КОРМОВАЯ ДОБАВКА НА ОСНОВЕ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ ПУТЕМ ФЕРМЕНТАЦИИ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА Российский патент 2009 года по МПК A23K1/00 

Кормовая добавка на основе свекловичного жома и способ получения кормовой добавки путем ферментации свекловичного жома.

Изобретение относится к биотехнологии, экологии, сельскохозяйственной микробиологии и касается направленной биоконверсии отхода свеклосахарного производства - свекловичного жома с использованием бактериальных культур.

Известны способы биологической переработки и консервирования отходов различных отраслей перерабатывающей промышленности.

Известен способ консервирования отходов переработки скота с элементами традиционного силосования и внесением в отходы амилолитических ферментов и молочнокислых бактерий [1].

Известен способ биоконверсии органических отходов для получения модифицированного удобрения и питательного субстрата [2].

В другом случае [3] при переработке твердых отходов используют несколько микробных культур для получения удобрительной смеси.

Для биоконверсии плодоовощных отходов [4] используют дрожжи Endomycopsis fibuliger штамм С-4, при этом при ферментации вносят питательные добавки в виде фосфорнокислого калия и солей аммония.

Известен способ получения биопрепарата со свойствами пробиотика, получаемого ферментацией Streptococcus faecium на жидкой питательной среде [5].

Наиболее близким по технологическому решению является способ получения кормовой добавки на основе штамма Streptococcus faecium для борьбы с дисбактериозом сельскохозяйственных животных, осуществляемый путем ферментации культуры на питательных средах сложного состава (например, дрожжевой экстракт, пептон, твин-80 или мясной экстракт, глюкоза) с последующими сепарированием и сушкой на распылительной сушилке [6]. Недостатком является использование дорогостоящей питательной среды и необходимость сепарирования и сушки - процессов, требующих больших капитальных затрат на оборудование и высоких энергозатрат на процессы сепарирования и сушки.

Задачей настоящего изобретения является получение высококачественной кормовой добавки для сельскохозяйственных животных с использованием отхода свеклосахарного производства - свекловичного жома.

Свекловичный жом - плохо усваиваемый животными быстро портящийся продукт, который при закисании приводит к значительному загрязнению окружающей среды, а непосредственная переработка свекловичного жома, например сушка, требует значительных энергозатрат, неадекватных питательной ценности получаемого в этом случае продукта.

Поставленная задача решается за счет того, что разработан способ получения кормовой добавки путем твердофазной ферментации свекловичного жома, включающий предварительное выращивание штамма Bac.mucilaginosus ВКПМ № В-5987 на жидкой питательной среде, штамма Streptococcus faecium ТЕ-17(коллекция ЗАО «БИОФЛОРА» № В-07) на жидкой питательной среде, инокулирование свекловичного жома штаммом Bac.mucilaginosus ВКПМ № В-5987, а затем штаммом Streptococcus faecium ТЕ -17(коллекция ЗАО «БИОФЛОРА» № В-07), при этом в свекловичный жом перед инокулированием вносят питательные добавки, а после окончания ферментации в полученную массу вносят молочную кислоту. В качестве питательных добавок можно использовать карбамид в количестве 0,1-1,5%, мелассу в количестве 1,0-4,0%. микроэлементы Zn, Mg, Mn, Fe, B, Se, Mo в виде комплексонатов из расчета 5-50 мг на 1 кг жома.

Поставленная задача решается за счет того, что по вышеописанному способу получена высококачественная кормовая добавка, позволяющая увеличить сохранность сельскохозяйственных животных, повысить их привес и предотвратить развитие патогенных микроорганизмов.

Технический результат изобретения, достигаемый заявляемым способом, заключается в том, что получена кормовая добавка высокого качества на основе отхода сахарного производства - свекловичного жома.

Получена кормовая добавка в рацион сельскохозяйственных животных и птицы, состоящая из ферментированного свекловичного жома, остатков питательных сред, содержащая в процентах от исходной массы жома жизнеспособные клетки бактериальных культур Bacillus mucilaginosus (ВКПМ № В-5987), Streptococcus faecium ТЕ-17 (коллекция ЗАО «Биофлора» № В-07) - 10%-12%, питательные добавки в виде карбамида 0,1-1,5%, мелассу 1-4%, микроэлементы Zn, Mg, Mn, Fe, В, Se, Mo в виде комплексонатов из расчета 5-50 мг на 1 кг жома, молочную кислоту до слабокислого значения, проявляющая свойства пробиотика и антагонизм по отношению к Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Bacillus mesentericus. Salmonella typhimurium, Escherichia coli, Mycobacterium smegmatis, Klebsiella pneumonia.

Предварительная ферментация свекловичного жома бактериальной культурой Вас. mucilaginosus способствует глубокому расщеплению составляющих свекловичного жома, что способствует быстрому росту молочно-кислых бактерий Streptococcus faecium и полному проявлению его свойств при скармливании животным.

Пример 1.

Получение кормовой добавки

Для получения кормовой добавки из свекловичного жома бактериальной культурой Bacillus mucilaginosus штамм ВКПМ № В-5987, выращенной на жидкой питательной среде Эшби состава, %:

Меласса 3,0 K₂HPO₄ 0,04 MgSO₄ 0,04 NaCl 0,04 K₂SO₄ 0,02 СаСО₃ 1,0

инокулировали 1 кг стерильного свекловичного жома, в который перед стерилизацией вносили карбамид в количестве 0,1%, мелассу в количестве 1%, микроэлементы Zn, Mg, Mn, Fe, В, Se, Mo в виде комплексонатов на основе ОЭДФ в количестве суммарно 28 мг на 1 кг жома и ферментировали в режиме твердофазной ферментации с периодическим перемешиванием 3 раза в сутки (через каждые 8 часов) и при температуре 28±1°С. Через 24 часа ферментации в смесь вносили 100 мл (10%) жидкой бактериальной культуры Streptococcus faecium, штамм ТЕ-17 (коллекция ЗАО «Биофлора» № В-07), выращенной на жидкой питательной среде, состоящей из обрата, и продолжали ферментацию при температуре 39±2°С при периодическом перемешивании 2 раза в сутки в течение трех суток.

По окончании ферментации при перемешивании вносили молочную кислоту в качестве консерванта до достижения значения рН 3,9.

Полученный препарат использовали в опытах для дальнейшего изучения сохранности препарата при длительном хранении и для скармливания сельскохозяйственным животным.

Пример 2.

Получение кормовой добавки

Для получения кормовой добавки из свекловичного жома бактериальной культурой Bacillus mucilaginosus штамм ВКПМ № В-5987, выращенной на жидкой питательной среде Менкиной состава, %:

Меласса 3,0 (NH₄)₂SO₄ 0,05 MgSO₄·7H₂O 0,03 MnSO₄ следовые кол-ва NaCl 0,03 FeSO₄ 0,02 СаСО₃ 0.5

инокулировали 1 кг стерильного свекловичного жома, в который перед стерилизацией вносили карбамид в количестве 0,1%, мелассу в количестве 1%, микроэлементы Zn, Mg, Mn, Fe, В, Se, Mo в виде комплексонатов на основе ОЭДФ в количестве суммарно 28 мг на 1 кг жома и ферментировали в режиме твердофазной ферментации с периодическим перемешиванием 4 раза в сутки (через каждые 6 часов) и при температуре 28±1°С. Через 20 часа ферментации в смесь вносили 100 мл (10%) жидкой бактериальной культуры Streptococcus faecium, штамм ТЕ-17 (коллекция ЗАО «Биофлора» № В-07), выращенной на подтворожной сыворотке, и продолжали ферментацию при температуре 36±2°С при периодическом перемешивании 2 раза в сутки в течение трех суток.

По окончании ферментации при перемешивании вносили молочную кислоту в качестве консерванта до достижения значения рН 3,9.

Полученную кормовую добавку использовали в опытах для дальнейшего изучения сохранности препарата при длительном хранении и для скармливания сельскохозяйственным животным.

Показано, что культура молочно-кислых бактерий Streptococcus faecium штамм ТЕ-17 (коллекция ЗАО «Биофлора» № В-07) может выращиваться не только на молочном обрате, но и на питательных средах иного состава, например на подтворожной сыворотке.

Пример 3.

Испытания кормовой добавки.

Исследовали сохранность жизнеспособных клеток Bacillus mucilaginosus штамм ВКПМ № В-5987 и Streptococcus faecium штамм ТЕ-17 (коллекция ЗАО «Биофлора» № В-07) при длительном хранении заявляемой кормовой добавки (вариант А). Результаты сравнивали с прототипом (вариант Б), а также с кормовой добавкой, в которую бактериальные культуры вносили одновременно (вариант В), а также с кормовой добавкой, в которую вначале вносили культуру Streptococcus faecium штамм ТЕ-17 (коллекция ЗАО «Биофлора» № В-07), а затем культуру Bacillus mucilaginosus штамм ВКПМ № В-5987 (вариант Г). Данные приведены в таблице 1.

Таблица 1.
Сохранность бактериальных клеток в кормовой добавке. Вариант опыта Число КОЕ Str. faecium и В. mucilaginosus в 1г препарата, длительность хранения Исходный препарат 1 месяц 2 месяца 3 месяца Str.faec. B.muc. Str.faec. B.muc. Str.faec. B.muc. Str.faec. B.muc. Преп.А 2,0·10⁸ 12,0·10⁶ 2,4·10⁸ 10·10⁶ 2,1·10⁸ 10·10⁶ 1,9·10⁸ 10·10⁶ Преп.Б 1,7·10¹⁰ отсутств. 1,3·10¹⁰ отсутств. 8,0·10⁹ отсутств. 4,0·10⁹ отсутств. Преп.В 1,2·10⁸ 5·10⁶ 0,8·10⁸ 1,4·10⁶ 0,7·10⁸ 5·10⁵ 0,2·10⁸ 2·10⁵ Преп.Г 4,0·10⁸ 0,4·10⁶ 2,5·10⁸ 0,2·10⁶ 1,0·10⁸ 2,5·10⁴ 0,6·10⁸ единичные клетки

[5].

Как видно из таблицы 1, максимальную сохранность обнаружил вариант

А - кормовая заявляемая добавка.

Пример 4.

Испытания кормовой добавки.

Заявляемую кормовую добавку, полученную, как описано в примере 1, использовали в рацион поросят-отъемышей с признаками диареи. Результаты сравнивали с прототипом и контролем. Данные представлены в таблице 2.

Таблица 2.
Влияние кормовой добавки на сохранность поголовья животных Вариант опыта Поголовье поросят В начале опыта В конце опыта Процент сохранности поросят (к контролю) Контроль (без внесения кормовой добавки) 25 19 100,0 Заявляемая кормовая добавка 25 24 126,0 Прототип (доза - по наставлению) 25 22 115,7

Как видно из таблицы 2, лучшие результаты получены в заявляемом препарате.

Пример 5.

Испытания кормовой добавки.

Заявляемую кормовую добавку, полученную, как описано в примере 1, включали в рацион цыплятам-бройлерам с признаками диареи. Результаты сравнивали с прототипом и контролем. Данные приведены в таблице 3.

Таблица 3.
Влияние кормовой добавки на цыплят с признаками диареи Вариант опыта Поголовье птицы   В начале
опыта В конце
опыта Процент сохранности
птицы (к контролю)   Контроль (без внесения кормовой добавки) 50 42 100 Заявляемая кормовая 50 48 114 добавка       Прототип (доза - по наставлению) 50 45 107

[6]

Как видно из таблицы 3, лучшие результаты получены в заявляемой кормовой добавке.

Пример 6

Испытания кормовой добавки.

Заявляемую кормовую добавку, полученную, как описано в примере 2, скармливали здоровым цыплятам-бройлерам (в каждой группе по 50 штук) в течение 32 суток выращивания. Результаты сравнивали с прототипом и контролем. Данные приведены в таблице 4.

Таблица 4
Влияние кормовой добавки на привес цыплят-бройлеров Вариант опыта Вес цыплят-бройлеров (контроль - 100% ) В начале опыта В конце опыта Контроль (без кормовой добавки) 100% 100% Заявляемая кормовая добавка 100% 128% Прототип (доза по наставлению) 100% 116%

Как видно из таблицы 4, лучшие результаты получены в случае использования заявляемой кормовой добавки.

Результаты применения и эффективность заявляемой кормовой добавки показали, что поставленная задача решена.

Источники информации

1. Szakass Gy, Acta alim, 1993. 22, №1, с.97-98.

2. Патент РФ 2186753 приоритет 15.06.2000 «Способ биоконверсии органических отходов для получения модифицированного удобрения и питательного субстрата».

3. Микробиологические методы защиты окружающей среды, 1988 г. Пущино, с.70.

4. Авторское свидетельство СССР 1345627 «Способ получения кормового белкового препарата», приоритет 14.01.1986 г.

5. Патент РФ 2217493, приоритет 22.02.2001 г. 2003 г.

6. Патент РФ 2152433 приоритет 30.03.1993 г. «Штамм бактерий Streptococcus faecium, используемый для борьбы с дисбактериозом сельскохозяйственных животных".

Изобретение относится к сельскохозяйственной промышленности. Способ включает предварительное выращивание штамма Вас. mucilaginosus, штамм ВКПМ №В-5987 на жидкой питательной среде, штамма Streptococcus faecium ТЕ-17 (коллекция ЗАО "Биофлора" №В-07) на жидкой питательной среде, инокулирование свекловичного жома штаммом Вас. mucilaginosus штамм ВКПМ №В-5987, а затем штаммом Streptococcus faecium ТЕ-17 (коллекция ЗАО "Биофлора" №В-07). В свекловичный жом перед инокулированием вносят питательные добавки, а после окончания ферментации в полученную массу вносят молочную кислоту. Кормовая добавка состоит из ферментированного свекловичного жома, остатков питательных сред, содержит в процентах от исходной массы жома жизнеспособные клетки бактериальных культур Bacillus mucilaginosus (ВКПМ №В-5987) и Streptococcus faecium ТЕ-17 (коллекция ЗАО "Биофлора" №В-07) - 10%, питательные добавки в виде карбамида 0,1-1,5%, мелассу 1-4%, микроэлементы Zn, Mg, Mn, Fe, B, Se, Mo в виде комплексонатов из расчета 5-50 мг на 1 кг жома, молочную кислоту до слабокислого значения. Изобретение позволяет получить высококачественную кормовую добавку. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Способ получения кормовой добавки путем твердофазной ферментации свекловичного жома, включающий предварительное выращивание штамма Вас. mucilaginosus штамм ВКПМ № В-5987 на жидкой питательной среде, а штамма Streptococcus faecium ТЕ-17 (коллекция ЗАО "Биофлора" № В-07) на жидкой питательной среде, инокулирование свекловичного жома штаммом Вас. mucilaginosus штамм ВКПМ № В-5987, а затем штаммом Streptococcus faecium ТЕ-17 (коллекция ЗАО "Биофлора" № В-07), при этом в свекловичный жом перед инокулированием вносят питательные добавки, а после окончания ферментации в полученную массу вносят молочную кислоту.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве питательных добавок применяют карбамид в количестве 0,1-1,5%, мелассу в количестве 1-4%, микроэлементы Zn, Mg, Mn, Fe, B, Se, Mo в виде комплексонатов из расчета 5-50 мг на 1 кг жома, молочную кислоту до слабокислого значения.

3. Кормовая добавка по п.2 в рацион сельскохозяйственных животных и птицы, состоящая из ферментированного свекловичного жома, остатков питательных сред, содержащая в процентах от исходной массы жома жизнеспособные клетки бактериальных культур Bacillus mucilaginosus (ВКПМ № В-5987) и Streptococcus faecium ТЕ-17 (коллекция ЗАО "Биофлора" № В-07) - 10%, питательные добавки в виде карбамида 0,1-1,5%, мелассу 1-4%, микроэлементы Zn, Mg, Mn, Fe, В, Se, Mo в виде комплексонатов из расчета 5-50 мг на 1 кг жома, молочную кислоту до слабокислого значения, проявляющая свойства пробиотика и антагонизм по отношению к Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Bacillus mesentericus, Salmonekka typhimurium, Escherichia coli, Mycobacterium smegmatis, Klebsiella pneumonia.