СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ АМИНОКИСЛОТНЫХ ДОБАВОК Российский патент 1995 года по МПК C12P13/04 A23K1/00 A23K1/16 

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано в производстве кормовых добавок.

Известен способ гранулирования аминокислотных добавок, включающий смешивание жидкого источника аминокислот и наполнителя, формование из полученной смеси и высушивание гранул. В качестве жидкого источника аминокислот служат технологический сток или культуральная среда производства лизина, упаренные до концентрации сухих веществ 50% Каждый из этих продуктов раздельно подают в смеситель и смешивают с пшеничными отрубями в соотношении 1: 1 до образования однородной массы, которую направляют в грануляторы. Сформованные гранулы высушивают при температуре воздуха начальной 130 и 35^оС конечной до влажности 10% Полученные в виде высушенных гранул кормовые добавки включают в себя аминокислоты, содержащиеся в исходном технологическом стоке или культуральной среде, в том числе лизина 4,5 и 13,6% соответственно.

Описанный способ позволяет получать аминокислотные добавки: липрин и кормовой концентрат лизина, пригодные для длительного хранения и в удобной для транспортировки и применения форме. Использование наполнителя облегчает также процесс высушивания жидких источников аминокислот, предотвращая их налипание на стенках сушилки.

Внедрение известного способа в крупнотоннажное производство лизина показало, что он имеет ряд существенных недостатков. Качество получаемых липрина и кормового концентрата лизина является невысоким из-за значительного количества балластных веществ и низкого содержания целевого продукта. Конкурентоспособность этих кормовых добавок на мировом рынке является весьма низкой. Широкое применение процесса гранулирования сдерживает ограниченность ресурсов отрубей. Более того, отмечаются случаи снижения выпуска продукции на действующих заводах из-за дефицита этого наполнителя. Кроме того, пшеничные отруби начали во все увеличивающихся количествах применяться в диетическом питании людей и стали необходимым сырьем для пищевой промышленности. Введение сравнительного дорогого наполнителя в состав аминокислотных добавок повышает их стоимость без должной компенсации удорожания за счет повышенного содержания усваиваемых веществ, что является особо ощутимым при использовании липрина в птицеводстве и свиноводстве.

Целью изобретения является повышение качества гранулированных аминокислотных добавок, расширение сырьевой базы для их производства и высвобождение ресурсов сырья пищевого назначения.

Цель достигается тем, что в способе гранулирования аминокислотных добавок, включающем смешивание жидкого источника аминокислот и наполнителя, формование из полученной смеси и высушивание гранул, жидкий источник аминокислот смешивают с источником белка при соотношении указанных компонентов 1: 0,3-100.

Повышение качества аминокислотных добавок обусловлено тем, что в их составе уменьшается количество балластных веществ и повышается содержание ценного и хорошо усваиваемого продукта белка. Сырьевая база для производства добавок расширяется в связи с тем, что в микробиологической промышленности и сельском хозяйстве производятся большие количества кормового белка: паприна, эприна, гаприна, гидролизных дрожжей, зерна и продуктов переработки бобовых и масличных культур. В связи с тем, что дефицитные пшеничные отруби приобрели значение сырья для производства диетического питания их высвобождение из сферы кормопроизводства имеет существенное значение для пищевой промышленности.

Для микробиологической промышленности весьма важно и то, что использование предложенного способа позволяет в составе аминокислотных добавок выпускать кормовой белок биомассу микроорганизмов в гранулированном виде. Поставки порошкообразных паприна, эприна, гаприна и т.д. вызывают серьезные возражения потребителя из-за возникновения при использовании этих аллергогенных продуктов сильной запыленности воздуха и ухудшения условий труда.

Предложенный способ включает в себя использование жидкого источника как незаменимых, так и заменимых аминокислот. Этот источник может представлять собой растворы или суспензии, содержащие одну и более аминокислот и получаемые в виде целевых, промежуточных и утилизируемых продуктов в процессах биологического и химического синтезов, переработки растительного, животного и микробного сырья. В качестве жидкого источника аминокислот могут применяться также смеси растворов и суспензий аминокислот, что позволяет получать гранулы с улучшенным составом. Под источником белка следует понимать соответствующие сухие продукты как микробного, так и растительного и животного происхождения, их разнообразные смеси, в том числе смеси сухих источников белка с жидкими. Соотношение жидкого источника аминокислот и источника белка может колебаться в широких пределах от 1:0,3 до 1:100. Смешение, гранулирование и высушивание кормовой добавки осуществляют любым известным способом. В процессе получения гранулированных аминокислотных добавок в их состав целесообразно вводить в рациональных сочетаниях и соотношениях широкий ассортимент дополняющих кормовых средств: недостающие аминокислоты, например, метионин, витамины, минеральные вещества, стабилизаторы и т.д.

Изобретательский уровень вышеописанного технического решения характеризуется тем, что гранулирование жидких источников аминокислот, в частности, лизина с применением отрубей и производство кормового белка, например, биомассы дрожжей и бактерий в микробиологической промышленности осуществляется более 20 лет, но предложения специалистов по осуществлению настоящего изобретения не поступали.

П р и м е р 1. Готовят стерильную питательную среду для биосинтеза лизина следующего состава, меласса свекловичная 22,5; кислотный гидролизат БВК 1,6 (по сухому весу исходных дрожжей); кукурузный экстракт 3,5; аммоний хлористый 1,8; калий фосфорно-кислый однозамещенный и двузамещенный по 0,05; пропинол Б-400 0,1; вода остальное. Приготовленной средой заполняют ферментеры и вносят в нее 5% посевного материала в виде суспензии Brevibacterium sp (штамм Е-531) с оптической плотностью 0,3. Коэффициент заполнения ферментеров равен 0,65. Биосинтез ведут при 30 ± 1^оС, рН 7,2 ± 0,2 и подаче 1,2 ± 0,2 объема воздуха на объем среды в 1 мин. После 35 ч биосинтеза добавляют подпиточную среду в количестве 10% от объема культуральной среды. Состав подпиточной среды, меласса свекловичная 22,5; кислотный гидролизат БВК 1,6 (по сухому весу исходных дрожжей); аммоний хлористый 1,0; аммоний фосфорно-кислый двузамещенный 0,5; пропинол Б-400 0,1; вода остальное. Через 60 ч биосинтез лизина заканчивают и культуральную среду и образующийся технологический сток раздельно подают в сборники, куда на 1 м³ среды добавляют 1,0 и 0,8 кг пиросульфита натрия соответственно, а также соляную кислоту до установления рН 4,5. Подкисленные культуральную среду и технологический сток поочередно упаривают до концентрации сухих веществ 52,5 и 40,6% соответственно в трехступенчатой вакуум-выпарной установке при 90^оС и давлении 0,2 ати в первом корпусе и соответственно 80^оС и -0,4 ати во втором и 65^оС и -0,7 ати в третьем корпусах.

Полученные аминокислотные добавки: жидкие липрин и концентрат лизина, содержащие 4,3 и 14,7% лизина соответственно, гранулируют следующим образом. Липрин смешивают в смесителе с биомассой бактерий гаприном в весовом соотношении 1: 1 до образования однородной массы, которую направляют в гранулятор. Сформованные гранулы высушивают при температуре воздуха начальной 130^оС и конечной 35^оС до влажности 8,4% Высушенные гранулы содержат 4,6% лизина, 60,3% сырого протеина и не менее, чем на 64,9% состоят из ценных питательных веществ. Сформованные и высушенные в аналогичных условиях гранулы с пшеничными отрубями содержат только 3,3% лизина и 28,9% сырого протеина, т.е. суммарное количество этих веществ снижено в два раза.

Жидкий концентрат лизина смешивают со смесью равных весовых частей подсолнечного шрота, соевого шрота и 21,2% суспензии кормовых дрожжей в весовом соотношении 1: 1,5 (соотношение сухих веществ концентрата и смеси равно 1: 1,9) до образования однородной массы, которую направляют в гранулятор. Сформованные гранулы высушивают как указано выше. Высушенные гранулы содержат 9,8% влаги, 9,6% лизина и 42,1% сырого протеина. Гранулы с пшеничными отрубями при аналогичных уровне влажности и соотношении сухих веществ жидкого концентрата лизина и отрубей (1:1,9) содержат 8,4% лизина и 25,0% сырого протеина, т.е. в значительно меньших количествах.

П р и м е р 2. Отход производства ацидина, содержащий 68,3% сухих веществ и 12,6% глутаминовой кислоты, смешивают в смесителе с порошком ассоциации бактерий, дрожжей, грибов и микроводорослей активным илом в весовом соотношении 1: 0,3 до образования однородной массы, которую направляют в гранулятор. Сформованные гранулы высушивают при температуре 80 ± 5^оС до влажности 9,2% Высушенные гранулы содержат 13,2% глутаминовой кислоты и 28,3% сырого протеина. Добавление продукта к кормам повышает поедаемость рациона и обогащает его протеином. Сухие гранулы с отрубями содержат 14,3% сырого протеина, т.е. в два раза меньше.

П р и м е р 3. Промежуточный продукт производства кристаллического лизина упаренный элюат, содержащий 72,1% сухих веществ и 46,8% лизина, в подогретом до 65^оС виде смешивают со смесью одной весовой части обезжиренного молока и двух весовых частей обогащенного метионином порошка дрожжей эприна в весовом соотношении 1:100 (соотношение сухих веществ элюата и смеси равно 1:90) до образования однородной массы, которую направляют в гранулятор. Сформованные гранулы высушивают при температуре 70 ± 5^оС до влажности 8,7% Высушенные гранулы содержат 4,2% лизина, 1,3% метионина, 48,5% сырого протеина и практически не содержат балластных веществ. Продукт по составу указанных веществ аналогичен ценной и весьма дефицитной кормовой добавке рыбной муке, но в отличие от нее не обладает специфическим запахом, состоит, в основном, из легко усваиваемых свободного лизина и белков и в составе заменителей молока способен эффективно высвобождать пищевой белок. Гранулы с пшеничными отрубями при аналогичных уровне влажности и соотношении сухих веществ элюата и отрубей (1:90) содержат только 1,2% лизина, 0,13% метионина, 13,9% сырого протеина и имеют сравнительно низкую кормовую ценность.

Приведенные примеры показывают, что осуществление предложенного способа обеспечивает получение на основе как целевых, так и промежуточных продуктов и отходов предприятий по производству аминокислот высококачественной и конкурентоспособной продукции.

Использование: биотехнология, аминокислотные производства, в которых получают кормовые добавки в гранулированном виде. В целях повышения качества добавок, расширения сырьевой базы для их производства и высвобождения ресурсов сырья пищевого назначения в процессе гранулирования жидких источников аминокислот с наполнителем вместо пшеничных отрубей, используемых в диетическом питании, применяют преимущественно источники кормовых белков. Осуществление способа обеспечивает получение на основе как целевых, так и промежуточных продуктов и отходов предприятий по производству аминокислот высококачественной и конкурентоспособной продукции. 1 з.п.ф-лы.

1. СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ АМИНОКИСЛОТНЫХ ДОБАВОК, включающий смешивание жидкого источника аминокислот и наполнителя, формование гранул из полученной смеси и их высушивание, отличающийся тем, что жидкий источник аминокислот смешивают с белковым обогатителем при соотношении указанных компонентов 1 0,3 100. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве белкового обогатителя используют активный ил, или обезжиренное молоко, или подсолнечный шрот, или соевый шрот, или эприн, или гаприн.