173822. lajstromszámú szabadalom • Eljárás takarmányélesztő valamint fonalasgomba tenyésztésre alkalmas talajok és/vagy fehérje előállítására növényi hulladékokból
3 173822 4 majd ez utóbbiból előnyösen savas kezeléssel kicsapjuk a fehérjét, amit például takarmányozási célra elkülönítünk. A kapott tiszta, fehérjementes felülúszót tápsókkal kiegészítve, és pH-ját mintegy 4—5-re beállítva olyan táptalajt nyerünk, amelyen igen jó eredménnyel lehet egyes gombákat, például Aspergillus nigert tenyészteni. így eljárva, 1 kg silózott kukoricaszárból (szárazanyag-tartalomra számolva) mintegy 150 g száraz gomba micélium nyerhető ki (3,5% nitrogén-tartalommal), ami a kiindulási szárazanyag-tartalomra számolva 22% nyers fehérjének felel meg. A találmány szerinti eljárással előnyösen dolgozhatók fel olyan növényi hulladékok, amelyek cellulózgyártásra kevésbé alkalmasak, viszont a fánál és a szalmánál lényegesen nagyobb mennyiségben, legalább 10—30%-ban tartalmaznak híg savval könnyen hidrolizálható vegyületeket. Ilyen hulladékok például a kukoricaszár és a napraforgószár. Különösen az előbbi jön tekintetbe, mivel rendkívül nagy mennyiségben áll rendelkezésre. A fentiekben bemutatott, és a találmány tárgyát képező eljárás komoly műszaki haladást jelent az eddig ismertetett, mezőgazdasági hulladékok fehérjetermelésre való hasznosítását célzó eljárásokkal szemben. [Kralovánszky, U.P., Mátrai T.: Referátum a III. Soproni Fermentációs Kollokviumon (1974. X. 2—4.), Sarkov, V.I.: Gidroliznoe proizvodsztovo, 1945 (Goszleszbumizdat), Komarova, L.I., Vaszileva, K.A., Fiser, P.N: Plucsenie belkogo-uglebodnogo korma iz szolomi i kukuruznoj kocserizski. (Szbornik trudov Gosz. Naucsn. Isszled. Inta. Gidroliznoj y szulfitno-szpirtovoj Prom. Tom XI.) 3 314 797 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás]. Míg a technika állásából ismert eljárások szerint a mezőgazdasági hulladékokat többé-kevésbé erélyes hidrolízisnek vetik alá, és ezzel a nyersanyagban levő fehérjét elroncsolják, addig a találmány tárgyát képező eljárás szerint a hidrolízist olyan kíméletes formában végezzük, hogy a nyersanyagban levő fehérje nem károsodik, és a találmány szerinti eljárás részét képező lúgos extrakció útján ki is nyerhető. A technika állásából ismert eljárások szerint csak a savas hidrolízis során kapott hidrolizátumot hasznosították, és nem ismerték fel, hogy a savas hidrolízis után lúgos extrakció t végezve olyan kivonatot lehet nyerni, amelyből egyrészt a fehérje kinyerhető, másrészt pedig a fehérjementesített lúgos extraktum olyan nem redukáló, de asszimilálható szerves anyagokat tartalmaz, amelyeken kiválóan lehet fehérjékben dús gombákat tenyészteni. Míg a fenyőfa és a szalma előhidrolízise révén a nyersanyagnak mintegy 10%-a válik redukáló anyaggá, és a takarmányélesztőgyártás során ennek 40%-a alakul át élesztővé (száraz súlyban), vagyis a kiindulási anyag mintegy 4%-a, addig a kukoricaszár (a rajta levő levelekkel együtt feldolgozva) 16,5% redukáló anyagot szolgáltat, és ezenkívül annyi nem redukáló, de asszimilálható terméket eredményez, hogy a kiindulási anyag súlyára vonatkoztatva mintegy 17,5% takarmányélesztő nyerhető ki. Az eljárás gazdaságosságát tovább növeli az a körülmény, hogy az eljárás ezenkívül lehetőséget biztosít a kiindulási anyagban (növényi hulladék) levő fehérjék egyszerű kinyerésére is. Az eljárás visszamaradó, feldolgozhatatlan, oldhatatlan maradékát vagy tüzelőanyagként, vagy töltőanyagként a papír-, a karton- vagy a farostlemez-iparban lehet hasznosítani. A savas hidrolízist úgy végezzük, hogy a begyűjtött és felaprított növényi nyersanyagot, például kukoricaszárat, amelyet nem kell a rajta levő levelektől megtisztítani, 0,2—5%-nyi ásványi vagy szerves savval, előnyösen 1—2 súly százalékos kénsavval főzzük 80-140 °C-on, a hőmérséklettől függően mintegy 20-160 percig, majd szétválasztjuk a folyadék és a szilárd fázist. Az elkülönített folyadékhoz, amely gyakorlatilag nem tartalmaz nitrogént, az élesztő termelésében szokásos nitrogén- és foszfát-adalékokat, célszerűen ammónium-hidroxidot vagy ammóniumszulfátot és káliumdihidrogénfoszfátot adunk, majd pH-ját 3,0 és 6,0 közé állítjuk be. Az így kapott táptalajon (fermentlén) élesztőt termelő gombákat, előnyösen Candida tropicalist tenyészthetünk az élesztőgyártásban szokásos körülmények között. A Candida tropicalison kívül azonban más mikroorganizmusok is jól növekszenek a fenti módon készített táptalajokon. Erre vonatkozó adatokat az 1. példa tartalmaz. Miután a feldolgozásra kerülő növényhulladékokban található hemicellulózok mellett tekintélyes mennyiségű pektin és más hasonló anyag is van, amelyek nem redukáló, de asszimilálható vegyületeket szolgáltatnak savas hidrolíziskor (glukuronsav, galakturonsav stb.), a tenyésztésnél elsősorban azok a mikroorganizmusok jönnek szóba, amelyek ezeknek a vegyületeknek az asszimilálására képesek. A nyersanyagban levő fehérje kivonása a találmány szerint úgy történik, hogy a hulladékanyagokat híg alkálifém-hidroxid-oldattal (előnyösen 0,1—1%-os nátriumhidroxid-oldattal) 5—20 percig főzzük. Ekkor a nyersanyagban levő fehérje nagy része kioldódik és az oldatból a pH 1—5-re való beállításával egyéb anyagokkal együtt kicsapható. A kapott csapadék mintegy 4% nitrogént tartalmaz, ami fehérjére átszámolva mintegy 25%-os fehérje-tartalomnak felel meg. A pepszinnel, tripszinnel és erepszinnel végzett emésztési kísérletek azt mutatták, hogy a kapott nitrogéntartalmú anyag pepszinnel kevéssé, tripszinnel és erepszinnel azonban jól emészthető fehérje. Különösen előnyös, ha a kétféle feltárást, a savas és a lúgos közegben végzett egymást követően hajtjuk végre. Azt tapasztaltuk ugyanis, hogy a savas hidrolízissel már feltárt növényi nyersanyagból sokkal jobb hozammal lehet a fehérje lúgos kivonását végrehajtani (mintegy kétszeres mennyiség nyerhető így ki). Ilyenkor előnyösen úgy járunk el, hogy a savas feltárás során kapott zagyból például centrifugálással, vagy szűréssel elkülönítjük a szilárd fázist, miközben a folyadékot a fentiekben ismertetett módon takarmányélesztő termelésére alkalmas fermentlévé dolgozzuk fel, majd az elkülönített szilárd fázist vetjük alá a lúgos feltárásnak. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
