СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО БЕЛКОВОГО ПРОДУКТА Российский патент 2003 года по МПК C12N1/16 C12P21/00 A23K1/06 

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу получения кормовой биомассы, может быть использовано в области микробиологической промышленности.

Известен способ получения биомассы микроорганизмов (Патент RU, 2103349), в котором крахмалсодержащее сырье (некондиционное зерно и отходы мукомольного производства) подвергается ферментативному гидролизу с использованием мультиэнзимной композиции (целловиридин ГЗх, амилоризин, П10х или амилосубтилин ГЗх или Г10х); при слабом нагревании до 50-70^oС, рН 4,5-6,5 в течение 20-160 мин, при использовании дрожжей Endomycopsis fibuligera ВКПМ - Y2173 или гриба Aspergillus niger ВКПМ F-710, продуцирующих амилолитические и гидролитические ферменты.

В способе осложнен режим подготовки питательной среды, в котором используются дорогостоящие амилолитические, целлюлолитические и протеолитические ферменты.

В качестве прототипа принят патент РФ 2159287 "Способ получения белковой кормовой добавки", в котором дрожжи и бактерии, обладающие амилолитической активностью, выращивают на смеси зерновой послеспиртовой барды с крахмалсодержащим сырьем (отруби, мука), подвергаемой предварительной термообработке в течение 1 часа при 60-100^oС и рН 4,0-5,5.

При выращивании в аппарате интенсивного массообмена на двухкомпонентной питательной среде (зерновая барда + 5% отрубей) продуктивность составила 5,9-6,1 кг/м³/ч и содержание сырого протеина в готовом продукте 43-44%.

Повышение продуктивности (6,8-7,2 кг/м³/ч) достигалось при добавлении к барде 5% смеси отрубей и муки (1:1).

Наибольшую продуктивность (8,7-9,1 кг/м³/ч) при содержании сырого протеина 46,0-46,8% получали при выращивании культуры на барде с 5% муки.

Однако использование муки в качестве добавки к послеспиртовой барде нецелесообразно, так как мука является дорогостоящим сырьем и имеет самостоятельное назначение.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что кормовой белковый продукт получается путем культивирования дрожжей на питательной среде, состоящей из послеспиртовой барды (гидролизной или зерновой), в которую вносят отруби; полученную смесь подвергают термообработке при 70-90^oС, а затем после ее охлаждения до 30-35^oС вносят спиртовой конденсат, содержащий 20% этилового спирта.

Способ осуществляется в следующей последовательности:
- в послеспиртовую барду вносят 1-5% отрубей и смесь подвергают термообработке при 70-90^oС в течение 1 часа при перемешивании;
- в полученную питательную среду вносят 0,5-5% спиртового конденсата;
- затем вносят источники азота и фосфора (аммофос, диаммофос или одно- или двузамещенный фосфат калия) в количестве из расчета на 1 г белка 80 мг азота и 45 мг фосфора;
- процесс выращивания дрожжей осуществляют в аппарате с аэрацией и перемешиванием при температуре 30-40^oС и рН 5,0-5,5 в периодическом режиме (время выращивания 8-12 час) или в непрерывном режиме при Д=0,14-0,2 час^-1.

Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемого изобретения, включает:
- утилизацию послеспиртовой барды (гидролизной или зерновой), являющейся отходом производства спирта;
- получение кормового продукта при культивировании дрожжей на барде с добавлением отрубей и спиртового конденсата;
- при непрерывном процессе культивирования дрожжей на послеспиртовой зерновой барде с отрубями и спиртовым конденсатом продуктивность составила 6,9-7,6 кг/м³/ч при содержании сырого протеина в готовом продукте 49,7-50%;
- при непрерывном процессе культивирования дрожжей на послеспиртовой гидролизной барде продуктивность составила 4,8-5,8 кг/м³/ч при содержании сырого протеина в готовом продукте не менее 40%.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления способа.

Пример 1.

В послеспиртовую гидролизную барду (сухой вес 2%) добавляли 2 или 5% пшеничных отрубей и смесь подвергали термообработке при 70-90^oС в течение 1 часа при перемешивании. После охлаждения до 30-35^oС в смесь вносили 0,5 или 5% спиртового конденсата, а также 8 г/л калия фосфорно-кислого однозамещенного и 4 мл/л 20%-ного раствора серно-кислого аммония. Устанавливали рН среды 5,0 или 5,5.

Процесс выращивания дрожжей на приготовленной трехкомпонентной питательной среде вели в аппарате интенсивного массообмена с аэрацией 1 л воздуха/л среды и при перемешивании (1000 об/мин) при температуре 32-34^oС, рН 5,0-5,5, при Д=0,14 ч^-1.

Контролем служил процесс выращивания дрожжей на двухкомпонентном субстрате (гидролизная барда + пшеничные отруби). Результаты представлены в табл.1.

Из табл. 1 видно, что при добавлении спиртового конденсата к двухкомпонентному субстрату скорость роста увеличилась с 0,1 до 0,14 час^-1; продуктивность повышалась с 3,4 кг/м³/ч до 4,8 и 5,8 кг/м³/ч в зависимости от концентрации добавляемого спиртового конденсата.

Пример 2.

Процесс выращивания осуществляли по примеру 1, но вместо гидролизной барды использовали послеспиртовую зерновую барду (сухой вес 5,7%).

Результаты представлены в табл.2.

Из табл. 2 видно, что при добавлении спиртового конденсата к двухкомпонентному субстрату скорость роста дрожжей увеличилась с 0,1 до 0,14 и 0,2 ч^-1; продуктивность повышалась с 4,9 до 6,9 и 9,8 кг/м³/ч в зависимости от концентрации добавляемого спиртового конденсата.

Таким образом, эффективность предлагаемого способа получения кормового белкового продукта заключается в использовании в качестве новой питательной среды трехкомпонентного смешанного субстрата, включающего послеспиртовую барду (гидролизную или зерновую), пшеничные отруби и спиртовой конденсат.

При выращивании дрожжей на гидролизной барде с отрубями и спиртовым конденсатом продуктивность составила 4,8-5,8 кг/м³/час при содержании сырого протеина в готовом продукте 41,3-43,4% в зависимости от содержания спиртового конденсата в среде.

При выращивании дрожжей на зерновой барде с отрубями и спиртовым конденсатом продуктивность составила 6,9-9,8 кг/м³/час при содержании сырого протеина в готовом продукте на уровне 50%.

Предлагаемое изобретение является новым, так как получение кормового белкового продукта вышеописанным способом из уровня техники не известно.

Изобретение относится к области биотехнологии. Способ получения кормового белкового продукта включает культивирование дрожжей на трехкомпонентной питательной среде, состоящей из послеспиртовой барды (гидролизной или зерновой), в которую вносят отруби; полученную смесь подвергают термообработке при 70-90^oС, а затем после ее охлаждения до 30-35^oС вносят спиртовой конденсат, содержащий 20% этилового спирта. При непрерывном процессе культивирования продуктивность составила 6,9-7,6 кг/м³/ч при содержании сырого протеина в готовом продукте 49,7-50%. Способ позволяет повысить продуктивность действующих спиртовых заводов, улучшить качество готового продукта по содержанию сырого протеина. 4 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Способ получения кормового белкового продукта, включающий приготовление питательной среды, выращивание на этой среде дрожжей, отличающийся тем, что питательная среда состоит из трех компонентов - послеспиртовой барды (гидролизной или зерновой), пшеничных отрубей и спиртового конденсата, содержащего 20% этилового спирта. 2. Способ по п.1 отличающийся тем, что спиртовой конденсат добавляют в количестве 0,5-5 об.%. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что сумма концентраций источников углерода в исходной трехкомпонентной питательной среде с гидролизной бардой составляет 15-52 кг/м³, время выращивания дрожжей 8-12 ч. 4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что сумма концентраций источников углерода в исходной трехкомпонентной питательной среде с зерновой бардой составляет 58,6-95,5 кг/м³, время выращивания 8-12 ч. 5. Способ по пп.1, 3 и 4 отличающийся тем, что соотношение компонентов в питательной среде составляет послеспиртовая барда: пшеничные отруби: спиртовой конденсат=200:(2-10):(1-10).