки, для сушки сгущенной дрожжевой суспензии часто применяют также распылительные сушилки, основанные на тонком распылении сгущенного дрожжевого молока в камере, заполненной сухим горячим воздухом. Мелкие капли дрожжевой суспензии в этих условиях быстро высыхают и в виде тонкого светло-желтого |
В инокуляторе системы Ле-Франсуа на каждый кубометр бродящего сусла в час подается около 60 м3 воздуха под давлением 3—3,5 м вод. ст. В рабочем состоянии инокулятор на высоту 2—2,5 м заполнен жидкостью, над которой находится почти десятиметровый слой пены. Готовая дрожжевая суспензия из инокулятора непрерывно отбирается по трубе 6 в сборник пены 11, из которого по широкой трубе 12 пена медленно стекает в пеногаситель 21. В последнем пена попадает на наклонную поверхность 13, где и гасится при помощи спрысков 14. Жидкая дрожжевая суспензия 17 стекает на дно пеногасителя 21, откуда ее насосом 16 подают по трубе 15 на сгущение и промывку. Частьпорошка падают на дно камеры, откуда непрерывно удаляются в бункер товарной продукции.
На рис. 83 приведена схема одной из таких сушилок. Она состоит из вертикального цилиндра 1, в нижней части переходящего в конус 6. В верхней, закрытой части цилиндра находится установка 5 для распыления дрожжевого молока, поступающего
По трубе 4. Распыление производится в тарелке с боковыми отверстиями, вращающейся на вертикальной оси со скоростью около 14 000 об1мин. Горячий воздух из калорифера подают в сушилку по трубе 2. При соприкосновении горячего воздуха и капель тонкораспыленного дрожжевого молока последние быстро высыхают и оседают в нижнем конусе сушилки. Охлажденный воздух из сушилки удаляют по трубе 3.
Для улавливания сухих дрожжей, увлекаемых в трубу 3 отходящим воздухом, последний проходит последовательно две группы циклонов, после чего сбрасывается в атмосферу. Осевшие в циклонах дрожжи возвращают в производство. Основная масса высушенных дрожжей оседает на стенках конуса 6, затем при помоши ротационного питателя 7 их подают в трубу 8, по которой воздухом они отсасываются в систему циклонов. Осевшие в циклонах сухие дрожжи направляются в бункер, откуда поступают на упаковку. В некоторых сушилках этого типа сгущенное дрожжевое молоко распыляется механическими или пневматическими форсунками.
Для сбрасывания сухих дрожжей со стенок нижнего конуса сушилки применяются скребки, приводимые в движение от электродвигателя, специальные молотки с электрическим приводом или вибраторы.
|
Рис. 83. Схема распылительной сушилки для дрожжевой суспензии: / — цилиндрическая часть сушилки; 2, 3, 4, 9 — трубы; 5 — распылительная тарелка; 6 — нижний конус сушилки; 7 — питатель |
В последнее время работники дрожжевой промышленности проявляют большой интерес к различным приемам, способствующим повышению содержания витаминов и антибиотиков в кормовых дрожжах. К числу таких приемов относится облучение живых дрожжей ультрафиолетовыми лучами перед сушкой путем пропускания дрожжевой суспензии тонким слоем вдоль кварцевых трубок, генерирующих ультрафиолетовые лучи. Благодаря такому облучению содержащийся в дрожжах провитамин эргостерин превращается в антирахитический витамин D2.
Для повышения содержания в кормовых дрожжах витамина В]2 параллельно с дрожжами на тех же средах выращивают другие микроорганизмы, накапливающие этот витамин. К числу таких организмов относятся пропионовокислые бактерии и некоторые виды лучистых грибов — актиномицетов. Последние способны продуцировать также антибиотики террамицин и биомицин, являющиеся ценной добавкой к кормам вместе с дрожжами. Аналогичным образом можно обогатить кормовые дрожжи пенициллином и другими важными антибиотиками.
Их вводят в кормовые дрожжи на последней стадии сгущения перед сушкой. Обогащение дрожжей витаминами и антибиотиками резко улучшает их кормовые свойства.
proizvodim.com
 |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
 Пример видео 3 |  Пример видео 2 |  Пример видео 6 |  Пример видео 1 |  Пример видео 5 |  Пример видео 4 |
Администрация муниципального образования «Городское поселение – г.Осташков»