Штабах не казался злободневным из-за достаточно высокой отпускной

Цены на данный субстрат. Однако в связи с разработкой в последние годы

Более эффективных технологий получения спиртов и повышением спроса

На белковые продукты данная технология становится перспективной.

В 70-е годы с поиском новых доступных источников сырья стали рас-

Сматривать возможности привлечения для получения микробного белка

газообразных углеводородов, главным образом, – метана, источником

Которого служит широко распространенный природный газ. Природный

Газ, помимо сравнительно низкой стоимости и доступности, характеризу-

Ется отсутствием ингибирующих рост микроорганизмов примесей, позво-

Ляет получать сравнительно большие выходы биомассы и не требует спе-

Циальной очистки ни исходного сырья, ни получаемой биомассы. Проду-

Центами микробного белка на метане являются бактерии родов

Methylococcus, Pseudomonas, Mycobacterium, Methanomonas, которые ути-

Лизируют метан в качестве источника углерода и энергии, окисляя его

Через ряд последовательных стадий через спирт и альдегид до углекисло-

ты:

СН4 → СН3ОН → НСОН→ НСООН → СО2.

При использовании метана возникает ряд существенных технологиче-

Ских проблем в связи с особенностями метана как субстрата роста. Метан

поступает из газовой фазы и имеет низкую растворимость (до 0.02 г/л при

Нормальном давлении), поэтому скорость его растворения в культуре яв-

Ляется лимитирующим фактором, определяющим скорость роста проду-

Цента. Синтез биомассы сопровождается выделением в околоклеточную

среду промежуточных продуктов окисления метана (до 0.2–0.6 г углерода

На 1 г синтезированной биомассы), ингибирующих развитие основного

Производственного штамма. Поэтому используют микробную ассоциа-

цию, в составе которой, помимо метанотрофов, развиваются 5–6 гетеро-

Трофных видов, утилизирующих продукты неполного окисления метана.

В связи с высокой восстановленностью метана для его микробного окис-

Ления требуется большое количество кислорода (в 5 раз больше, чем на

углеводах и в 2–3 раза больше, чем при окислении жидких углеводоро-

Дов). Поэтому процесс требует сложного аппаратурного оформления ста-

Дии ферментации. Выращивание метанотрофных бактерий осуществляет-

ся в проточной культуре при 34–38°С и нейтральных значениях рН среды.

Питательная среда содержит обычный набор минеральных элементов;

Источником азота служит как восстановленая, так и окисленные формы.

При использовании олигонитрофильных микроорганизмов концентрация

азота в среде низка (20–30 мг/л). Потребности в кислороде у микробных

клеток в 2–3 раза превышает их потребности в метане. Однако из-за взры-

Воопасности субстрата стехиометрическое соотношение данных газов

Принимается не оптимальным для развития бактерий, и процесс реализу-

Ют при лимите по кислороду и избытке метана.

Для выращивания метанотрофных бактерий используют аппараты со

Струйным диспергированием газовой среды, имеющие высокие массооб-

Менные характеристики. Для более полного усвоения метана применяют

Рециркуляцию газовой смеси, повышение рабочего давления в аппарате, а

Также использование вместо воздуха кислорода. Это позволяет повысить

степень утилизации газового субстрата до 95 %. Скорость протока среды в

ходе ферментации составляет 0.25–0.30 ч–1; концентрация клеток в куль-

туре на выходе из ферментера не превышает 10 г/л. Затраты субстрата на

1 т биомассы составляют для метана и кислорода 1.8–2.2 и 4.5–5.0 т соот-

ветственно. Биомасса содержит (%): сырой протеин – до 75, нуклеиновые

кислоты – 10, липиды – 5, зола – до 10, влажность – не выше 10. Получае-

Мый белок по содержанию и соотношению аминокислот близок к рыбной

Муке и соевым шротам.

Крупнотоннажное производство белка одноклеточных на природном

Газе реализовано в России. Технологию и данный субстрат прогнозно счи-