Продуктивность микроорганизмов в зависимости от субстрата
Время, необходимое для удвоения массы некоторых организмов
Продуцент белка | Время удвоения массы |
Бактерии и дрожжи | 0,3—2 часа |
Плесневые грибы и водоросли | 2—6 часов |
Некоторые растения и водоросли | 1—2 недели |
Некоторые растения (злаки) | 1—2 недели |
Цыплята | 2—4 недели |
Поросята | 4—6 недель |
Крупный рогатый скот | 1—2 месяца |
Вывод: одноклеточный белок удваивает свою массу гораздо быстрее чем растительный и животный белки.
Таблица 2
Сравнительная способность образовывать новый белок
животными, растениями, микроорганизмами
0,5 кг
5 кг
50000 кг
500 кг
500 кг
500 кг
Корова
Соя
Дрожжи
Ворона
Кошка
10 слонов
Вывод: На 500 кг массы корова за сутки производит 0,5 кг нового белка (массы вороны); на 500 кг массы сои- 5 кг нового белка (масса кошки); на 500 кг массы дрожжей- 50000 кг нового белка ( масса 10 слонов).
Таблица 3
Субстрат | Выход клеточной массы на 1 г субстрата | Субстрат | Выход клеточной массы на 1 г субстрата |
Н-Алканы | глюкоза | 0,5 | |
Метан | 0,62 | крахмал | 0,5 |
Метанол | 0,5 | ||
Этанол | 0,75 |
Вывод: выход клеточной массы на 1 грамм субстрата наибольший у Н-Алканов
Особенности микробиологического белка:
Не зависит от сельскохозяйственных операций (климат, температура, пастбище не влияет).
Содержит кроме собственного белка другие важные питательные вещества: витамины, углеводы, ферменты.
Продуцируется с необычайно высоким эффектом.
В качестве сырья (субстрата) могут быть использованы самые различные отходы.
Одноклеточный белок способен повышать ценность пищи, как дополнительная пищевая добавка для баланса продуктов по аминокислотам.
Две проблемы производства биомассы:
1) Выбор микроорганизмов в качестве биореактора. Её решают микробиологи и биохимики. Критерии выбора:
- безвредность процесса культивирования;
- вкусовые качества конечного продукта;
- его пищевая ценность;
- доступность и цена субстрата.
2) Выбор сырья (субстрата), на который этот микроорганизм будет развиваться. Выбор сырья заключается в том, что субстрат должен содержать углерод. Из него микроорганизм будет строить каркас белка. Сложность проблемы: от 40 до 50 % стоимости производства белка, приходится на стоимость источника углерода. Т.о.чтобы снизить себестоимость белка, нужно искать дешёвое сырьё.
Сырье:
- углеводороды (метан и другие, алканы, продукты переработки нефти);
- спирты (метиловый и этиловый);
- углеводы (глюкоза, сахароза, крахмал, целлюлоза);
- отходы переработки сельхозпродукции (патока, сырная сыворотка, ботва полевых культур, отходы консервного производства);
- природный газ;
- ядовитые сточные воды целлюлозно-бумажных комбинатов;
- дизельное топливо.
Критерии выбора субстрата:
- доступность и качество сырья;
- наличие источников энергии;
- ориентация на определённый вид продуцента.