СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КОРМОПРОДУКТА Российский патент 2005 года по МПК C12P7/06 C12P7/06 C12R1/225 

Изобретение относится к производству кормов из отходов производств спиртовой промышленности.

При производстве этилового спирта из зернового сырья после отгонки спирта из бражки остается отход спиртового производства - послеспиртовая барда. Она представляет собой сложную полидисперсную систему, сухие вещества которой находятся в виде взвесей и в растворенном состоянии.

Значительные количества образующейся барды (13 дал на 1 дал спирта) и отсутствие эффективного и надежного способа ее утилизации делают задачу переработки послеспиртовой барды актуальной.

Это вызвано тем, что барда имеет низкое содержание сухих веществ 5-7%, может храниться не более суток, а коллоидные свойства ее не позволяют обеспечить необходимое качество разделения ее на твердую и жидкую фазы.

Известен способ производства кормопродукта, включающий выращивание кормовых дрожжей на послеспиртовой барде с получением кормопродукта в виде биомассы дрожжей (авторское свидетельство СССР № 419552, С 12 D 13/06, опубл. 15.03.74) [1].

Однако белковый корм в виде биомассы кормовых дрожжей, получаемый данным известным способом, имеет недостаточно высокую кормовую ценность из-за необходимости обязательной термической обработки биомассы кормовых дрожжей, это сопровождается значительными потерями биологически активных веществ и требует высоких энергозатрат.

Известен способ производства кормопродукта, включающий приготовление сусла, сбраживание его с получением бражки, перегонку бражки с получением этилового спирта и послеспиртовой барды, которую используют для приготовления кормопродукта (патент RU №2127760, кл. С 12 Р 7/06, опубл. 20.03.99) [2].

Кормопродукт по данному известному способу получают путем смешивания послеспиртовой барды с шелухой зерна, используемого для приготовления сусла.

Способом предусмотрен прием возврата части послеспиртовой барды на стадию приготовления замеса, в результате чего повышается концентрация приготавливаемого из него сусла, что положительно сказывается на процессе его сбраживания.

Однако послеспиртовая барда недостаточно эффективно влияет на процесс сбраживания сусла. Она имеет также физико-химические показатели, которые не позволяют осуществлять ее возврат в значительных количествах. Кормопродукт, получаемый данным известным способом, имеет низкое содержание белка.

Известен способ производства кормопродукта, включающий приготовление сусла, сбраживание его с получением бражки, перегонку бражки с получением этилового спирта и послеспиртовой барды, выращивание микроорганизмов на послеспиртовой барде с получением их биомассы, разделение биомассы на твердую и жидкую фракции, использование твердой фракции в качестве кормопродукта, а жидкой - в качестве оборотной технологической воды (авторское свидетельство СССР №1500671, С 12 Р 7/06, опубл. 08.04.87 г.) [3] - прототип.

Однако корм, получаемый данным известным способом, подвергается обязательной термической обработке для прекращения жизнедеятельности кормовых дрожжей, биомассу которых получают при утилизации послеспиртовой барды. Это требует повышенных энергозатрат и сопровождается частичным разрушением биологически активных компонентов корма. Производство кормовых дрожжей является аэробным процессом, требующим больших расходов воздуха (до 60 кубических метров в час на 1 кубический метр культуральной жидкости). Жидкая фракция, возвращаемая на предыдущие стадии производства спирта, обеднена питательными веществами и поэтому не оказывает существенного влияния на процесс.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение качества кормопродукта, обеспечение возможности полной утилизации послеспиртовой барды, интенсификация процесса приготовления кормопродукта за счет интенсификации процесса сбраживания сусла, предотвращение его закисания и снижение трудозатрат.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства кормопродукта, включающем приготовление сусла, сбраживание его с получением бражки, перегонку бражки с получением этилового спирта и послеспиртовой барды, выращивание микроорганизмов на послеспиртовой барде с получением их биомассы, разделение биомассы на твердую и жидкую фракции и использование твердой фракции в качестве кормопродукта, отличительной особенностью является то, что на послеспиртовой барде выращивают пары штаммов молочнокислых и пропионовокислых бактерий: Lactobacillus plantarum В 578/25 и Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii Ас103/12; или Lactobacillus plantarum B578/25 и Propionibacterium acnes Ac1450/28.

Жидкую фракцию биомассы рекомендуется использовать в качестве оборотной технологической воды при приготовлении сусла.

Молочнокислые и пропионовокислые бактерии являются анаэробами и поэтому при их выращивании на послеспиртовой барде не требуется проведения аэрации, что снижает энергозатраты. При росте на послеспиртовой барде молочнокислые и пропионовокислые бактерии потребляют коллоидные, растворимые вещества барды с получением культуральной жидкости с физико-химическими показателями, обеспечивающими хорошие фильтрующие характеристики. Это создает возможность обезвоживать полученную биомассу на 90% механическим путем, что снижает энергозатраты. Получаемый белково-витаминный продукт содержит 35-50% полноценного белка, обогащен на 30-40% аминокислотами, витаминами, микроэлементами, а истощенный фильтрат обработанной барды возвращается полностью в спиртовое производство.

Фильтрат обработанной барды содержит биологически активные продукты жизнедеятельности молочнокислых и пропионовокислых бактерий, которые служат источниками питания для дрожжей, сбраживающих сусло при производстве спирта.

При выращивании на послеспиртовой барде молочнокислые и пропионовокислые бактерии потребляют из нее значительную часть питательных компонентов, в том числе находящихся в коллоидной и растворимой форме. Поэтому после окончания процесса ферментации культуральная жидкость имеет минимальную вязкость и хорошо разделяется на твердую и жидкую фазы. В жидкой фазе остается мало растворенных веществ (1-1,7%), и она полностью возвращается в спиртовое производство вместо воды, например, на стадию замеса при приготовлении сусла.

Повторные многократные возвраты фильтрата обработанной барды на замес не вызывают повышения вязкости, повышения осмотического давления сбраживаемой среды, накопления несбраживаемых веществ и других неблагоприятных воздействий в спиртовом производстве, т.к. в каждом цикле барда подвергается обработке молочнокислыми и пропионовокислыми бактериями и истощается до 1-1,7% с.в. против 3-5% в фильтрате барды без обработки. Остающееся в фильтрате незначительное количество сухих веществ, в том числе азотистые, микроэлементы, витамины, используются для роста и жизнедеятельности спиртовых дрожжей, а лактаты и пропионаты натрия или кальция играют роль стимуляторов и консервантов, защищая сусло от закисания.

Штамм Lactobacillus plantarum B578/25. Штамм идентифицирован в соответствии с Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 9 edition, 1994, Williams & Wilkins, USA, получен из Lactobacillus plantarum BKM B-578 методом ступенчатой селекции на средах с высокими концентрациями молочной кислоты.

Культурально-морфологическе особенности штамма: неподвижные палочки размером (0,9-1,2)× (3-8) мкм. Грам-положительные. Неспорообразующие. Аэротолерантные. Сбраживает фруктозу, лактозу, галактозу, глюкозу (кислота), мальтозу, маннит, рибозу, сахарозу, целлобиозу. Образует DL-формы молочной кислоты. Оптимум рН 5,8-6,0. Оптимум температуры 37° С.

Способ, условия и состав сред для длительного хранения штамма - лиофилизация в сепарированном молоке в условиях, лишенных кислорода.

Способ, условия и состав среды для размножения штамма - вода дистиллированная - 600 мл, мясная вода - 400 мл, дрожжевой экстракт - 5,0 г, натрия ацетат - 5,0 г, глюкоза - 2,5 г, аммония цитрат - 2,0 г, К₂НРО₄ - 2,0 г, MgSО₄·_{7H2О - 0,2 г, MgО4·4Н2О - 0,05 г, Твин 80 - 1 мл, агар - 5,0 г.}

Штамм не является зоопатогенным, фитопатогенным и не представляет опасности по другим причинам.

Штамм получен и хранится во Всероссийском научно-исследовательском институте пищевой биотехнологии (ГНУ ВНИИПБТ). Адрес: 111033, Москва, ул. Самокатная, д.4Б. Тел. 362-44-18.

Депонирован как штамм Lactobacillus plantarum B578/25. Депозитор: Федеральное Государственное Учреждение Всероссийский Государственный Научно-исследовательский институт контроля, стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов - Центр качества ветеринарных препаратов и кормов (ФГУ ВГНКИ) (Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Департамент ветеринарии).

Штамм Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii Ас103/12. Штамм идентифицирован в соответствии с Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 9 edition, 1994, Williams & Wilkins, USA, получен из Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii BKM-B103 (BKM Ac-2260) методом ступенчатой селекции на средах с высокими концентрациями пропионовой кислоты.

Культурально-морфологические особенности штамма: неподвижные палочки размером 0,5-1,5 мкм, иногда образующие короткие изогнутые цепочки, иногда имеют вид кокков. Грам-положительные. Неспорообразующие. Аэротолерантные. Сбраживает фруктозу, лактозу, галактозу, глюкозу, маннозу. Главный продукт метаболизма - пропионовая кислота. В клеточной стенке основным компонентом является мезо-ДАН. Оптимум рН 7,0-7,2. Оптимум температуры 32° С.

Способ, условия и состав сред для длительного хранения штамма - лиофилизация в сепарированном молоке в условиях, лишенных кислорода, и 10% сахарозожелатиновом агаре.

Способ, условия и состав среды для размножения штамма - вода дистиллированная - 1000 мл, дрожжевой экстракт - 10,0 г, К₂НРО₄ - 1,0, Na₂HPО₄·_{2H2О - 3,0 г, лактат Na (70%) - 40 мл. Растворить все ингредиенты и добавить лактат натрия. Оптимум рН 7,0.}

Штамм не является зоопатогенным, фитопатогенным и не представляет опасности по другим причинам. Штамм получен и хранится во Всероссийском научно-исследовательском институте пищевой биотехнологии (ГНУ ВНИИПБТ). Адрес: 111033, Москва, ул. Самокатная, д.4Б. Тел. 362-44-18.

Депонирован как штамм Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii Ac103/12.

Депозитор: Федеральное Государственное Учреждение Всероссийский Государственный Научно-исследовательский институт контроля, стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов - Центр качества ветеринарных препаратов и кормов (ФГУ ВГНКИ) (Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Департамент ветеринарии).

Штамм Propionibacterium acnes Ac1450/28. Штамм идентифицирован в соответствии с Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 9 edition, 1994, Williams & Wilkins, USА, получен из Propionibacterium acnes BKM Ac-1450 методом ступенчатой селекции на средах с высокими концентрациями пропионовой кислоты.

Культурально-морфологические особенности штамма: неподвижные палочки размером 0,5-1,5 мкм, слегка искривлены, в молодом возрасте могут быть длинными, ветвящимися. В старых культурах клетки часто имеют кокковидную форму. Грам-положительные. Неспорообразующие. Аэротолерантные. Каталазоположительные. Сбраживает фруктозу, сахарозу, мальтозу, галактозу, глюкозу, маннозу. Главный продукт метаболизма - пропионовая, следы уксусной, янтарной, молочной и муравьиной кислот. Оптимум рН 7,0. Оптимум температуры 37° С.

Способ, условия и состав сред для длительного хранения штамма - лиофилизация в сепарированном молоке в условиях, лишенных кислорода, 10% сахарозожелатиновом агаре и в полужидкой среде под маслом.

Способ, условия и состав среды для размножения штамма - вода дистиллированная - 1000 мл, дрожжевой экстракт - 10,0 г, К₂НРО₄ - 1,0 г, Na₂HPО₄·_{2H2О - 3,0 г, лактат Nа (70%) - 40 мл. Растворить все ингредиенты и добавить лактат натрия. Оптимум рН 7,0.}

Штамм не является зоопатогенным, фитопатогенным и не представляет опасности по другим причинам. Штамм получен и хранится во Всероссийском научно-исследовательском институте пищевой биотехнологии (ГНУ ВНИИПБТ). Адрес: 111033, Москва, ул. Самокатная, д.4Б. Тел. 362-44-18.

Депонирован как штамм Propionibacterium acnes Ac1450/28.

Депозитор: Федеральное Государственное Учреждение Всероссийский Государственный Научно-исследовательский институт контроля, стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов - Центр качества ветеринарных препаратов и кормов (ФГУ ВГНКИ) (Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Департамент ветеринарии).

Ниже приведены примеры реализации изобретения.

Пример 1.

Штамм Lactobacillus plantarum B578/25 был получен путем многократных (не менее 30) пересевов клеток исходного штамма Lactobacillus plantarum В 578 на плотную питательную среду следующего состава:

Вода дистиллированная 600 мл

Мясная вода 400 мл

Дрожжевой экстракт 5,0 г

Натрия ацетат 5,0 г

Глюкоза 2,5 г

Аммония цитрат 2,5 г

К₂НРО₄ 2,0 г

MgSО₄·_{7H2О 0,2 г}

MnО₄·_{4H2O 0,05 г}

Твин 80 1 мл

Агар 20,0 г

Содержание свободной молочной кислоты в среде постепенно повышали от 0 до 1,5%. Клетки инкубировали на плотной питательной среде при 37° С в течение 24 час. Отбор осуществляли по количеству колоний и по кислотообразующей способности, которую определяли титрованием. Отбирали те колонии, рост которых на плотной питательной среде не ингибировался в присутствии 1,5% молочной кислоты. После 30 пересевов штамм достиг генетической устойчивости. Результаты отбора нового штамма Lactobacillus plantarum В 578/25 путем ступенчатого селекционирования приведены в таблице 1, свидетельствующей о том, что при содержании в среде молочной кислоты до 2,0%, рост клеток нового штамма молочнокислых бактерий (в отличие от исходного штамма) не ингибируется и характеризуется достаточно большим количеством клеток. При большем содержании молочной кислоты (2,5%) происходит резкое снижение количества клеток и морфология клеток меняется.

Таблица 1
Влияние концентрации молочной кислоты на рост штамма Lactobacillus plantarum В 578/25Наименование штаммаКонцентрация молочной кислоты, %Количество клеток в 1 мл культуральной жидкостиLactobacillus plantarum02,0· 10⁹В 578/250,51,5· 10⁹ 1,01,0· 10⁷ 1,251,5· 10⁶ 1,51,0· 10⁵ 2,01,0· 10⁴ 2,50,5· 10²

Для размножения штамма выделенные наиболее крупные колонии пересевали на жидкую питательную среду следующего состава:

Вода дистиллированная 600 мл

Мясная вода 400 мл

Дрожжевой экстракт 5,0 г

Натрия ацетат 5,0 г

Глюкоза 2,5 г

Аммония цитрат 2,5 г

К₂НРО₄ 2,0 г

MgSО₄·_{7H2О 0,2 г}

МnО₄·_{4Н2О 0,05 г}

Твин 80 1 мл

Агар 5,0 г

Пример 2.

Штамм Lactobacillus plantarum B 578/25 был оценен по способности образовывать повышенное содержание белка путем культивирования его на жидкой питательной среде состава, указанного в примере 1, по результатам измерения количества образовавшейся в культуральной жидкости биомассы и сырого протеина.

Инокулят в количестве пяти объемных процентов вносили в колбы с жидкой питательной средой объемом 750 мл и проводили культивирование в стационарных условиях при соблюдении следующих параметров: температура 37° С, рН 6,0. В качестве нейтрализующего агента использовали 20%-ный раствор гидроокиси натрия. После 24 часов культивирования определяли рост бактерий и количество образовавшейся в процессе биосинтеза биомассы и сырого протеина в культуральной жидкости.

Полученные результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2
Характеристика штамма Lactobacillus plantarum B 578/25Наименование показателяВеличина показателяКоличество клеток в 1 мл культуральной жидкости0,8· 10⁹Удельный выход от субстрата, мас. %95,0Массовая доля сырого протеина, %49

На основании полученных результатов сделан вывод о том, что селекционированный штамм обладает высокой продуктивностью в отношении накопления биомассы (исходное содержание бактериальных клеток было равно 1,0· 10²), высоким удельным выходом от используемого субстрата и накоплением сырого протеина до 49% против 25% у исходного штамма.

Пример 3.

Штамм Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii Ac103/12 был получен путем многократных (не менее 30) пересевов клеток исходного штамма Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii Ac-103 на плотную питательную среду следующего состава:

Вода дистиллированная 1000 мл

Дрожжевой экстракт 10,0 г

KH₂PО₄ 1,0 г

Na₂HPО₄·_{2H2О 3,0 г}

Лактат натрия (70% раствор) 40,0 мл

СоSO₄ 1,0 мг

Агар 20,0 г

Содержание свободной пропионовой кислоты в среде постепенно повышали от 0 до 1,5%. Клетки инкубировали на плотной питательной среде при 37° С в течение 24 час. Отбор осуществляли по количеству колоний и по кислотообразующей способности, которую определяли титрованием. Отбирали те колонии, рост которых на плотной питательной среде не ингибировался в присутствии 1,5% пропионовой кислоты. После 30 пересевов штамм достиг генетической устойчивости. Результаты отбора нового штамма Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii Ac103/12 путем ступенчатого селекционирования приведены в таблице 3, которая свидетельствует о том, что при содержании в среде пропионовой кислоты до 1,0%, рост клеток нового штамма пропионовокислых бактерий (в отличие от исходного штамма) не ингибируется и характеризуется достаточно большим количеством клеток. При большем содержании пропионовой кислоты (1,5%) происходит резкое снижение количества клеток и морфология клеток меняется.

Таблица 3
Влияние концентрации пропионовой кислоты на рост штамма Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii Ac-103/12Наименование штаммаКонцентрация пропионовой кислоты, %Количество клеток в 1 мл культуральной жидкостиPropionibacterium freudenreichii subsp. shermanii Ac-103/120
0,253,0· 10⁸
1,0· 10⁸ 0,55,0· 10⁶ 0,751,0· 10⁵ 1,02,0· 10⁴ 1,51,0· 10²

Для размножения штамма выделенные наиболее крупные колонии пересевали на жидкую питательную среду следующего состава:

Вода дистиллированная 1000 мл

Дрожжевой экстракт 10,0 г

КН₂РО₄ 1,0 г

Na₂HPО₄·_{2H2О 3,0 г}

СоSО₄ 1,0 мг

Лактат натрия (70% раствор) 40,0 мл

Пример 4.

Штамм Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii Ac-103/12 был оценен по способности образовывать повышенное содержание белка путем культивирования его на жидкой питательной среде состава, указанного в примере 3, по результатам измерения количества образовавшейся в культуральной жидкости биомассы и сырого протеина.

Инокулят в количестве пяти объемных процентов вносили в колбы с жидкой питательной средой объемом 750 мл и проводили культивирование в стационарных условиях при соблюдении следующих параметров: температура 37° С, рН 6,0. В качестве нейтрализующего агента использовали 20%-ный раствор гидроокиси натрия. После 24 часов культивирования определяли рост бактерий и количество образовавшейся в процессе биосинтеза биомассы и сырого протеина в культуральной жидкости.

Полученные результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4
Характеристика штамма Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii Ac-103/12Наименование показателяВеличина показателяКоличество клеток в 1 мл культуральной жидкости0,7· 10⁹Удельный выход от субстрата, мас.%95,0Массовая доля сырого протеина, %47

На основании полученных результатов сделан вывод о том, что селекционированный штамм обладает высокой продуктивностью в отношении накопления биомассы (исходное содержание бактериальных клеток было равно 1,0· 10²), высоким удельным выходом от используемого субстрата и накоплением сырого протеина до 47% против 25% у исходного штамма.

Пример 5.

Штамм Propionibacterium acnes Ac-1450/28 был получен путем многократных (не менее 30) пересевов клеток исходного штамма Propionibacterium acnes BKM Ac-1450 на плотную питательную среду следующего состава:

Вода дистиллированная 1000 мл

Дрожжевой экстракт 10,0 г

КН₂РО₄ 1,0 г

Na₂HPО₄·_{2Н2О 3,0 г}

Агар 20,0 г

СоSO₄ 1,0 мг

Лактат натрия (70% раствор) 40,0 мл

Содержание свободной пропионовой кислоты в среде постепенно повышали от 0 до 1,5%. Клетки инкубировали на плотной питательной среде при 37° С в течение 24 час. Отбор осуществляли по количеству колоний и по кислотообразующей способности, которую определяли титрованием. Отбирали те колонии, рост которых на плотной питательной среде не ингибировался в присутствии 1,5% пропионовой кислоты. После 30 пересевов штамм достиг генетической устойчивости. Результаты отбора нового штамма Propionibacterium acnes Ac-1450/28 путем ступенчатого селекционирования приведены в таблице 5, свидетельствующей о том, что при содержании в среде пропионовой кислоты до 1,0%, рост клеток нового штамма пропионовокислых бактерий (в отличие от исходного штамма) не ингибируется и характеризуется достаточно большим количеством клеток. При большем содержании пропионовой кислоты (1,5%) происходит резкое снижение количества клеток и морфология клеток меняется.

Таблица 5
Влияние концентрации пропионовой кислоты на рост штамма Propionibacterium acnes Ac-1450/28Наименование штаммаКонцентрация пропионовой кислоты, %Количество клеток в 1 мл культуральной жидкостиPropionibacterium acnes Ac-1450/2802,0· 10⁸ 0,251,0· 10⁷ 0,50,5· 10⁶ 0,755,0· 10⁴ 1,01,0· 10⁴ 1,50,5· 10²

Для размножения штамма выделенные наиболее крупные колонии пересевали на жидкую питательную среду следующего состава:

Вода дистиллированная 1000 мл

Дрожжевой экстракт 10,0 г

КН₂РО₄ 1,0 г

Nа₂НРО₄·_{2Н2О 3,0 г}

СоSO₄ 1,0 мг

Лактат натрия (70% раствор) 40,0 мл

Пример 6.

Штамм Propionibacterium acnes Ac-1450/28 был оценен по способности образовывать повышенное содержание белка путем культивирования его на жидкой питательной среде состава, указанного в примере 5, по результатам измерения количества образовавшейся в культуральной жидкости биомассы и сырого протеина.

Инокулят в количестве пяти объемных процентов вносили в колбы с жидкой питательной средой объемом 750 мл и проводили культивирование в стационарных условиях и соблюдении следующих параметров: температура 37° С, рН 6,0. В качестве нейтрализующего агента использовали 20%-ный раствор гидроокиси натрия. После 24 часов культивирования определяли рост бактерий и количество образовавшейся в процессе биосинтеза биомассы и сырого протеина в культуральной жидкости.

Полученные результаты представлены в таблице 6.

Таблица 6
Характеристика штамма Propionibacterium acnes Ac-1450/28Наименование показателяВеличина показателяКоличество клеток в 1 мл культуральной жидкости0,6· 10⁹Удельный выход от субстрата, мас. %92,6Массовая доля сырого протеина, %45,0

На основании полученных результатов сделан вывод о том, что селекционированный штамм обладает высокой продуктивностью в отношении накопления биомассы (исходное содержание бактериальных клеток было равно 1,0· 10²), высоким удельным выходом от используемого субстрата и накоплением сырого протеина до 45% против 25% у исходного штамма.

Пример 7.

На послеспиртовой барде выращивают смесь чистых культур молочнокислых и пропионовокислых бактерий:

- Lactobacillus plantarum B 578/25 и Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii Ас-103/12;

- или Lactobacillus plantarum B 578/25 и Propionibacterium acnes Ac-1450/28.

По окончании процесса ферментации полученную массу разделяют на твердую и жидкую фазу путем фильтрования.

Твердую фазу направляют на высушивание при температуре (80-90)° С. Полученный целевой продукт имеет содержание сырого протеина 40%, сумма аминокислот 35,5%.

Жидкая фаза - фильтрат характеризуется следующими показателями: содержание сухих веществ 1,7%, массовая доля сырого протеина 0,69%, массовая доля углеводов 0,39%, массовая доля золы 0,25%.

В таблице 7 приведены показатели, характеризующие жидкую фазу.

Таблица 7
Показатели, характеризующие жидкую фазуНаименование показателяФильтрат барды, обработанной консорциумом микроорганизмовСодержание сухих веществ, %
Массовая доля азотистых веществ, %
Массовая доля золы, %
Массовая доля жира, %
Массовая доля углеводов, %
Массовая доля аммонийного азота, %
Общее содержание аминокислот, %
Содержание микроэлементов, %
Содержание витаминов, мг/л
Содержание лактата (пропионата), %1,01-1,7
0,104-0,11
0,13-0,25
0,0006-0,002
0,17-0,39
0,004-0,0055
0,29-0,31
0,105-0,135
101,3-156,5
0,2-0,5

Представленные в таблице данные свидетельствуют о том, что фильтрат культуральной жидкости (обработанной барды) содержит меньше сухих веществ (1-1,7%) по сравнению с исходной бардой (5-6%), что позволяет возвращать барду в спиртовое производство. При этом наличие в обработанной барде питательных компонентов (микроэлементы, витамины, азотистые вещества) стимулирует рост спиртовых дрожжей.

Кормопродукт, получаемый после высушивания твердой фазы, содержит 45,9% сырого протеина и имеет следующий состав:

Массовая доля углеводов, % по с.в. 44,2

Массовая доля золы, % по с.в. 2,5

общее содержание аминокислот, % 43,4

из них:

Лизин+гистидин 2,15

Аргинин 1,25

Аспарагиновая кислота 4,25

Треонин 2,0

Серин 2,08

Глутаминовая кислота 14,84

Метионин+цистин 1,3

Глицин 2,6

Пролин 3,14

Фенилаланин+тирозин 2,65

Аланин 4,4

Изолейцин+лейцин 2,53

Массовая доля белка по Барштейну, % по с.в. 37,1

Массовая доля жира, % по с.в. 5,1

общее содержание микроэлементов, мг/кг 21800

из них:

Фосфор 5900

Калий 3500

Натрий 500

Кальций 11600

Магний 1000

Железо 750

Кобальт 4,9

содержание витаминов, мг/кг:

Е (токоферол) 43,5

В₁ (тиамин) 3,3

В₂ (рибофлавин) 7,7

В₃ (пантотеновая кислота) 35,3

В₄ (холин) 700

В₅ (никотиновая кислота) 26,8

В₆ (пиридоксин) 8,2

В₉ (фолиевая кислота) 18,0

В₁₂ (цианкобаламин) 34,4

обменная энергия, МДж 13,4

кормовых единиц, кг 1,37

Полученная после фильтрации жидкая фаза с содержанием в г/л:

Сухих веществ 10,1

Массовая доля азотистых веществ 1,04

Массовая доля золы 1,3

Массовая доля жира 0,006

Массовая доля углеводов 1,7

Массовая доля аммонийного азота 0,04

Общее содержание аминокислот, % 0,29

Общее содержание микроэлементов 1,05

Общее содержание витаминов 1,01

Содержание лактата (пропионата), г/100 мл 1,12

Полученный кормовой продукт содержит живые клетки молочнокислых и пропионовокислых бактерий, обогащающие микрофлору кишечника животных, потребляющих корм, что приводит к повышению его биологической ценности.

Жидкая фаза содержит небольшое количество сухих веществ, которые являются дополнительным источником питания для спиртовых дрожжей.

Таким образом, способ согласно изобретению позволяет получить высококачественный кормопродукт, полностью утилизировать послеспиртовую барду, снизить энергозатраты и упростить сам процесс, так как не требуется термической обработки конечного продукта и аэрации процесса ферментации, как при производстве кормовых дрожжей. Жидкая фракция, возвращаемая на предыдущие стадии производства спирта, имеет оптимальные физико-химические показатели и поэтому не оказывает отрицательного влияния на процесс спиртового брожения.

При фильтрации получается биомасса, которая легко фильтруется механически, имеет низкое содержание влаги, поэтому при ее сушке снижаются теплоэнергозатраты.

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к производству кормопродукта. Способ включает выращивание на послеспиртовой барде молочнокислых и пропионовокислых бактерий парами: Lactobacillus plantarum В 578/25 и Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii Ас103/12 или Lactobacillus plantarum В 578/25 и Propionibacterium acnes Ac1450/28. Полученную биомассу разделяют на твердую и жидкую фазы. Твердую фазу используют как кормопродукт, а жидкую - в качестве оборотной технологической воды. Это позволяет решить проблему утилизации отхода спиртового производства - послеспиртовой барды, сделав процесс экологически чистым, снизить расход питательных веществ для спиртовых дрожжей за счет возврата фильтрата в спиртовое производство и получать высококачественный белково-витаминный корм. 1 з.п. ф-лы, 7 табл.

1. Способ производства кормопродукта, включающий приготовление сусла, сбраживание его с получением бражки, перегонку бражки с получением этилового спирта и послеспиртовой барды, выращивание микроорганизмов на послеспиртовой барде с получением их биомассы, разделение биомассы на твердую и жидкую фракции и использование твердой фракции в качестве кормопродукта, отличающийся тем, что на послеспиртовой барде выращивают пары штаммов молочно-кислых и пропионово-кислых бактерий: Lactobacillus plantarum B578/25 и Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii Ac103/12 или Lactobacillus plantarum В 578/25 и Propionibacterium acnes Ac1450/28.2. Способ производства кормопродукта по п.1, отличающийся тем, что жидкую фракцию биомассы используют в качестве оборотной технологической воды при приготовлении сусла.