СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ КОРМОВЫХ ДРОЖЖЕЙ Российский патент 2010 года по МПК A23K1/14 A23K1/16 

Описание патента на изобретение RU2393719C2

Изобретение относится к выработке кормовых продуктов из отходов производства кофе для сельскохозяйственных животных и птицы.

Известен способ использования кофейного шлама в кормовых целях. Предлагается использовать кофейный шлам в измельченном виде без проведения предварительной обработки как один из компонентов, вносимый в кукурузный корм для его обогащения макро- и микроэлементами [патент RU 2050145. Кормовая добавка к кукурузному корму. Дата публикации: 20.12.1995. Изобретатели и патентообладатели: Левицкий А.П., Шерстобитов В.В., Ярославцев С.К., Бондарь Е.Г.].

Известен способ использования кофейного шлама в кормовых целях в качестве наполнителя при получении кормовой витаминной добавки для сельскохозяйственных животных и птицы. Способ заключается в смешивании следующих компонентов: витамин А 0,5-3,0 млн ME; витамин Д 0,5-3,0 млн ME; витамин С 20-100 мг; витамин В2 300-700 мг; витамин В3 600-1500 мг; бета-каротин 40-200 мг, затем добавляют кофейный шлам до 1 кг [патент RU 2034497. Кормовая витаминная добавка для сельскохозяйственных животных и птицы. Дата публикации: 05.10.1995. Изобретатели и патентообладатели: Левицкий А.П., Шерстобитов В.В., Ярославцев С.К., Мусонова И.А.].

Известен способ получения белковой кормовой добавки из кофейного шлама за счет проведения твердофазного культивирования с использованием грибов Aspergillus niger. Процесс культивирования проводят в лабораторном ферментере при температуре 35°С, аэрации 8 л/мин на кг, рН поддерживается на уровне 3,5. При этом продолжительность процесса ферментации составляет 43 часа, а содержание белка в конечном продукте - 36% [Walter Penaloza, Mario R. Molina, Roberto Gomez Brenes, Ricardo Bressani. Твердофазное культивирование: альтернатива улучшения питательной ценности кофейного шлама. Прикладная и связанная с окружающей средой микробиология, февраль 1985 г., том 49, №2, стр.388-393].

Общим основным недостатком описанных способов является отсутствие какой-либо предобработки отходов производства кофе, так как известно, что кофейный шлам является достаточно гигроскопичным субстратом, вследствие чего сроки его хранения существенно ограничены.

За прототип выбран способ получения биомассы кормовых дрожжей из яблочных выжимок за счет проведения ферментативного гидролиза [патент SU 1730139 А1. Способ получения биомассы кормовых дрожжей. Научно-производственное объединение «Алмазы» и Институт молекулярной биологии и биохимии им. М.А.Айтхожина. Дата публикации: 30.04.92].

Сущность способа заключается в следующем. Готовят питательную среду из яблочных выжимок - отхода сокового производства. Предгидролиз проводят в гидромодуле 10, при 95-100°С в течение 45 мин. Питательную среду остужают до 28-32°С и вносят β-глюкозидазу, полученную из сладкого миндаля с удельной активностью 8,6 мкмоль/мин·мг, или β-глюкозидазу, полученную из соцветий полыни однолетней с удельной активностью 1,9 мкмоль/мин·мг. Оптимальная доза внесения ферментного препарата составляет 20 мг на 1 л питательной среды. В качестве посевного материала используют культуру дрожжей Candida tropicalis. Культивирование ведут на качалках при 90 об/мин при 32°С в течение 18 часов. При этом максимальное накопление биомассы по абсолютно сухому весу составляет 7,66 г/л, удельное содержание белковых веществ - 59% (общее содержание белковых веществ составляет 4,5 г/л).

Существенными недостатками данного способа являются длительная двухстадийная предварительная обработка используемого для выращивания дрожжей субстрата (предгидролиз в гидромодуле 10 при 95-100°С в течение 45 мин и последующий гидролиз с помощью ферментного препарата - β-глюкозидазы) и небольшие количества образующихся белковых веществ (общее содержание белковых веществ не превышает 4,5 г/л). Кроме того, данный способ получения биомассы кормовых дрожжей предусматривает использование для выращивания дрожжей только экстрагируемых веществ из растительного сырья (яблочных выжимок), а твердый остаток, остающийся после стадии предгидролиза, является непереработанным отходом.

Технической задачей изобретения является оптимизация биоконверсии растительного сырья: сокращение продолжительности и количества стадий предобработки питательной среды, а также повышение производительности процесса по белковым веществам (общему содержанию белковых веществ). Поставленная задача решается способом получения биомассы кормовых дрожжей из кофейного шлама, предварительно обработанного кислотным гидролизом при рH 0,8-1,3, температуре 121°С в течение 30 мин с последующим культивированием микроорганизмов глубинным гетерофазным способом, причем конечный продукт представляет собой совокупность дрожжей, выращенных на гидролизате кофейного шлама, и остаточных компонентов шлама, непотребленных Saccharomyces cerevisia.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1

Вначале кофейный шлам в концентрации 100 г/л предобрабатывается кислотным гидролизом. С помощью концентрированной серной кислоты рН доводится до 1. Далее проводится температурная обработка в течение 30 мин при температуре 121°С.

Для осуществления процесса биодеградации был выбран дрожжевой штамм Saccharomyces cerevisiae, способный максимально полно утилизировать кофейный шлам. Процесс культивирования проводится в лабораторном ферментере объемом 5 л с заполнением питательной средой на 70% при температуре 30°С, постоянном встряхивании с интенсивностью 250 об/мин, при этом рН поддерживается на уровне 4,5-5,5. В качестве минеральной среды используется среда Ридера. В качестве субстрата используются отходы производства кофе. Прирост биомассы оценивается путем подсчета клеток в камере Горяева. Белковая кормовая добавка, получаемая предложенным способом, состоит из остаточных компонентов кофейного шлама, непотребленных дрожжевой культурой Saccharomyces cerevisia, в совокупности с биомассой дрожжей, выращенных на гидролизате кофейного шлама, отделенную от культуральной жидкости и высушенную. Отделение биомассы от культуральной жидкости осуществлялось фильтрацией до содержания сухих веществ 40-50%, затем биомасса высушивалась при температуре 105°С. Способы отделения биомассы от культуральной жидкости и сушки являются стандартными, описанными в литературе по производству кормовых добавок.

В случае культивирования дрожжей Sacchwomyces cerevisiae на питательной среде, в которой субстрат предобрабатывают при рН 1, температуре 121°С, максимальное накопление биомассы составляет 35 г/л, а удельное содержание белковых веществ в конечном продукте - 44,8% (общее содержание белковых веществ составляет 15,7 г/л).

В примерах 2-10 выращивание дрожжей проводится, как в примере 1, а условия проведения кислотного гидролиза и полученные результаты сведены в таблицу.

Из приведенных примеров видно, что кислотный гидролиз необходимо проводить при следующих условиях: рН 0,8-1,3, температуре 118-123°С. Это позволяет устранить стадию предгидролиза и сократить длительность предобработки до 30 мин. При этом наблюдается существенное повышение накопления биомассы до 29,0-35,0 г/л, а общее содержание белковых веществ (сырого протеина) составляет 10,6-15,7 г/л.

Похожие патенты RU2393719C2

название год авторы номер документа
Способ получения кормового микробиологического белка 2018
  • Текутьева Людмила Александровна
  • Сон Оксана Михайловна
  • Подволоцкая Анна Борисовна
  • Баранова Ольга Николаевна
  • Сизова Светлана Викторовна
RU2704281C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ 1996
  • Матвеев В.Е.
  • Вольфович Д.И.
  • Захарычев А.П.
  • Куликова В.П.
  • Воробьева Г.И.
  • Лупова Л.М.
  • Долгая М.Б.
  • Зюкова Л.А.
  • Яшина В.Н.
  • Гришина Е.М.
RU2111253C1
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ С ПОЛУЧЕНИЕМ ПОБОЧНОГО ПОЛЕЗНОГО ПРОДУКТА 2016
  • Орлова Валентина Сергеевна
  • Орлова Елена Владимировна
  • Кудинов Владислав Сергеевич
RU2645121C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ 2004
  • Шакир Ирина Васильевна
  • Суясов Николай Александрович
  • Кареткин Борис Алексеевич
  • Крылов Игорь Алексеевич
  • Панфилов Виктор Иванович
  • Васильев Александр Вячеславович
RU2281001C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО КОНЦЕНТРАТА 2022
  • Колпакова Валентина Васильевна
  • Уланова Рузалия Владимировна
  • Куликов Денис Сергеевич
  • Гулакова Валентина Андреевна
RU2791226C1
Способ получения кормовой микробно-растительной добавки 2017
  • Колпакова Валентина Васильевна
  • Андреев Николай Руфеевич
  • Гольдштейн Владимир Георгиевич
  • Гулакова Валентина Андреевна
  • Кравченко Ирина Константиновна
  • Уланова Рузалия Владимировна
  • Мотузко Анна Никитична
  • Пурмель Игорь Владимирович
RU2673125C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ БИФИДО- И ЛАКТОБАКТЕРИЙ 2018
  • Хромова Наталья Юрьевна
  • Кареткин Борис Алексеевич
  • Грошева Вероника Дмитриевна
  • Хабибулина Наталья Викторовна
  • Шакир Ирина Васильевна
  • Панфилов Виктор Иванович
RU2713273C1
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ДРОЖЖЕЙ 2013
  • Чернуха Борис Александрович
  • Кошелев Юрий Антонович
  • Бодажков Игорь Николаевич
  • Козликин Александр Тимофеевич
  • Фисинин Владимир Иванович
  • Синицын Аркадий Пантелеймонович
  • Панфилов Виктор Иванович
  • Елькин Илья Николаевич
RU2522006C1
Способ биоконверсии подсолнечной лузги в кормовой продукт с высоким содержанием белка 2021
  • Фоменко Иван Андреевич
  • Иванова Людмила Афанасьевна
  • Комбарова Светлана Петровна
  • Бельский Иван Дмитриевич
  • Дегтярев Иван Александрович
  • Мижева Айслу Альбертовна
RU2762425C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ БИОМАССЫ ДРОЖЖЕЙ 2002
  • Панфилов В.И.
  • Шакир И.В.
  • Крылов И.А.
RU2237710C2

Реферат патента 2010 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ КОРМОВЫХ ДРОЖЖЕЙ

Изобретение относится к выработке кормовых продуктов для сельскохозяйственных животных и птицы. Способ получения биомассы кормовых дрожжей включает предварительную обработку растительного сырья гидролизом и выращивание на полученном гидролизате дрожжей. Предварительная обработка субстрата осуществляется кислотным гидролизом при рН 0,8-1,3, температуре 118-123°С в течение 30 мин. В качестве растительного сырья используется кофейный шлам, а биомасса дрожжей представляет собой биомассу дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Способ позволяет повысить содержание белковых веществ в конечном продукте и сократить продолжительность процесса культивирования. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 393 719 C2

Способ получения биомассы кормовых дрожжей, включающий предварительную обработку растительного сырья гидролизом и выращивание на полученном гидролизате дрожжей, отличающийся тем, что предварительная обработка субстрата осуществляется кислотным гидролизом при рН 0,8-1,3, температуре 118-123°С в течение 30 мин, а в качестве растительного сырья используется кофейный шлам, при этом биомасса дрожжей представляет собой биомассу дрожжей Saccharomyces cerevisiae.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2393719C2

КОРМОВАЯ ДОБАВКА К КУКУРУЗНОМУ КОРМУ 1992
  • Левицкий Анатолий Павлович[Ua]
  • Шерстобитов Валерий Валентинович[Ua]
  • Ярославцев Сергей Константинович[Ua]
  • Бондарь Евгений Григорьевич[Ua]
RU2050145C1
Корм для молодняка крупного рогатого скота 1990
  • Никильбурский Николай Иванович
SU1722390A1
КОРМОВАЯ ВИТАМИННАЯ ДОБАВКА ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ И ПТИЦЫ 1991
  • Левицкий Анатолий Павлович[Ua]
  • Шерстобитов Валерий Валентинович[Ua]
  • Ярославцев Сергей Константинович[Ua]
  • Мусонова Ирина Александровна[Ua]
RU2034497C1
Способ получения биомассы кормовых дрожжей 1990
  • Калтаева Баян Макешевна
  • Бекетаева Лилия Измайловна
  • Кунаева Роза Минлиахмедовна
  • Балтабаева Кульбагиля Ромазановна
  • Кудабаева Наталья Салимовна
SU1730139A1

RU 2 393 719 C2

Авторы

Башашкина Елена Валерьевна

Панфилов Виктор Иванович

Шакир Ирина Васильевна

Суясов Николай Александрович

Пашинин Александр Евгеньевич

Даты

2010-07-10Публикация

2008-06-06Подача