Основные виды сырья и вспомогательных материалов
реклама
Основные виды сырья и вспомогательных материалов Номенклатура сырья, используемого в биотехнологии, очень большая. Она обусловлена, в первую очередь, разнообразием типа питания микробных продуцентов. В нее входят углеводсодержащие субстраты как отходы сельского хозяйства, пищевой промышленности и гидролизаты древесины, так и продукты химической промышленности (индивидуальные спирты, органические кислоты, н-парафины и др.) и др. В 60-х гг. XX в. в микробиологической промышленности бывшего СССР была принята концепция использовать в качестве субстратов продукты химической промышленности, представленные индивидуальными соединениями, например уксусная кислота для биосинтеза L-лизина или нпарафинов С14-С18, С11-С18 для выращивания кормовых дрожжей. В первом случае мощность завода в пересчете на L -лизин монохлоргидрат составляла более 6 тыс. т в год, во втором - суммарная годовая мощность 8-ми наиболее крупных заводов отрасли достигла 1 млн т белково-витаминного концентрата. Потребитель вышеуказанной продукции был один-сельское хозяйство, в частности, предприятия по производству комбикормов для крупных птицефабрик и свинокомплексов. Вид субстрата для многотоннажного биотехнологического производства имеет большое значение, а контролируемый состав питательной среды для культивирования промышленных штаммов-продуцентов обеспечивает стабильность проведения стадии биосинтеза, показатель съема с произвордственного оборудования и мощность производства в целом. Сегодня мировые фирмы производители крупнотоннажной биотехнологической продукции - кормового микробного белка (1С1 в Великобритании, «Филипс-Петролеум» в США, объединение германских фирм «Хёхст-Уде», "Мицубиси" в Японии и ряд других) в качестве субстрата для биосинтеза кормовых дрожжей рассматривают наиболее дешёвый продукт химической промышленности - метанол, а производитель L -лизина во Франции ориентируется на сахар-сырец тростника. В отношении последнего следует заметить, что мировые цены на него сильно зависят от урожайности и качества выращенного сахарного тростника. Традиционные предприятия по производству сахара оставляют в мелассе не более 41% сахарозы. Однако они склонны совершенствовать свою технологию в части повышения степени кристаллизации сахарозы из маточных растворов. В свое время лизин-производящие заводы подсчитали, что при активности их готовых культуральных жидкостей 40 г/л производство может быть рентабельным, если содержание сахарозы в мелассе будет не ниже 38%. Легко себе представить, в каком положении может оказаться биохимический завод, если сахарной промышленности удастся действительно модернизировать собственное производство и сократить количество сахарозы в мелассе.Кроме того, меласса - продукт сезонный, сахарные заводы более 6-ти месяцев в году не работают. Это значит, что произведенную ими мелассу надо каким-то образом сохранить. В последнем сахарные заводы особо незаинтересованы, поскольку для них меласса - отход производства. Интерес имеется только у биотехнологического завода. Реальным выходом из такой ситуации может быть либо достижение более высоких активностей культуральной жидкости биосинтеза лизина, либо создание единого холдинга, включающего в себя производителей сахара и лизина. Аналогичная ситуация сложилась и в других отраслях микробиологической промышленности России, занятых выпуском относительно дешевой продукции: производство ферментов, бактериальных удобрений, кормовых антибиотиков и витаминов, микробиологических средств защиты растений и др. Для всех этих отраслей типичная картина в структуре себестоимости готового продукта: доля затрат на сырьё и материалы 40-50% и энергозатраты 30-35%. Очевидно, чтобы иметь рентабельное и конкурентоспособное производство, в первую очередь необходимо иметь доступное дешевое сырье. Решить эту задачу можно, если ориентироваться на возобновляемое сырье (отходы), переработка которого по разным причинам не проводится, либо таковая малоэффективна. К возобновляемым источникам сырья следует отнести отходы сельского хозяйства и малоперспективные для переработки отходы пищевой промышленности. Это зеленая масса растений (ботва, стебли), навоз птицефабрик и свинокомплексов, некондиционное зерно, содержащая лактозу молочная сыворотка, шелуха семян, дробина и эернокартофельная барда от производства пива, спирта. Сюда можно отнести стружку и опилки от переработки древесины и многое другое. Подавляющее большинство такого рода отходов содержит трудно-утилизируемые сахара, представленные в основном целлюлозой, гемицеллюлозой и целлолигнином. Использовать их в качестве субстрата без предварительной подготовки практически невозможно, что предполагает разработку относительно простых малозатратных ресурсо- и энергосберегающих технологий. Сегодня наиболее успешно могут решаться задачи по подготовке субстратов для культивирования кормовых дрожжей. Относительно других продуцентов последние наименее "прихотливы" и способны утилизировать не только традиционные гексозы, но и пентозы растительного происхождения.
