Шейда Е.В., Дускаев Г.К., Мирошников С.А., Мирошников И.С., Проскурин Д.А., Овечкин М.В.
Животноводство и кормопроизводство. 2023. Т. 106, № 3. С. 179-189.
Научная статья
УДК 631.5/.9:577.15.07
doi:10.33284/2658-3135-106-3-179
Проектирование и эксплуатация биореактора для переработки отходов растениеводства
Елена Владимировна Шейда1,7, Галимжан Калиханович Дускаев2, Сергей Александрович Мирошников3, Иван Сергеевич Мирошников4, Дмитрий Александрович Проскурин5,
Максим Владимирович Овечкин6
1,2,3,4,5,6Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук, Оренбург, Россия
7Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия
1,7elena-shejjda@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-2586-613X
2gduskaev@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-9015-8367
3fncbst@mail.ru, https://orcid.org/orcid.org/0000-0003-1173-1952
4sparco911@rambler.ru, https://orcid.org/0000-0002-0190-0612
5dimitrpro@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-7030-0912
6maxov-1@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-6314-6822
Аннотация. Проектирование и эксплуатации биореакторов содержат широкий набор инженерных теорий, методологий и инструментов, основанных на способности биологических систем преобразовывать различные субстраты в готовые продукты. В своей работе мы представляем основные этапы биотехнологии, влияющие на конструкцию биореактора, требования и элементы концепций проектирования и эксплуатации. Предлагаем основные принципы проектирования и конструкцию лабораторной модели ферментёра для утилизации отходов промышленных производств. Изучено влияние времени ферментации на активность метаболических процессов в рубцовом содержимом биореактора, а также степень разложения некоторых растительных субстратов (льняной и конопляный жмыхи). Длительность ферментации составила 20 суток. Установлено, что длительность процесса не оказывала значительное влияние на значения рН в ферментационной жидкости, и колебание значений было в пределах 6,9-7,1, при этом изменялся характер ферментации. Уровень летучих жирных кислот и метаболитов азота в содержимом ферментёра сохраняли высокие значения до 9 суток ферментации, затем была выявлена тенденция к снижению данных показателей. В ходе 9-суточной ферментации отмечено снижение количества сухого вещества на 51,7 % и других питательных компонентов в изучаемых субстратах, жира – на 88,1 %, клетчатки – на 30,5 %, сырого протеина – на 13,2 % и золы – на 66,7 % соответственно.
Ключевые слова: биореактор, моделирование, ферментация, микробный белок, ферментер, летучие жирные кислоты, формы азота, конопляный жмых
Благодарности: работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, проект № 20-16-00088-П.
Для цитирования: Проектирование и эксплуатация биореактора для переработки отходов растениеводства / Е.В. Шейда, Г.К. Дускаев, С.А. Мирошников, И.С. Мирошников, Д.А. Проскурин, М.В. Овечкин // Животноводство и кормопроизводство. 2023. Т. 106, №. 3. С. 179-189. https://doi.org/10.33284/2658-3135-106-3-179
Информация об авторах:
Елена Владимировна Шейда, кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории биологических испытаний и экспертиз, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, сот.: 8-922-862-64-02, старший научный сотрудник института биоэлементологии, Оренбургский государственный университет, 460018, пр. Победы, 13, г. Оренбург. тел.: 89228626402.
Галимжан Калиханович Дускаев, доктор биологических наук, профессор РАН, ведущий научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. С.Г. Леушина, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук; 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)30-81-70.
Сергей Александрович Мирошников, доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. С.Г. Леушина, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)30-81-70.
Иван Сергеевич Мирошников, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. С.Г. Леушина, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук, 460000, Оренбург, ул. 9 Января 29, тел.: 89228060101.
Дмитрий Александрович Проскурин, кандидат технических наук, научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. С.Г. Леушина, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук, 460000, Оренбург, ул. 9 Января 29, тел.: 89128464366.
Максим Владимирович Овечкин, кандидат технических наук, научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. С.Г. Леушина, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук, 460000, Россия, Оренбург, ул. 9 Января 29, тел.: 89226294453.
Статья поступила в редакцию 08.06.2023; одобрена после рецензирования 24.08.2023; принята к публикации 11.09.2023.
Загрузить