ХАРАКТЕРИСТИКА ТА ВИКОРИСТАННЯ міцеліальних відходів гриба aspergillus niger  

Солодовнік Т.В., Столяренко Г.С., Куриленко Ю.М., Єгорова О.В.

Черкаський державний технологічний університет

juli-kovtun@mail.ru

 

Останнім часом як на Україні, так і в усьому світі спостерігається інтенсивний розвиток підприємств хімічної, важкої, нафтопереробної, легкої та харчової промисловості, що призводить до утворення великої кількості стічних вод, забруднених шкідливими домішками, а також екологічно небезпечних відходів, які до теперішнього часу не знайшли відповідного використання, складуються на полях фільтрації та негативно впливають на екологічну безпеку регіонів. До таких відходів можна віднести міцеліальний гриб Aspergillus niger –  продуцент лимонної кислоти, що є відходом процесу біотехнологічного виробництва цієї кислоти. На кожну вироблену тонну лимонної кислоти у відходи йде 250±10 кг сирого міцелію вологістю 75-85%. Встановлено, що до складу клітинної стінки гриба Aspergillus niger входять цінні полісахариди – хітин і глюкани [1,2]. Також, на даний час, розглядається можливість переведення хітину, добутого з біомаси гриба Aspergillus niger,  в надзвичайно цінний біополімер – хітозан [3]. Хітозан  – це природний амінополісахарид, лінійна структура якого складається з D-глюкозамінних мономерів, з’єднаних b-1,4-зв’язками. Хітозан знайшов широке застосування в різних галузях промисловості, в тому числі в якості сировини для виготовлення плівок, мембран та волокон. Хітозан характеризується природним походженням, біосумісністю та бактерицидністю, нетоксичністю, високими сорбційними властивостями по відношенню до води, іонів металів, органічних речовин.

При виробництві лимонної кислоти на 1 т утворюється 0,25 – 0,63 т міцелію (у безводному обчисленні). Вологість якого 75% - 80%.

Хімічний склад міцелію гриба Aspergillus niger залежить від способу отримання лимонної кислоти (див. табицю 1).

Таблиця 1

Хімічний склад міцелію гриба Aspergillus niger залежно від способу отримання лимонної кислоти

Компоненти

Міцелій

Глибинний спосіб

Поверхневий спосіб

Органічні речовини, %

75 – 80

92 – 96

Мінеральні речовини (зола), %

20 – 25

4 – 8

Моносахариди та сахароза, %

0,38 – 0,42

0,44 – 0,47

Полісахариди, %

13 – 20

15 – 18

Сирий протеїн, %

25 – 32

18 – 25

Хітин, %

10 – 16

15 – 18

Стероли, %

0,20 – 0,30

0,35 – 0,40

В залежності від ретельності вилучення лимонної кислоти у відпрацьованому міцелії залишається різна її кількість. Міцелій використовується, насамперед, як добавка до кормів тварин. Міцелій цінний головним чином вмістом сирого протеїну, в якому присутні в значних кількостях всі незамінні для тваринного організму амінокислоти. Перетравлюваність білка приблизно 50%. Разом з повноцінним білком міцелій містить вуглеводи, жир та його супутники, мінеральні речовини, мікроелементи, вітаміни. Сирий (вологістю 75%) міцелій, швидко розкладається, тому не зберігається і використовується  господарствами головним чином в зимовий і весняний періоди року. Додаванням міцелію до кормів можна відшкодувати в раціонах тварин та птиці до 30% протеїну. Міцелій в складі кормів підвищує апетит у тварин, збільшує прирости молодняку великої рогатої худоби на 25-28%, свиней на 8-9%, курчат в 2,1 – 2,3 рази при зниженні приблизно на 5% витрати кормів. М'ясо не відрізняється за хімічним складом і жирністю, підвищується вміст жиру в молоці. У курей-несучок зростає на 5% несучість, зміцнюється шкаралупа яєць. Кормова цінність сухого міцелію близько 1400 кормових одиниць в 1 т.

Міцелій містить біотин у зв'язаному вигляді. Для використання в якості джерела ростових речовин при виробництві хлібопекарських дріжджів міцелій піддають кислотному гідролизу 15%-ною  сульфатною кислотою при надлишковому тиску 0,15 МПа протягом 1 хвилини. Додавання 10%  гідролізату (у перерахунку на сухі речовини міцелію) до маси меляси на стадії приготування  посіву дріжджів підвищує їх вихід до 12%. Гідролізатом міцелію може замінити N2 в середовищах для культивування ентомофторових грибів у виробництві біопрепаратів та в інших виробництвах, заснованих на життєдіяльності мікроорганізмів, у тому числі і в самому виробництві лимонної кислоти. Використання міцелію як добрива сприяє росту рослин. Сухий міцелій рекомендовано застосовувати у виробництві різноманітних високоякісних будівельних і дорожніх матеріалів. При виробництві цегли і керамзиту він замінює дорогі вигоряючі добавки органічних речовин, збільшує міцність цегли на 7 –10% і знижує його об'ємну массу. Міцелій разом з гіпсовим шламом можна використовувати для отримання пористих будівельних плит.

У зв'язку з цим становить інтерес вивчення та  розробки нових способів вилучення органічних речовин, а саме хітозану з міцеліальної біомаси гриба  Aspergillus niger, що  принесе велику користь для розвитку різноманітних галузей народного господарства України.

Література:

1. Muzzarelli R.A.A. Chitin. – Oxford: Pergamon Press, 1977. – 309 р.

2. Феофилова Е.П. Клеточная стенка грибов. - М.: Наука, 1983. - 248 с.

3. Foster A.B., Webber M. Chitin // Adv. Carbohyd. Chem. - 1960. - 15. -    P. 371-390.