ТРОФИЧЕСКАЯ СМЕСЬ "БИОСИЛ" Российский патент 2005 года по МПК C12N1/20 A23K3/02 

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к трофическим смесям, и касается состава для культивирования молочнокислых бактерий, используемых для приготовления заквасок для силосования кормов.

Известен "Способ приготовления молочнокислой закваски для консервирования продуктов растительного происхождения" (а.с. СССР №492268, МПК А 23 К 3/00, БИ-43-75 г.), в котором питательная среда содержит сухую молочную сыворотку (34-36 г/л), сухой кормовой концентрат витамина В12 (5-7 г/л) и мел (4-6 г/л).

Недостатком этих питательных сред является высокая стоимость их, а также достаточно сложная технология приготовления молочнокислых заквасок.

Известен "Способ культивирования молочнокислых или пропионовокислых бактерий" (а.с. СССР №1711788, МПК А 23 К 3/00, БИ-6-92 г.), в котором использована питательная среда следующего состава, г/л: рыбная мука (10,0), пептон (5,0), глюкоза (20,0), лактоза (20,0), (NH₄)S0₄ (2,0), крахмал н/раств. (10,0), СаСО₃ (5,0), NaCl (5,0), вода (до 1 л).

Недостатками этой питательной среды являются ее высокая стоимость и сложная технология культивирования бактерий с использованием этой среды.

Известен "Способ культивирования молочнокислых и пропионовокислых бактерий" (а.с. СССР №1769837, МПК А 23 К 3/00, БИ-39-92 г.), в котором питательная среда содержит источники углерода, азота, минеральные соли и отход производства розеофунгина в виде гидролизата мицелия продуцента.

Несмотря на высокий бактериальный титр получаемой закваски, способ и состав характеризуются сложной технологией получения и высокими стоимостными показателями конечного продукта.

Наиболее близкой по технической сути и достигаемому результату и выбранной в качестве прототипа является "Трофическая смесь "ЛАКТИС" (Патент Украины №48852 А, МПК - 6 А 63 К 3/00, Бюл. №7, 2002 г.) на основе пшеничных отрубей, дополнительно содержащая сахар, мел, ацетата натрия, сульфат марганца и воду, при этом смесь содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:

отруби пшеничные45-50сахар3,0-3,5мел1,0-2,0ацетат натрия1,0-2,0сульфат марганца0,1-0,2водаостальное

Недостатком прототипа по отношению к новой трофической смеси "БИОСИЛ" является более высокая себестоимость прототипа и использование в его составе сахара - ценного продукта питания человека.

В новой трофической смеси "БИОСИЛ" отруби пшеничные заменены более дешевым (на 8-17%) компонентом - ржаными отрубями, а сахар также более дешевым (в 4-5 раз) компонентом - мелассой, побочным продуктом производства сахара.

Замена сахара мелассой важна и с той точки зрения, что в новой трофической смеси "БИОСИЛ" используется не сам ценный пищевой продукт, а побочный продукт его производства, не употребляемый человеком в пищу.

Задачей изобретения является создание новой трофической смеси "БИОСИЛ" для выращивания молочнокислых бактерий с достижением технического результата - удешевление технологии выращивания молочнокислых бактерий.

Поставленная задача решается тем, что трофическая смесь "БИОСИЛ", содержащая мел, ацетат натрия, сульфат марганца и воду, дополнительно содержит ржаные отруби и мелассу, при этом смесь содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:

ржаные отруби45,0-67,0меласса3,9-8,3мел1,2-2,8ацетат натрия1,0-2,5сульфат марганца0,1-0,25водаостальное

Существенными признаками, совпадающими с прототипом, являются:

- мел,

- ацетат натрия,

- сульфат марганца,

- вода.

Отличительными от прототипа существенными признаками заявляемого изобретения являются следующие признаки:

- ржаные отруби,

- меласса,

а также процентное соотношение указанных компонентов, мас.%:

ржаные отруби45,0-67,0меласса3,9-8,3мел1,2-2,8ацетат натрия1,0-2,5сульфат марганца0,1-0,25водаостальное

Рассмотрим назначение каждого компонента.

Ржаные отруби являются питательной основой трофической смеси "БИОСИЛ" и содержат в своем составе почти все вещества, необходимые для роста и развития молочнокислых бактерий.

В ржаных отрубях достаточно высока доля белка, жиров, витаминов и углеводов, но содержание сахаров и некоторых аминокислот недостаточно для хорошего роста молочнокислых бактерий.

Этот недостаток устраняется путем введения в состав трофической смеси "БИОСИЛ" - мелассы - побочного продукта производства сахара.

Меласса содержит в своем составе, %: сухих веществ 76-84; сахарозы 46-51; азота общего 1,5-1,8; бетаина 4-7; редуцирующих веществ 1,0-2,5; раффинозы 0,8-1,2; молочной кислоты 4-6; уксусной кислоты 0,2-0,5; муравьиной кислоты 0,2-0,5; красящих веществ 4-8; золы 6-10.

На 100 частей сухих веществ в мелассе содержится 70% сахарозы, 20% органических и 10% минеральных несахаров.

Из азотистых веществ ˜ 30% бетаина, остальное аминокислоты и амины кислот.

Такое количество и разнообразие питательных веществ, входящих в состав мелассы, компенсирует их недостаток в ржаных отрубях.

Смесь ржаных отрубей с мелассой является хорошей питательной средой для молочнокислых бактерий.

Мел служит для нейтрализации органических кислот, являющихся отходами жизнедеятельности бактерий, подавляющих их рост и размножение, а также для обогащения закваски углекислым газом.

Ацетат натрия используется для повышения буферности среды и способствует повышению бактериального титра закваски.

Сульфат марганца - ускоряет размножение молочнокислых бактерий.

Указанное процентное соотношение компонентов трофической смеси "БИОСИЛ" обусловлено следующими обстоятельствами.

Процентное содержание ржаных отрубей менее 45% в трофической смеси уменьшает количество необходимых питательных веществ до нежелательного уровня, замедляющего рост молочнокислых бактерий.

Введение в трофическую смесь "БИОСИЛ" ржаных отрубей в количестве более 67% дает среду с низким содержанием воды, что затрудняет рост и развитие молочнокислых бактерий, а также увеличивает стоимость консерванта.

Введение в трофическую смесь "БИОСИЛ" мелассы в количестве менее 3,9% не вполне обеспечивает молочнокислые бактерии сахарами и аминокислотами, недостающими в ржаных отрубях.

Введение же в трофическую смесь мелассы более 83% приводит к дисбалансу питательных веществ и удорожанию трофической смеси "БИОСИЛ".

Содержание мела в трофической смеси "БИОСИЛ" менее 1,2% недостаточно для нейтрализации выделяющихся молочной и уксусной кислот, а содержание более 2,8% ведет к уменьшению влажности питательной среды, а также ее удорожанию.

Ацетат натрия тормозит повышение кислотности среды. При этом содержание ацетата натрия в трофической смеси "БИОСИЛ" менее 1% не решает проблему буферности, а содержание ацетата натрия более 2,5% приводит к лишним затратам на изготовление питательной среды.

Сульфат марганца, введенный в трофическую смесь "БИОСИЛ" в количестве менее 0,1%, несущественно влияет на рост молочнокислых бактерий. Содержание сульфата марганца в количестве более 0,25% не приводит к ощутимому росту количества бактерий по сравнению с меньшим процентным содержанием сульфата марганца в смеси и экономически не обосновано.

Пример 1.

Трофическую смесь "БИОСИЛ" готовят следующим образом (из расчета на 100 кг смеси).

1. В емкость закладывают 45 кг ржаных отрубей, 1,2 кг мела, 1 кг ацетата натрия, 100 г сульфата марганца и 3,9 кг мелассы. Полученную смесь тщательно перемешивают.

2. В полученную смесь вливают 48,8 л кипящей питьевой воды и тщательно все перемешивают (эта операция выполняет и дезинфицирующую функцию).

3. Емкость с запаренной смесью оставляют охлаждаться.

4. В охлажденную до t=36,0±1°C смесь заливают 3 л пересадочной культуры кефирного грибка и тщательно перемешивают.

5. Иннокулированную смесь расфасовывают в тару и помещают в термокамеру на 4 суток при t=36,0±1°С. Через 4 суток биоконсервант "БИОСИЛ" готов к использованию для силосования культур.

В производстве трофической смеси "БИОСИЛ" по сравнению с прототипом произведены следующие изменения:

- в качестве основы питательной среды использованы ржаные отруби - качественно сопоставимый с пшеничными отрубями, но более дешевый (на 8-17%) компонент,

- в качестве энергетического материала вместо сахара использована меласса - более дешевый (в 4-5 раз) компонент, не имеющий пищевого применения в рационе человека.

Указанные нововведения безусловно удешевляют производство новой трофической смеси "БИОСИЛ".

В таблице приведены сравнительные данные по выращиванию культур на различных питательных смесях.

Из приведенных данных следует, что новая трофическая смесь "БИОСИЛ" получена с повышенной по сравнению с прототипом бактериальной обсемененностью смеси (с повышенным бактериальным титром), а из приведенного выше описания следует, что себестоимость заявляемой смеси ниже себестоимости прототипа.

ТаблицаВыращивание культуры на различных питательных средахКомпоненты среды, мас.%АМСПитательная среда по а.с. №1769837ЛАКТИСБИОСИЛКукурузный экстракт1,52,0  Крахмал нерастворимый0,50,7  Автолизат дрожжей1,01,5  Мел1,01,51,02Гидролизат мицелия    продуцента 2,0  Отруби пшеничные  50,0 Сахар  3,0 Ацетат натрия  1,01,75Сульфат марганца  0,10,175ВодаостальноеостальноеостальноеостальноеРжаные отруби   56Меласса   6,1Титры бактерий, млрд/г1,5601015Превалирующая культура (консорциум микроорганизмов)Амилолитический молочнокислый стрептококкМезофильные молочнокислые стрептококки, мезофильные молочнокислые палочки и пропионовокислые бактерии (Propionibacterium freudenreichii)Мезофильные молочнокислые стрептококки, мезофильные молочнокислые палочки, термофильные молочнокислые палочки, уксуснокислые бактерии (Acetobacter aceti)

Учитывая все вышеизложенное, можно сделать вывод, что задача, поставленная в изобретении, - создание новой трофической смеси "БИОСИЛ" - решена с достижением технического результата - удешевления технологии выращивания молочнокислых бактерий.

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к производству составов для культивирования молочнокислых бактерий, используемых для приготовления заквасок для силосования кормов. Трофическая смесь содержит ржаные отруби, мелассу, мел, ацетат натрия, сульфат марганца и воду. Изобретение позволяет получить новую трофическую смесь и удешевить технологию культивирования молочнокислых бактерий. 1 табл.

Трофическая смесь для выращивания молочнокислых бактерий для силосования кормов, содержащая отруби, источник сахара, мел, ацетат натрия, сульфат марганца, воду, отличающаяся тем, что она в качестве источника сахара содержит мелассу, из отрубей - ржаные отруби, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Ржаные отруби45,0-67,0Меласса3,9-8,3Мел1,2-2,8Ацетат натрия1,0-2,5Сульфат марганца0,1-0,25ВодаОстальное