СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА ДЛЯ КОРМА Российский патент 1999 года по МПК A23K1/165 

Изобретение относится к способам производства обогащения продуктов, а именно к способам предварительной обработки зерновых компонентов комбикормов.

Известен способ обработки зерна для производства корма, заключающийся в воздействии на зерно ферментными препаратами амилолитического действия и плющении на валках, что повышает питательную ценность и улучшает вкусовые достоинства продуктов (1). Указанный способ заключается в том, что зерно увлажняют водой с расчетным количеством альфа-амилазы при оптимальной температуре действия фермента, перемешивают зерно в течение 7 - 10 мин при непрерывной работе смесителя, подают его на плющение, полученные хлопья темперируют в смесителе в течение 15 - 20 мин, вносят в смеситель препарат глюкоамилазы вместе с водой и хлопья дополнительно темперируют в течение 20 - 30 мин.

Обработка зерна указанным способом обеспечивает значительное увеличение в полученном продукте содержания декстринов и сахаров, при этом по сравнению с исходным сырьем их содержание после обработки увеличивается в 17 - 20 раз. Это значительно повышает питательность зерна и улучшает его вкус. Однако в полученном продукте изменяется, в основном, фракционный состав углеводов, так как в процессе обработки происходит деструкция полисахаридных /крахмальных/ цепочек и образуются структурные единицы крахмала с меньшей массой - низкомолекулярные декстрины, различные сахара. При таком способе обработки практически не меняется количественное содержание азотсодержащих веществ в продукте и не обеспечивается достаточного сбалансирования корма по основным питательным веществам. Полученные хлопья дефицитны по элементам азотистого питания, в частности по незаменимым аминокислотам, т.к. зерно (ячмень, кукуруза) в составе белков содержит недостаточное количество этих аминокислот или их нет вообще.

Изобретение решает задачу повышения питательной ценности и усвояемости корма за счет увеличения содержания в нем белковых веществ и улучшения сбалансированности основных питательных факторов - аминокислот и сахаров.

Это достигается тем, что в известном способе обработки зерна для корма, заключающемся в увлажнении зерна в присутствии α- амилазы в количестве 0,1 - 0,15% к массе крахмала при температуре 62 - 65^oC в течение 7 - 10 мин, плющении его, темперировании, обработке ферментным препаратом γ- амилазы в количестве 2,5...3,0% в массе крахмала при температуре 55 - 60^oC в течение 20 - 30 мин, расплющенное зерно дополнительно дрожжуют пекарскими дрожжами из рода Saccharomyces cerevisice, в течение 6 - 10 ч, исходя из количества посевного материала на 1 г исходного зерна 2,0...2,5•10⁸ клеток в 1 мл суспензий, причем влажность хлопьев перед внесением дрожжей доводят до 60 - 75%. Суспензию посевной культуры дрожжей готовят в воде с добавлением 0,005 - 0,006% янтарной кислоты по массе воды.

Развиваясь на поверхности хлопьев, содержащих больше количество таких питательных факторов как сахара, дрожжи размножаются, накапливают биомассу и обогащают зернопродукты белком. Высокая пористость способствует активной аэрации и интенсивному развитию дрожжевых микроорганизмов.

Предлагаемый способ обработки зерна для корма реализуется следующим образом.

Зерно (пшеницы, ячменя) в количестве 50 кг загружают в смеситель (марки СК-7), приливают воду в количестве 12 л с температурой 65^oC и растворенным предварительно препаратом альфа-амилазы стандартной активности (150 ед/г) в количестве 30 г. При этом влажность зерновой массы составляет 32% Включают мешалку смесителя и перемешивают зерно в течение 10 минут, которое затем передают ан плющение, а полученные хлопья поступают самотеком в сборную емкость, где их темперируют в течение 20 мин.

После этой операции в освобожденный смеситель загружают всю массу полученных хлопьев и приливают в смеситель воду в количестве 4 л с температурой 60^oC и растворенным предварительно препаратом глюкоамилазы стандартной активности (50 ед/г) в количестве 600 г. При включенной мешалке смесителя темперирование проводят в течение 30 мин.

После этого в смеситель приливают воду в количестве 14 литров до достижения влажности 65%, после чего добавляют посевной материал в виде суспензии дрожжевых клеток в воде со значением pH от 4,5 до 5,5 в количестве 2,2•10⁸ клеток в 1 мл суспензии, после чего массу перемешивают для равномерного распределения посевного материала в течение 15 мин, засеянную массу распределяют слоем 15 см на коветы и помещают в термостатируемую камеру при температуре 28^oC.

Дополнительное внесение янтарной кислоты в рассчитанном количестве (0,005 - 0,006%) способствует установлению оптимального значения pH питательной среды, а включаясь в обменные процессы, кислота как биостимулятор роста активизирует рост и размножение дрожжевых клеток и способствует быстрому приросту биомассы и накоплению белка.

Для поддержания необходимой относительной влажности воздуха ( ϕ = 98%) во избежании высыхания массы выращивание проводят во влажной камере.

Через каждые 2 часа проводили определение нарастания белка биомассы методом Кьельдаля с определением общего азота (см. таблицу). Определение удельной скорости роста дрожжей μ, r^-1 показало, что максимальный (Δx/Δt)/x⁹ (рост массы популяции) у используемых штаммов наблюдался к 8 - 10 часам культивирования, после чего наступает частичный лизис клеток. Длительность культивирования в 10 часов принята за окончание процесса накопления биомассы вследствие незначительного дальнейшего приращения биомассы. Содержание белка составило при этом 28,6% на воздушно-сухую массу.

Особенностью получения микробного белка, который используется на корм сельскохозяйственным животным, является необходимость использования микроорганизмов, которые не продуцируют токсических веществ. Определение безвредности полученного корма проводили по известному методу - ГОСТ 13496. 7 -"Зерно фуражное, продукты его переработки, комбикорм. Метод определения токсичности".

Полученные обогащенные хлопья не содержали токсических метаболитов, что установлено проверкой методом тонкослойной хроматографии на пластинках "Silufol" с использованием свидетелей - чистых препаратов афлатоксинов (B1, B2, G1, G2), стеригматоцистина, охратоксина, койевой кислоты и кожной пробой на кролике.

Изобретение предназначено для использования в кормопроизводстве. В способе зерна для корма зерно увлажняют водой с растворенной альфа-амилазой, плющат, темперируют, дополнительно обрабатывают глюкоамилазой. Расплющенное зерно обогащают пекарскими дрожжами, засевая хлопья суспензией дрожжевых клеток в воде с определенным количеством янтарной кислоты. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Способ обработки зерна для корма, включающий увлажнение его в присутствии α-амилазы при температуре 62 - 65^oC в течение 7 - 10 мин, плющение, темперирование полученного продукта, обработку его ферментным препаратом глюкоамилазы в количестве 2,5 - 3,0% к массе крахмала зерна при температуре 55 - 60^oC в течение 20 - 30 мин, отличающийся тем, что расплющенное зерно дополнительно обогащают пекарскими дрожжами из рода Saccharomyces в течение 6 - 10 ч, исходя из количества посевного материала на 1 г исходного зерна (2,0 - 2,5) х 10⁸ клеток в одном мл, причем влажность зерновых хлопьев перед внесением дрожжей доводят до 60 - 75%. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что суспензию посевной культуры дрожжей готовят в воде с добавлением 0,005 - 0,006% янтарной кислоты по массе воды.