181771. lajstromszámú szabadalom • Eljárás takarmányélesztő és/vagy etilalkohol előállítására növényi hulladékokból
3 181771 4 csökkentették), újabb üzemeket, amelyek ezeken az eljárásokon alapulnak, már nem létesítenek. , 1950 óta folynak kísérletek arra, hogy gombákból előállított cellulóz enzimkészítmények segítségével oldják meg a cellulóz hidrolízisét. Ezt a problémakört tárgyalják HAGERDAL B. és munkatársai (1980. Biotechn. and Bioeng. XXII 1515-1526 és 1527-1542 pp.) cikkei. A cellulóz hidrolízisét általában Trichoderma viride enzimrendszerével végzik (STERNBERG D. 1976. Biotechn. and Bioeng. Symp. No 6 35-53 pp.). A cellulóz enzimes hidrolízise költséges folyamat és az ilyen elkészített glükóz oldat hasznosítása általában csak drágán értékesíthető termékek előállítása esetén kifizetődő. Eljárásunk kidolgozásánál abból indultunk ki, hogy az SCP előállítására csak olyan mikroorganizmus jöhet számításba, amely állattakarmányozási szempontból nem kifogásolható, és a ligninen kívül képes hasznosítani a növényi komponensek széles skáláját. A Candida és Torulopsis genusokba tartozó utilis specieseket mint takarmányélesztőket évtizedek óta alkalmazzák állatok fehéije-takarmányozására. Ezek az ismert élesztőfajok sem a lignint, sem a cellulózt nem képesek bontani. Az irodalomban sem írtak le eddig olyan élesztőfajt, amely a cellulózt képes lenne bontani. Azt a meglepő felfedezést tettük, hogy az 1978-ban általunk genetikai és törzsszelektiós módszerekkel izolált Candida utilis species képes a hidratált és parciálisán degradált cellulózt bontani. A cellulóz hidratálására és degradálására olyan egyszerű előkezelési eljárást dolgoztunk ki, amely lehetővé teszi, hogy cellulóz tartalmú anyagokból megfelelő tápoldatot készítsünk az általunk izolált élesztőtörzs szaporítására. A cellulóz hidratálása és parciális degradálása az általunk kidolgozott eljárás szerint híg ásványi savval (0,5-10 sűly%-os) és/vagy híg lúggal (0,5-10 súly%-os), a növényi hulladék természete szerint 0,5-5 óra kezelési idővel 80—100 °C között elérhető. Az optimális sav- és/vagy lúgkoncentrációt, valamint az előkezelés hőmérsékletét és tartamát a növényi hulladék kémiai összetétele és szerkezete szerint esetenként kell meghatározni. A növényi hulladék kémiai összetételétől függően annak legalább 25—60%-át lehet biokonvcrzióval takarmányélesztővé átalakítani, A fennmaradó, zömében ligilnből álló rost, takarmányadalékként vagy nyers rostként (töltőanyagként) szintén hasznosítható. Vizsgálatokat végeztünk annak meghatározására, hogy eljárásunk alkalmazásával milyen hozamokkal állítható elő takarmány élesztő, illetőleg etilalkohol a cellulóztartalmú nyersanyagokból, ha a fermentációt az általunk kitenyésztett Candida utilis var. cellulolitica vagy a takarmányélesztő gyártásánál jelenleg használt Torulopsis utilis élesztőtörzzsel végezzük. A 100 kg száraz nyersanyagból előállítható szárított takarmányélesztő mennyiségeket kg-ban (élesztőhozam) és a 100 kg száraz nyersanyagból előállítható etilalkohol mennyiségeket hl°-ban (abszolút etilalkohol literben kifejezett hozam) tüntettük fel az alábbi táblázaton. Termék Hozam Candida utilis var. cellulolitica törzzsel Torulopsisutilis élesztővel T akarmányélesztő szalmából 9,6-11,2 6,4- 7,8 Etilalkohol szalmából 12,0-13,0 8,2- 9,4 Takarmányélesztő újságpapírból 13,2-14,0 8,6- 9,2 Etilalkohol újságpapírból 13,6-14,0 8,6- 9,2 T akarmányélesztő kenafból 16,0-18,0 9,2-10,0 Etilalkohol kenafból 20,0-22,0 11,4-12,2 Takarmányélesztő és etilalkohol kenafból 9.0- 10,0 8.0- 10,0 4,0- 5,0 3,5- 4,5 Takarmányélesztő cukornád hulladék és bagasz 75 : 25 arányú keverékéből 18,0-19,0 9,8-10,6 Etilalkohol cukornád hulladék és bagasz 75 : 25 arányú keverékéből 22,0-23,6 12,2-13,6 Találmányunk szerinti eljárás foganatosítására az alábbi példákat adjuk meg, anélkül azonban, hogy találmányunkat e példákra korlátoznánk. 1. példa 1000 súlyrész kenafot kalapácséi darálón 1-2 mm-ei szemcienagytágra darálunk. Hozzá mérünk 9000 súlyrész 3,2%-os kénsavat és saválló edényben 120 percen át 96°C-on kezeljük. Ezután 7,2 súlyrész szuperfoszfátot és 4,0 súlyrész technikai ammóniumszulfátot adagolunk, majd a sókat feloldjuk. Az oldatot centrifugán szűrjük és technikai nátronlúggal a pH-t 6,5-re állítjuk be. Az így készített tápoldatot 37 °C-ra hűtjük le és 1 :100 arányban beoltjuk Candida utilis var. cellulolitica 10®/ml sejtkoncentrációjú inokulumával (előtenyészetével), melyet az alábbi módon készítünk el: Desztillált vízben literenként az alábbi tápanyagokat oldjuk fel: 7,5 g glükóz, 7,5 g karboximetilcellulóz (vízoldható), 0,2 g KH2P04, 0,15 g K2HP04, 2,0 g 5 10 15 20 25 30 35 40 45 SO 55 60 65 2
