Файл: Технология гидролизных производств учебник..pdf

220

5. ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ДРОЖЖЕПОДОБНЫХ ГРИБОВ (ПЕНТОЗНЫХ ДРОЖЖЕЙ) НА ГИДРОЛИЗНОМ СУСЛЕ

При помощи живых микроорганизмов можно осуществлять биологический синтез денных органических веществ — белка, витаминов, гормонов и других соединений, находящих широкое применение в качестве белково-витаминного корма в животновод­ стве, птицеводстве и звероводстве. Такими микроорганизмами являются различные виды дрожжеподобных грибов, хорошо усваивающих не только гексозы, но и пентозы и органические кислоты, поэтому они носят название пентозных дрожжей. При наличии благоприятной питательной среды, содержащей сахара, органические кислоты, азотистые и минеральные соединения,

атакже кислород, дрожжеподобные грибы быстро размножаются

иактивно накапливают дрожжевую биомассу.

Для выращивания кормовых дрожжей используются гидро­

При переработке барды гидролизных и сульфитно-спиртовых заводов питательными веществами являются: пентозы — ксилоза (0,35—0,80%) и арабиноза (0,11—0,16), органические кислоты, в основном уксусная (0,21—0,48 %) и левулиновая. В послеспиртовой барде, кроме того, содержатся органические кислоты, которые образуются при брожении и дыхании дрожжей: молочная, янтар­ ная, пировиноградная, фумаровая. Средой для выращивания дрожжей могут служить также предгидролизаты и отеки, получае­ мые при производстве кристаллической глюкозы и ксилозы и со­ держащие гексозы, пентозы, органические кислоты, азотистые и минеральные вещества. Методы подготовки питательной среды для выращивания кормовых дрожжей были изложены выше. Улучшение биологической доброкачественности гидролизной среды оказывает благоприятное влияние на этот процесс. Для производ­ ства кормовых дрожжей применяют бесспоровые дрожжеподоб­ ные грибы, хорошо усваивающие питательные вещества специфи­ ческих гидролизных сред и накапливающие биомассу.

Для получения высоких выходов дрожжей большое значение имеет выбор наиболее активных, урожайных, устойчивых в гидролизных и сульфитно-щелоковых средах микроорганизмов. Большая часть их была выделена из диких дрожжей или из микрофлоры дрожжевых заводов. Большое значение в подборе, выделении и изучении дрожжеподобных микроорганизмов для производства кормовых дрожжей имеют исследования научных ра­ ботников ВНИИгидролиза — А. П. Крючковой, Т. Н. Семушиной, Г. С. Родионовой, М. Я. Калюжного, П. Н. Фишер и др. Ими

/

к неблагоприятным условиям гидролизной среды. На основании этих исследований были подобраны для дрожжевых заводов и це­ хов и внедрены в производство наиболее урожайные расы пентозных дрожжей, полно и эффективно использующие питательные веще­ ства гидролизных сред (гексозы, пентозы, органические кислоты) и способные максимально накапливать биомассу. Так, из микро­

изменения природы микроорганизмов, удалось изменить многие свойства и качества дрожжеподобных грибов и получить новые расы, обладающие полезными .для производства свойствами: способностью полнее использовать органические вещества гидролизных сред, накапливать биомассу при высоких концентра­ циях РВ в сусле, развиваться в присутствии вреднодействующих веществ среды, при повышенной температуре и низком pH. Так были получены арабинозные варианты дрожжей Candida tropica­ lis СД-5 (саратовские), Х-9 (хорские), которые ранее слабо утилизировали арабинозу. Были выведены дрожжеподобные грибы Кр-9в С. scottii, устойчивые к действию фурфурола, и раса Тулунская-6 (Тул-6) того же вида, позволяющая вести процесс выращивания дрожжей без разбавления сусла. Подобраны также осмофилыіые дрожжи, способные расти и накапливать биомассу на концентрированных средах (до 10%)- В клетках осмофильных дрожжей концентрация клеточного сока, а следовательно, и осмо­ тическое давление в 2—3 раза выше, чем в клетках обычных кормовых дрожжей.

Классификация пентозных дрожжей. Изучение дрожжевой микрофлоры гидролизно- и сульфитно-дрожжевых заводов позволило охарактеризовать и классифицировать большинство видов, имеющих значение для промышленности.

В основу классификации дрожжеподобных грибов положены главным образом морфологические отличия, и в настоящее время нет систематики, которая учитывала бы комплекс всех физиологи­ ческих, филогенетических свойств, признаков и приспособлений этих микроорганизмов.

Систематику дрожжеподобных грибов предложили в 1952 г. голландские ученые Лоддер и Крегер ван Рей. Согласно их си­ стематике все дрожжеподобные грибы, у которых не наблюдается спорообразования и копуляции, относятся к классу несовершенных грибов Fungi imperfecti. В этом классе они выделены в порядок Cryptococcales, характеризующийся тем, что дрожжевые клетки почкуются, мицелий слабо развит или отсутствует, иногда образу­ ется ложный мицелий. К порядку Cryptococcales относятся семей­ ство аспорогенных дрожжей Cryptococcaceae, которое делится на три подсемейства. Это деление основано на способности дрожже­ подобных грибов образовывать аскоспоры, бластоспоры. К под­ семейству Cryptococcoideae относятся культуры, наиболее распро­

2 2 2

страненные в гидролизно-дрожжевом производстве. Это подсемей­ ство отличается тем, что наряду с почкующимися клетками может образоваться псевдомицелий и истинный мицелий. Псевдоми­ целием, или ложным мицелием, называют цепочки, состоящие из удлиненных клеток, образовавшихся путем почкования и соеди­ ненных друг с другом. Эти цепочки или нити часто разветвлены, и на них расположены овальные или круглые дрожжевидные клетки — бластоспоры. Подсемейство Cryptococcoideae включает семь родов в зависимости от способа размножения, способности образовывать мицелий или ложный мицелий и артроспоры — отдельные цилиндрические и округленные членики мицелия, часто располагающиеся зигзагообразно.

Наибольшее значение для гидролизно- и сульфитно-дрожжевой промышленности имеет род Candida. Характерной особенностью дрожжеподобных'Трйбов этого рода является образование псевдо­ мицелия и бластоспор, расположенных обычно в местах соедине­ ния клеток; встречается и истинный мицелий, но в незначительном количестве. Форма клеток разнообразна, они размножаются многосторонним почкованием. На основании морфологических, физиологических и культуральных признаков роды делятся на виды. При определении вида большое значение имеет способность микроорганизмов ассимилировать и сбраживать различные сахара. Род Candida включает 30 видов, отличающихся различ­ ным расположением мицелия, бластоспор и другими признаками. Наиболее распространенными видами рода Candida являются Candida tropicalis, С. utilis, С. scottii.

Виды подразделяются на расы, имеющие свойства, необходи­ мые тому или иному производству. Расы дрожжеподобных грибов, выделенные на разных заводах, отличаются по активности исполь­ зования органических веществ гидролизных сред, устойчивости к вреднодействующим факторам этих сред и по выходу биомассы. Лучшими расами являются: Кр-9в вида Candida scottii, Кд-14 (краснодарская) вида С. tropicalis, П-1 (приозерская) вида С. utilis. К другому подсемейству Trichosporoideae относится род Trichosporon, встречающийся в микрофлоре дрожжевых заводов среди спутников основной культуры. Род Trichosporon характери­ зуется наличием истинного и ложного мицелия, бластоспор и артроспор, на которые мицелий расчленяется. Бластоспоры имеют вид маленьких цепочек или венчиков, размножаются почкованием и делением. Представителем этого рода является вид Trichosporon

мы дрожжей и грибов, утилизирующих гексозы, пентозы и орга­ нические кислоты, отличаются по способности и скорости потреб­ ления органических веществ гидролизных сред, активности на­ копления биомассы, потребности в витаминах и устойчивости к примесям, подавляющим развитие микроорганизмов в этих средах.

223