СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОЙ БИОМАССЫ Российский патент 1997 года по МПК C12P21/00 C12N1/14 C12N1/14 C12R1/645 

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способам получения белка путем микробиологического синтеза.

Известен способ получения белка, который может быть рекомендован для кормовых целей. Способ включает глубинное культивирование гриба Basisporum gallarum Г 137 NF 176, причем характеризуется тем, что в конце экспоненциальной фазы роста культуры проводят дополнительное измельчение мицелия. Это создает определенные трудности при реализации способа и применимость его ограничена [1]
Известен способ получения белковой биомассы, включающий культивирование гриба Daedalea confragosa Schroet Г 115 на питательной среде, содержащей молочную сыворотку. Содержание белка в биомассе 7,7 7,8 г/л [2]
Недостатком способа является использование в качестве компонента питательной сыворотки отхода молочной промышленности, который сам по себе является кормовой добавкой в животноводстве.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения белковой биомассы путем глубинного культивирования в аэробных условиях гриба Pleurotus ostreatus (Fr.) Kummer UMBF 1300 на питательной среде, представляющей собой специальным образом обработанную творожную сыворотку (pH культивирования 5,8 6,2), с последующим отделением биомассы. Получаемая биомасса имеет грибной запах [3]
Особенностью способа, удорожающей его реализацию, является использование в качестве основного компонента питательной среды творожной молочной сыворотки, которая сама по себе находит применение в пищевой промышленности как продукт дальнейшей переработки и в сельском хозяйстве как кормовой продукт для сельскохозяйственных животных, а также ее обработка перед культивированием гриба. На продолжительность осуществления данного способа влияет также и длительность приготовления посевного материала культуры. Предварительное выращивание посевного материала осуществляют в колбах с отбойниками в течение 6 сут. Затем пленку выращенного в стационарных условиях поверхностного мицелия разбивают на качалке. Однородный инокулят используют далее для посева в колбы и выращивание продолжают на качалке в течение 4 сут. Таким образом, процесс приготовления посевного материала для ведения процесса в полупромышленных условиях требует около 10 сут, что делает в целом данный способ достаточно сложным и продолжительным.

Задачей изобретения является упрощение процесса, сокращение его продолжительности по возможности на всех стадиях (особенно на стадии приготовления посевного материала), применение более доступных и дешевых питательных сред и расширение их спектра при обеспечении высокого выхода биомассы гриба с приемлемым для использования в пищевой промышленности и кормопроизводстве высоким содержанием полноценного белка.

Кроме того, задачей изобретения является получение белковой биомассы с новыми свойствами расширенным ароматическим спектром помимо присущего данному виду гриба грибного аромата.

Это достигается описываемым способом получения белковой биомассы, включающим глубинное культивирование гриба Pleurotus ostreatus в условиях аэрации на питательной среде с последующим отделением биомассы, причем отличительными особенностями способа является то, что используют новый штамм Pleurotus ostreatus ВКПМ F 697 и культивирование ведут при pH 6,0 7,5.

Предлагается в процессе культивирования использовать поверхностно-активные вещества, в частности целесообразно в питательную среду перед культивированием вводить ПАВ в количестве 0,1 3,0 об. на объем питательной среды. В качестве ПАВ можно использовать костный жир или растительные масла (подсолнечное, кукурузное и др.).

Предпочтительно использовать в способе посевной материал указанного штамма, предварительно подвергнутый "захолаживанию", т.е. температурному шоку при 4 6^oC в течение 4 24 ч. Это позволяет в дальнейшем значительно сократить процесс получения биомассы за счет получения нескольких максимумов в динамике роста культуры.

Применяемый в способе штамм-продуцент Pleurotus ostreatus ВКПМ F 697 является новым, выделен из исходного штамма Pleurotus ostreatus BKMF 2466 и депонирован во Всесоюзной коллекции промышленных микроорганизмов.

В целом предлагаемый способ позволяет не только получать высокоценную белковую биомассу с новым ароматическим спектром и высоким содержанием белка, но и значительно упростить процесс ее получения, исключить использование оборудования с отбойниками, стадию измельчения посевного материала. Использование ПАВ обеспечивает деструктурирование мицелиальной массы, приводит к появлению множества точек роста, что в конечном итоге сказывается на интенсификации и ускорении процесса.

Благоприятно сказывается на интенсификации роста и развития биомассы применение такого приема как "захолаживание" культуры, т.е. температурный шок (4 6^oC в течение 4 24 ч). Использование в качестве посевного материала гомогенной "синхронной" культуры позволяет даже в стационарных условиях ферментации изменить динамику роста культуры в сторону большего количества максимально достижимых выходов и сдвиг их в более ранние значения возраста культуры.

При полунепрерывном способе проведения глубинного культивирования процесс "захолаживания" может осуществляться непосредственно захолаживанием ферментера.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример. Культуру выращивают на агаризованной среде. Затем переносят ее в колбы на 500 мл со 150-200 мл среды, состоящей из неохмеленного пивного сусла (4^o по Баллингу) и 0,1% пептона, pH 6,0 7,5. При 26 28^oC в течение 48 72 ч на качалке проводят выращивание культуры. Полученная культура захолаживается при 4 6^oC в течение 4 24 ч и используется как посевной материал на следующей стадии (ферментация). Выход биомассы на этой стадии 23,5 г/л.

Для ферментации используют 15- или 100-литровые ферментеры, заполненные жидкой питательной средой с добавкой 0,1 3% ПАВ по объему.

Процесс ферментации продолжается соответственно 24 или 48 ч в условиях аэрации (V_возд.=0,5 л/л среды в мин). По окончании ферментации биомассу отфильтровывают на нутч-фильтре, промывают и высушивают при 50 60^oC. Выход сухой биомассы 13 23 г/л среды, выход протеина 20 50% на АСВ.

Предлагаемый способ может быть воспроизведен на различных средах, применимых для штамма Pleurotus ostreatus ВКПМ F 697. При этом на некоторых средах аромат получаемой биомассы отличается от традиционного (грибного), например получают биомассу с лимонным, цветочным, карамельным ароматом.

Ниже приводятся данные по накоплению биомассы и белка штаммом Pleurotus ostreatus ВКПМ F 697 в зависимости от условий культивирования (табл. 1-3).

Использование: биотехнология, пищевая промышленность, кормопроизводство. Сущность изобретения: предлагается способ получения белковой биомассы путем выращивания штамма Pleurotus ostreatus ВКПМ F - 697 на питательной среде в условиях аэрации при pH 6,0 - 7,5 с последующим отделением биомассы. Используют питательную среду, содержащую 0,1 - 3 об.% ПАВ, в частности костный жир или растительное масло. Посевной материал предварительно подвергают температурному шоку при 4 - 6^oC в течение 4 - 24 ч. Способ позволяет получать биомассу с высоким содержанием белка, которая может найти применение в пищевой промышленности и при производстве кормов в сельском хозяйстве. 3 з. п. ф-лы, 3 табл.

1. Способ получения белковой биомассы путем глубинного культивирования гриба Pleurotus ostreatus на питательной среде в условиях аэрации с последующим отделением биомассы, отличающийся тем, что используют штамм Pleurotus ostreatus ВКПМF 697 и культивирование ведут при рН 6,0 7,5. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что культивирование ведут в присутствии в среде поверхностно-активного вещества, взятого в количестве 0,1 3 от объема питательной среды. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют костный жир или растительное масло. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для культивирования используют посевной материал указанного штамма, подвергнутый температурному шоку при 4
6^oС в течение 4 24 ч.