CC BY
5
УДК 636.087.2
Б01: 10.17277/уе81тк.2022.02.рр.269-278
КИНЕТИКА И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТВЕРДОФАЗНОЙ БИОКОНВЕРСИИ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ В СТАТИКО-ДИНАМИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ
В. Н. Долгунин, Д. А. Власов, В. А. Пронин
Кафедра «Технологии и оборудование пищевых и химических производств», dolgunin-vn@yandex.ru; ФГБОУВО «ТГТУ», Тамбов, Россия
Ключевые слова: биоконверсия; статический и статико-динамический режим; твердофазное ферментирование; целлюлозосодержащее сырье.
Аннотация: Проведено исследование кинетики твердофазной биоконверсии целлюлозосодержащего сырья в статико-динамическом режиме ферментиро-вания. Исследовано влияние интенсивности перемешивания на кинетические закономерности процесса ферментирования с использованием микроскопического гриба Trichoderma viride. Определены параметры мягкого динамического воздействия на ферментативную среду, обеспечивающего наиболее высокую эффективность статико-динамического режима твердофазной биоконверсии.
Производства макро- и микроскопических грибов, а также их продуцентов для нужд различных отраслей промышленности, медицины, сельского хозяйства и агропромышленного комплекса испытывают острую потребность в твердофазных субстратах с регламентными показателями качества. Например, дефицит качественного субстрата для культивирования макроскопических грибов продовольственного назначения приводит к необходимости использования импортного сырья, что сопровождается трехкратным снижением рентабельности производства [1]. Основным препятствием для полного импортозамещения зарубежного субстрата является отсутствие технологической базы, необходимой для осуществления процессов ферментолиза дисперсной твердой фазы.
Это связано с тем, что различные отрасли промышленности, агропромышленного комплекса и сельского хозяйства связаны с переработкой растительного сырья, сопровождаемой образованием больших объемов целлюлозосодержащих отходов (отходов деревообработки и растениеводства, лузги масличных и крупяных культур, кукурузных кочерыжек и др.). Несмотря на то что такого рода отходы могут служить источником сырья для производства высококачественного биотехнологического субстрата, богатого углеводами и аминокислотами, значительная их часть утилизируется способами (сжиганием, формированием отвалов и т.д.), целесообразность которых не подтверждается ни экономическими ни экологическими критериями.
Такое положение сохраняется несмотря на то, что в большинстве случаев растительные отходы характеризуются богатым сырьевым потенциалом с разнообразным компонентным составом, включающим углеводы, белки, жиры, неорганические соли при обычно относительно большом содержании полисахаридов
в виде смеси целлюлозы (15 - 60 %), гемицеллюлозы (10 - 30 %) с примесью органического полимера - лигнина (5 - 30 %) [2]. Для конверсии подобного рода отходов в качественное сырье для биотехнологий первостепенное значение имеет перевод целлюлозосодержащих компонентов в легко усвояемую форму, организация которого традиционными способами (кислотного гидролиза и глубинного жидкофазного культивирования) сопряжена со значительными технологическими проблемами. Соответствующие производства характеризуются низкой рентабельностью вследствие недостаточно высокого выхода целевого продукта, значительной энергоемкости и больших объемов трудно утилизируемых отходов [1, 2].
Результаты исследований свидетельствуют, что значительную часть перечисленных недостатков возможно преодолеть при использовании твердофазной ферментация целлюлозосодержащего сырья, которая по сравнению с глубинной ферментацией характеризуется низким водопотреблением, высокими значениями удельной производительности и концентрации биопродукта, малыми энергозатратами и значительным снижением остроты проблемы утилизации отходов [3, 4]. Важным преимуществом твердофазной ферментации целлюлозосодержащего сырья является также возможность ее реализации с применением экономичных относительно простых и надежных конструкций биореакторов [3, 4].
В работах [5, 6] обоснована целесообразность организации твердофазного ферментирования целлюлозосодержащего сырья на основе отходов деревообрабатывающего производства в динамическом режиме с использованием целлюлоли-тических ферментов, являющихся продуктом метаболизма культуры микроскопического гриба Тпскоёвгша утёв. В результате исследований подтверждены преимущества ферментирования в динамическом режиме при мягком механическом воздействии на мицелий микроскопического гриба по сравнению со статическим ферментированием по комплексу основных показателей эффективности.
Динамический режим ферментирования реализован в аппарате с гладким вращающимся барабаном, особенностью которого является возможность выполнения функции универсальной единицы оборудования, адаптированной для организации процессов смешивания субстрата, его стерилизации, однородного распределения посевного материала, ферментирования и сушки белоксодержащего продукта [7, 8]. Целесообразность применения универсального оборудования в обсуждаемой технологии подтверждается абсолютным доминированием продолжительности операции ферментолиза в общем технологическом цикле. Установлено, что объемное аэрирование и перемешивание ферментативной среды в мягком режиме в процессе биокаталитического гидролиза способствует его интенсификации при увеличении массы плодовых тел, однородности их распределения и снижению спорообразования по сравнению со статическим ферментиро-ванием.
Вместе с тем на фоне полной определенности сравнительных характеристик статического и динамического режимов полностью отсутствует понимание степени влияния интенсивности перемешивания на эффективность биоконверсии. Ответ на данный вопрос представляется чрезвычайно важным, поскольку, очевидно, существует некоторое предельное значение иненсивности перемешивания, с увеличением которой будет усиливаться негативный эффект механического воздействия на мицелий микроскопического гриба, приводящий к разрушению плодовых сред и доминированию спорообразования. Результаты исследования, представленные в работах [5, 6], отражают кинетические закономерности процесса биоконверсии в динамическом режиме ферментирования, для которого параметры механического воздействия на культуру определены исключительно интуитивным образом.
В рамках настоящей статьи представлены результаты экспериментального исследования, посвященного определению условий перемешивания ферментативной среды в биореакторе с вращающимся барабаном, при которых достигается предельная концентрация ростовых факторов, наиболее благоприятная для протекания ферментативного гидролиза целлюлозосодержащего сырья. Простейший анализ процесса перемешивания ферментативной среды во вращающемся барабане, организованного в эксперименте по биоконверсии [5, 6] в режиме мягкого механического воздействия, указывает на то, что относительное перемещение элементов среды происходило только на этапах периодического гравитационного обрушения засыпки материала. В условиях чрезвычайно малой скорости вращения барабана периоды между обрушениями оказываются продолжительными и измеряются многими десятками минут. С учетом же того, что при каждом обрушении перемешиванию подвергалась только ограниченная часть засыпки материала в барабане, то средняя продолжительность циклов перемешивания ферментативной среды составляла более половины суток. Изложенные особенности процесса перемешивания при биоконверсии среды, позволяют вполне обоснованно утверждать, что в рамках проведенного эксперимента [5, 6] ферментирование протекало в статико-динамическом режиме. Отсюда следует, что для характеристики технологических условий, благоприятных для организации процесса твердофазного ферментолиза, необходимо внести определенность в продолжительность периодов между операциями перемешивания ферментативной среды.
Исследование кинетики процесса твердофазного ферментолиза проведено с использованием субстрата, представляющего смесь опилок лиственных пород деревьев, пшеничных отрубей и солодового экстракта [5]. Ферментолиз осуществляется под воздействием целлюлолитических ферментов, продуцируемых штаммом микроскопического гриба Тпскоёвгша утёв, который вводится в стерильный субстрат в виде водной 28,5%-й суспензии спор в количестве 10 % от его массы.
В целях формирования базы для сравнительных оценок вариантов организации процесса ферментолиза в статико-динамическом режиме параллельно проведено исследование процесса в статическом режиме его организации. Во всех вариантах организации процесса ферментолиз организуется при азрировании ферментативной среды при температуре 28... 30 °С, влажности 60 - 75 % и рН 4,5.6,5 стерильным воздухом с относительной влажностью 96 - 98 %. Ста-тикодинамический режим ферментолиза реализован с использованием плоской модели барабанного аппарата диаметром 0,6 м с устройством для ввода аэрирующего воздуха по центру циркуляции в засыпке ферментативной среды [5].
В соответствии с результатами предыдущего исследования общая продолжительность процесса ферментолиза для всех вариантов его организации принята равной 96 часам [5, 6]. В ходе эксперимента контролировались масса ферментативной среды с целью анализа интенсивности анаболизма культуры микроскопического гриба и визуальная оценка состояния среды и культуры для различных вариантов статико-динамического ферментирования. Кроме того осуществлялся отбор проб для определения содержания белка, легкоперевариваемых сахаров, целлюлозы, лигнина и ферментативной активности мицелиального гриба Тпскоёвгша утёв. Аналогичные исследования проводились параллельно и в процессе ферментирования в статическом режиме.
Статико-динамический режим ферментирования реализован при скоростях вращения барабана от 7х 10-4 мин-1 до 8,5 х 10-3 мин-1, что позволило варьировать продолжительностью периода между операциями перемешивания ферментативной среды от 24 до 2 часов. В дальнейшем приводятся результаты исследования кинетических закономерностей процесса ферментолиза целлюлозосодержа-щего сырья в статико-динамическом режиме при продолжительностях названного периода, равных 24, 12, 6, 3, и 2 часам.
Визуальная информация, касающаяся состояния ферментативной среды после трех суток биокатализа твердофазного субстрата, представлена на рис. 1 для всех вариантов организации процесса. Анализ приведенной информации позволяет сделать следующие выводы:
1) при ферментировании в статическом режиме на периферийных участках объема ферментативной среды наблюдаются чрезвычайно слабые признаки биоконверсии, а плодовые тела, формируемые в остальной части ферментативной среды, характеризуются небольшим объемом и на поверхности плодовых тел наблюдается ярко выраженное спорообразование (рис. 1, а);
2) при ферментировании в статико-динамическом режиме процесс фермен-толиза сопровождается образованием однородно распределенных в среде плодовых тел большого объема и протекает без заметного спорообразования на их поверхности (рис. 1, б - е);
3) наибольший объем плодовых тел наблюдается при ферментировании в статико-динамическом режиме, когда продолжительность периода между операциями перемешивания ферментативной среды составляет три часа (рис. 1, д).
Рис. 1. Характерные фрагменты ферментативной среды после трех суток культивирования микроскопического гриба Тгккойегша \iride на твердом целлюлозосодержащем субстрате в статическом (а) и статико-динамическом (б - е) режимах при различной продолжительности периода между операциями перемешивания ферментативной среды, ч: б - 24; в - 12; г - 6; д - 3; е - 2
С целью качественной сравнительной оценки интенсивности анаболизма культуры микроскопического гриба Тпскоёвгша утёв для различных вариантов его культивирования приведены соответствующие зависимости относительной скорости прироста массы М ферментативной среды от времени т (рис. 2). Результаты свидетельствуют о значительно более высокой интенсивности анаболизма культуры в режиме статико-динамического ферментирования и ее увеличении с уменьшением периода между операциями перемешивания. Однако при величине периода менее чем 3 часа эффект повышения относительной скорости прироста массы ферментативной среды с увеличением интенсивности перемешивания исчезает, что свидетельствует о снижении концентрации ростовых факторов вследствие деструктивного воздействия на мицелий гриба. Данный вывод согласуется с результатами визуального контроля (см. рис. 1).
Более определенное суждение в отношении анаболизма культуры можно сделать, основываясь на результатах исследования кинетики роста биомассы, представленных на рис. 3 в виде кривых изменения концентрации протеина
¿М(Шт)х103, с-1
ферментирования в статическом (1) и статико-динамическом (2 - 5) режимах при различной продолжительности периода между операциями перемешивания ферментативной среды, ч:
2 - 12; 3 - 6; 4 - 3; 5 - 2
Рис. 3. Изменение концентрации белка в процессе ферментолиза в статическом (1) и статико-динамическом (2 - 5) режимах при различной продолжительности периода между операциями перемешивания ферментативной среды, ч:
2 - 12; 3 - 6; 4 - 3; 5 - 2
для вариантов ферментирования в статическом и статико-динамическом режимах. Концентрация протеина определялась колориметрическим методом с применением биуретового реактива [9].
Приведенные зависимости свидетельствуют о принципиальном различии динамики анаболизма на начальном этапе (первые двое суток) ферментолиза в статическом и статико-динамическом режимах его организации. В этом периоде в статическом режиме ферментолиза наблюдается относительно умеренное увеличение концентрации белка с интенсивностью, близкой линейному закону. В то же время в статико-динамическом режиме ферментолиза наблюдается «лавинное» возрастание концентрации протеина с интенсивностью, соответствующей экспоненциальному закону. В результате, при ферментолизе в статико-динамическом режиме с периодом перемешивания 12 часов концентрация белка через двое суток культивирования более чем в 2 раза превышает его концентрацию для статического режима, а при ферментолизе с периодом перемешивания 6 и менее часов такое превышение достигает 3 - 3,5 раз (см. рис. 3).
Сделанные ранее выводы в отношении снижения концентрации ростовых факторов с уменьшением периода между операциями перемешивания среды менее трех часов (см. рис. 1 и 2) особенно ярко подтверждаются при интерпретации результатов исследования по содержанию белка в виде удельной скорости приращения его концентрации. Результаты, представленные на рис. 4, свидетельствуют о наиболее высоких значениях удельной скорости наращивания белковой массы и максимальной концентрации ростовых факторов в течение всего цикла ферментолиза при трехчасовых периодах между операциями перемешивания среды.
Интенсификация ферментации в статико-динамическом режиме достигается за счет активного обновления и более развитой поверхности межфазного контакта и интенсивного тепломассообмена. При этом важнейшим положительным эффектом мягкого механического воздействия, приводящим к развитию поверхности межфазного контакта, вполне может быть увеличение центров активного роста мицелия.
Результаты исследования кинетики биоконверсии целлюлозы для вариантов статического и статико-динамического твердофазного ферментолиза целлюлозо-содержащего субстрата свидетельствуют о том, что на всех этапах процесса скорость биоконверсии целлюлозы в статико-динамических режимах выше скорости процесса, организованного в статическом режиме (рис. 5). Вследствие более
Рис. 4. Относительная скорость увеличения концентрации белка в процессе ферментолиза в статическом (1) и статико-динамическом (2 - 5) режимах при различной продолжительности периода между операциями перемешивания ферментативной среды, ч:
2 - 12; 3 - 6; 4 - 3; 5 - 2
Рис. 5. Кинетика биоконверсии целлюлозы в процессе ферментолиза в статическом (1) и статико-динамическом (2 - 5) режимах при различной продолжительности периода между операциями перемешивания ферментативной среды, ч:
2 - 12; 3 - 6; 4 - 3; 5 - 2
высокого темпа биокатализа клетчатки в статико-динамическом режиме ферментолиза через двое суток достигается эффект конверсии, превышающий таковой для случая четырех суток ферментирования в статическом режиме. Интенсификация ферментолиза клетчатки в статико-динамическом режиме обеспечивается за счет формирования условий для жизнедеятельности активной культуры при интенсивном обновлении высоко развитой поверхности межфазного контакта и интенсификации тепломассообменных процессов в объеме ферментативной среды. Исследование показывает, что наряду с ферментолизом целлюлозы биоконверсии подвергается и ее особая форма - лигнин. Кинетика биоконверсии лигнина в процессах твердофазного ферментолиза целлюлозосодержащего субстрата представлена на рис. 6 для вариантов организации процесса в статическом и статико-динамическом режимах. Концентрация лигнина определена методом, разработанным Всесоюзным научно-производственным объединением целлюлозно-бумажной промышленности, с применением 72%-й серной кислоты [10]. Кинетические кривые свидетельствуют о том, что количество остаточного лигнина в твердофазном целлюлозосодержащем субстрате более интенсивно снижается при фермен-толизе в статико-динамическом режиме на всех этапах процесса (рис. 6). Результаты исследования динамики изменения остаточных концентраций целлюлозы и лигнина в процессе ферментолиза целлюлозосодержащего субстрата (см. рис. 5 и 6) являются прямым подтверждением целесообразности осуществления процесса биоконверсии растительных полисахаридов с использованием культуры микроскопического гриба Тпскоёвгша утёв в статико-динамическом режиме. Согласно полученным результатам процесс ферментолиза следует проводить в условиях мягкого механического воздействия на ферментативную среду при ее перемешивании с частотой, не превышающей 0,33 ч-1. Для обеспечения такого рода условий при ферментолизе целлюлозосодержащего сырья в статико-динамическом режиме целесообразно использовать аппарат с гладким вращающимся барабаном, позволяющий организовать циклическое перемешивание ферментативной среды при периодическом гравитационном обрушении откосов материала.
Таким образом, в результате исследования кинетических закономерностей твердофазного ферментолиза целлюлозосодержащего сырья с использованием микроскопического гриба Тпскоёвгша утёв в режимах статического и статико-динами-ческого культивирования определены благоприятные условия для жизнедеятельности активной культуры. Условия обеспечивают максимальную концентрацию ростовых факторов в ферментативной среде за счет ее периодического перемешивания
Сд, %
30 25 -20 -15 10 -5
0
20
40
60
80
Рис. 6. Кинетика биоконверсии лигнина в процессе ферментолиза в статическом (1) и статико-динамическом (2 - 5) режимах при различной продолжительности периода между операциями перемешивания ферментативной среды, ч:
2 - 12; 3 - 6; 4 - 3; 5 - 2
при мягком механическом воздействии с частотой 0,33 ч-1. Ферментодиз целлю-лозосодержащего субстрата в статико-динамическом режиме протекает при минимальном спорообразовании с формированием больших плодовых тел при их однородном распределении в объеме ферментативной среды. Повышенная активность культуры в условиях статико-динамического режима ее культивирования обеспечивает интенсивное наращивание в ферментируемой среде белковой массы, концентрация которой через двое суток ферментолиза до 3,5 раз выше концентрации, достигаемой при ферментолизе в статическом режиме. Высокая интенсивность биоконверсии целлюлозы и лигнина в статико-динамическом режиме ферментолиза позволяет в течение двух суток протекания процесса превысить показатели конверсии, достигаемые в течение четырех суток ферментолиза в статическом режиме.
Список литературы
4
т. ч
1. Гайва, Е. Топ-10 грибных проектов. Заявлены производства на 28 млрд рублей / Е. Гайва // Агроинвестор. - 2016. - № 9. - иКЬ : https://www.agroinvestor. ги/га11^/а11:1с1е/24141/ (дата обращения: 05.04.2022).
2. Емцев, В. Т. Микробиология : учебник / В. Т. Емцев, Е. Н. Мишустин. -5-е изд., перераб. и доп. - М. : Дрофа, 2005. - 445 с.
3. Кулишов, Б. А. Применение технологии твердофазной ферментации в производстве биопродуктов / Б. А. Кулишов, Ле Ань Туан. - Вестн. Казанского технол. ун-та. - 2014. - Т. 17, № 23. - С. 258 - 261.
4. Гнеушева, И. А. Биологическая активность грибов рода Trichoderma и их промышленное применение / И. А. Гнеушева, Н. Е. Павловская, И. В. Яковлева // Вестн. Орловского гос. аграрного ун-та. - 2010. - № 3 (24). - С. 36 - 39.
5. Долгунин, В. Н. К разработке технологии и аппаратурного оформления производства субстрата из целлюлозосодержащего сырья / В. Н. Долгунин,
A. В. Слепых, В. А. Пронин // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. - 2019. - Т. 25, № 4. -С. 595 - 602. doi: 10.17277^Ш&.2019.04.рр.595-602
6. Долгунин, В. Н. Кинетические закономерности биоконверсии целлюлозо-содержащего сырья с использованием культуры гриба Тпскоёвгша утёв /
B. Н. Долгунин, А. В. Слепых, В. А. Пронин // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. -2020. - Т. 26, № 3. - С. 393 - 401. doi: 10.17277^Ш&.2020.03.рр.393-401
7. Иванов, О. О. Управление сегрегированными потоками сыпучих материалов для их обработки методами разделения и соединения / О. О. Иванов,
B. А. Пронин, Е. А. Рябова // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. - 2016. - Т. 22, № 3. -
C. 397 - 410. ао1: 10.17277^^.2016.03^.397-410
8. Иванов, О. О. Технология подготовки зернового сырья для биоконверсии с повышенной экстрактивностью / О. О. Иванов, Е. А. Парфенова, В. Н. Долгунин // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. - 2017. - Т. 23, № 4. - С. 656 - 664. 10Л7277/уе$1тк.2017.04.рр.656-664
9. ОФС.1.2.3.0012.15 Определение белка. Метод 5 (колориметрический метод с биуретовым реактивом). - Текст : электронный // Фармакопея.рф. - иКЬ : https://pharmacopoeia.ru/ofs-1-2-3-0012-15-opredelenie-belka/ (дата обращения: 05.04.2022).
10. Определение лигнина : реферат. - Текст : электронный // Smekni.com. -М., 2006. - 3 с. - иЯЬ : https://mirznanii.eom/a/325212-2/opredelenie-lignina-2/ (дата обращения: 05.04.2022).
Kinetics and Hydrodynamic Conditions of Solid-Phase Bioconversion of Cellulose-Containing Raw Materials in Static-Dynamic Mode
V. N. Dolgunin, D. A. Vlasov, V. A. Pronin
Department of Technologies and Equipment of Food and Chemical Industries, dolgunin-vn@yandex.ru; TSTU, Tambov, Russia
Keywords: bioconversion; static and static-dynamic mode; solid phase fermentation; cellulose raw materials.
Abstract: A study of the kinetics of solid-phase bioconversion of cellulose-containing raw materials in the static-dynamic mode of fermentation was made. The effect of mixing intensity on the kinetic patterns of the fermentation process using the microscopic fungus Trichoderma viride is studied. The parameters of a mild dynamic effect on the enzymatic medium, which ensures the highest efficiency of the static-dynamic mode of solid-phase bioconversion, are determined.
References
1. https://www.agroinvestor.ru/rating/article/24141/ (accessed 5 April 2022).
2. Yemtsev V.T., Mishustin Ye.N. Mikrobiologiya: uchebnik [Microbiology: textbook], Moscow: Drofa, 2005, 445 p. (In Russ.)
3. Kulishov B.A., Le An' Tuan [Application of solid-phase fermentation technology in the production of bioproducts], Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta [Bulletin of the Kazan Technological University], 2014, vol. 17, no. 23, pp. 258-261. (In Russ.)
4. Gneusheva I.A., Pavlovskaya N.Ye., Yakovleva I.V. [Biological activity of fungi of the genus Trichoderma and their industrial application], Vestnik Orlovskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Oryol State Agrarian University], 2010, no. 3 (24), pp. 36-39. (In Russ.)
5. Dolgunin V.N., Slepykh A.V., Pronin V.A. [On the development of technology and hardware design for the production of a substrate from cellulose-containing raw materials], Transactions of the Tambov State Technical University, 2019, vol. 25, no. 4, pp. 595-602, doi: 10.17277/vestnik.2019.04.pp.595-602 (In Russ., abstract in Eng.)
6. Dolgunin V.N., Slepykh A.V., Pronin V.A. [Kinetic patterns of bioconversion of cellulose-containing raw materials using the culture of the fungus Trichoderma viride], Transactions of the Tambov State Technical University, 2020, vol. 26, no. 3, pp. 393-401, doi: 10.17277/vestnik.2020.03.pp.393-401 (In Russ., abstract in Eng.)
7. Ivanov O.O., Pronin V.A., Ryabova Ye.A. [Management of segregated flows of bulk materials for their processing by separation and connection methods], Transactions of the Tambov State Technical University, 2016, vol. 22, no. 3, pp. 397-410, doi: 10.17277/vestnik.2016.03.pp.397-410 (In Russ., abstract in Eng.)
8. Ivanov O.O., Parfenova Ye.A., Dolgunin V.N. [Technology for the preparation of grain raw materials for bioconversion with increased extractivity], Transactions of the Tambov State Technical University, 2017, vol. 23, no. 4, pp. 656-665, doi: 10.17277/vestnik.2017.04.pp.656-665 (In Russ., abstract in Eng.)
9. https://pharmacopoeia.ru/ofs-1-2-3-0012-15-opredelenie-belka/ (accessed 5 April 2022).
10. https://mirznanii.com/a/325212-2/opredelenie-lignina-2/ (accessed 5 April 2022).
Kinetik und hydrodynamische Bedingungen der Festphasen-Biokonversion von zellstoffhaltigen Rohstoffen im statisch-dynamischen Modus
Zusammenfassung: Es ist eine Untersuchung der Kinetik der Festphasen-Biokonversion von zellstoffhaltigen Rohstoffen im statisch-dynamischen Fermentationsmodus durchgeführt. Der Einfluss der Rührintensität auf die kinetischen Regelmäßigkeiten des Fermentationsprozesses unter Verwendung des mikroskopisch kleinen Pilzes Trichoderma viride ist untersucht. Es sind die Parameter einer milden dynamischen Wirkung auf das enzymatische Medium bestimmt, die die höchste Effizienz des statisch-dynamischen Modus der Festphasen-Biokonversion gewährleistet.
Cinétique et conditions hydrodynamiques de la bioconversion en phase solide de la matière première contenant de la cellulose en mode statique-dynamique
Résumé: Est réalisée une étude sur la cinétique de la bioconversion en phase solide de la matière première contenant de la cellulose dans le mode statique-dynamique de la fermentation. Est étudié l'effet de l'intensité du mélange sur la cinétique du processus de la fermentation avec l'utilisation du champignon microscopique Trichoderma viride. Sont définis les paramètres de l'effet dynamique doux sur le milieu enzymatique ce qui assure la plus grande efficacité du régime statique-dynamique de la bioconversion en phase solide.
Авторы: Долгунин Виктор Николаевич - доктор технических наук, профессор кафедры «Технологии и оборудование пищевых и химических производств»; Власов Денис Анатольевич - студент; Пронин Василий Александрович -кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологии и оборудование пищевых и химических производств», ФГБОУ ВО «ТГТУ», Тамбов, Россия.
