Микробные белки представляют собой устойчивую и питательную альтернативу традиционным белкам животного и растительного происхождения. Опытным путем было продемонстрировано, что различные штаммы генерируют биомассу из самых разных субстратов, от органических отходов (например, банановой кожуры) до газов (например, метана).
Узнайте больше про микробный белок на основе природного газа у экспертов в данной области.
Причины разработки микробных белков из природного газа
Все больше усилий направлено на разработку устойчивых альтернативных источников белка, среди которых микробный белок (МП) является одним из наиболее перспективных.
Особенно, когда в качестве субстрата используются массы отходов, использование MP может стать экологически благоприятным.
Назовем основные причины начала исследований на получение микробного белка из натурального газа:
- Безотходное производство сельхозпродукции;
- Увеличение доли искусственного белка;
- Использование газов от технологических процессов для получения белковой массы;
- Высокие перспективные возможности развития в данном направлении.
Определенные риски использования массы органических отходов для производства МП – наличие патогенов или токсикантов – могут быть снижены за счет их анаэробного сбраживания и последующей аэробной ассимиляции (стерилизованного фильтрованием) биогаза.
Несмотря на то, что метан и водородокисляющие бактерии (MOB и HOB) интенсивно изучались для производства MP, потенциальные преимущества их совместного культивирования остаются на стадии интенсивного исследования.
Можно выделить разнообразную группу новых HOB (способных к автотрофному метаболизму) и совместной культивации их с определенным набором MOB, которые можно было выращивать на смеси биогаза и H.2, О 2 .
Комбинация данных групп веществ, помимо СН 4 и СО 2 , содержащихся в биогазе, также может повысить их ценность.
Это происходит в результате окисления метана. Различные комбинации агрегатных сред во время проведения исследований помещают во флаконы с сывороткой, чтобы определить наиболее эффективные из них.
Опыты показали синергетический эффект на рост для нескольких комбинаций, в то время как его требуется только на 15 % больше, чем богатого аминокислотами соевого белка для покрытия потребности среднего взрослого человека.
Таким образом, можно констатировать тот факт, что хотя ограничения все еще существуют, совместное культивирование MOB и HOB создает альтернативный путь для производства MP с использованием безопасных и устойчивых газообразных субстратов.
Перспективы культивирования микробного белка
Микробный белок (MP) может смягчить растущее давление спроса на продовольствие на сельское хозяйство и нашу окружающую среду. Для его устойчивого производства необходимо такое сырье, как биометан или (био) водород.
Для получения устойчивого процесса достаточно объединить биогаз, полученный из сельскохозяйственных отходов, непосредственно с электрохимической очисткой для последующего производства СД из метана, водорода или их смеси.
Коммерческие технологии модернизации биогаза уже доступны. Они основаны либо на физико-химических процессах (абсорбция и адсорбция), либо на биологических процессах, которые включают добавление восстановленных субстратов электрохимическими средствами для биологического превращения СО 2 в СН 4 с помощью метаногенов.
Электрохимическая очистка биогаза может эффективно отделять CO 2 от CH 4 с использованием возобновляемых источников энергии ( например, солнечной) и имеет преимущество в получении H 2 и O 2, необходимых для производства МП, причем первый необходим в случае, если источником углерода является СО 2. Также для производства МП может быть полезна смесь метана и водорода, получаемая в электрохимических системах.
Что дает производство микробного белка из газа
Производство МП может заменить 10–19 % богатого белком корма на растительной основе, что приведет к значительным экологическим преимуществам, таким как сокращение выбросов парниковых газов, связанных с сельским хозяйством (7 %), потери азота (8 %) и использование пахотных земель. (6%).
Опытным путем учеными и производственниками CO 2 и CH 4, были успешно разделены электрохимическими средствами, начиная с массы натурального биогаза, а затем использованы для производства микробного белка.
Микробный белок получали из потоков отходящих газов установок электрохимической очистки биогаза. CH 4 , смешанный с H 2 , полученным электрохимическим путем (катодный отходящий газ), показал наилучшие результаты получения микробного белка с точки зрения содержания белка и микробного выхода.
Сейчас уже есть возможность приобрести специальное технологическое оборудование для получения кормовых добавок из отходов сельскохозяйственного производства.
