СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЗЕРНОВОГО СЫРЬЯ НА СПИРТ И КОРМОВОЙ ПРОДУКТ Российский патент 2010 года по МПК A23K1/165 

Изобретение относится к биотехнологии, спиртовой и кормовой промышленности, может быть использовано при производстве кормовых добавок, обогащенных белком и аминокислотами, и касается способа комплексной переработки зернового сырья на спирт и кормовой продукт.

Известны способы комплексной переработки зерна на спирт и кормовой продукт (1, 2). В данных способах получаемую в технологии послеспиртовую барду разделяют на дисперсную часть, которую высушивают и используют в качестве кормовой добавки, и жидкую часть, которую не используют в производстве кормопродуктов. Однако выводимая из кормопроизводства жидкая часть барды обладает большей биологической ценностью, чем дисперсная часть, т.к. она содержит биодоступные составляющие в виде аминокислот, пептидов, моно-, ди- и олигосахаридов - продуктов автолиза биомассы спиртовых дрожжей и остаточных полисахаридов среды, в то время как в дисперсной части барды содержатся в основном остатки целлюлозы и гемицеллюлоз. Поэтому кормовая ценность продукта в виде сухой барды невысока: содержание сырого протеина составляет 20-27%, лизина - 0,1-0,5% с.в.

Известен способ получения белково-витаминного корма на основе микробной конверсии послеспиртовой барды - ее жидкой части дрожжами родов Candida и Rhodosporidium (3). Способ позволяет утилизировать отходы спиртового производства и получать кормовую добавку с содержанием сырого протеина 40-50%. Однако в получаемом продукте содержание лизина не превышает 2,0-3,0% с.в., поэтому реализация данного способа не решает проблему дефицита лизина в кормах.

Наиболее близким аналогом предлагаемого способа является способ переработки зернового сырья на кормовой лизино-белковый продукт с содержанием лизина 20-40% с.в., протеина более 40% (4). Сущность данного способа заключается в приготовлении питательных сред на основе ферментативного гидролиза крахмалсодержащего сырья. Для этого крахмалсодержащее сырье предварительно разваривают при избыточном давлении 0,15 МПа в течение 1,5 часов, для его гидролиза используют культуру или смесь культур - продуцентов ферментов в физиологически активном состоянии, процесс гидролиза ведут до содержания усвояемых углеводов в среде 3-7% при 55-65°С, осуществляя одновременно с гидролизом частичное разрушение клеток культуры - продуцента ферментов, затем полученную среду охлаждают до температуры, оптимальной для роста продуцента, и процесс биосинтеза аминокислот ведут одновременно с гидролизом крахмалсодержащего сырья путем совместного культивирования клеток продуцента аминокислот и частично разрушенных клеток продуцентов ферментов. В качестве культур - продуцентов гидролитических - ферментов используют штаммы Вас.subtilis-82, Aspergillus awamori ВУД, Aspergillus oryzae 251-90, Geotriclium candidum 3с или их смеси. С целью улучшения аэродинамических свойств среды для биосинтеза аминокислот в нее добавляют мелассу.

Однако в известном способе недостаточно полно используются все основные полимеры зернового сырья, что снижает эффективность конверсии, увеличивает затраты сырья на производство получаемого продукта. В известном способе используются низкоактивные микроорганизмы, синтезирующие узкий спектр ферментов и их низкий уровень, не обеспечивающий эффективный гидролиз ксиланов зернового сырья, глубокий гидролиз глюканов и белковых веществ. В результате питательные среды имели высокую вязкость и низкую степень гидролиза полисахаридов, полимеров, в т.ч. крахмала, что препятствовало полноценному развитию продуцентов получаемого продукта и рациональному использованию всех компонентов зернового сырья, повышая тем самым расход зернового сырья на единицу получаемого продукта и вызывая необходимость введения в состав питательных сред мелассы. Кроме того, в известном способе в составе питательных сред используют цельное крахмалсодержащее сырье, что не позволяет получать высокий выход целевого продукта - кормового лизина с единицы зернового сырья, в результате чего себестоимость получаемого продукта высока. Вместе с тем ввиду отсутствия комплексной переработки зернового сырья требуется организация специального цеха приготовления питательной среды для получения кормовых продуктов.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является создание комплексной ресурсосберегающей технологии переработки зернового сырья на спирт и кормовые продукты, обогащенные лизином; использование в микробиологическом производстве целевых кормовых продуктов, полупродуктов и отходов спиртового производства - отъема зернового сусла из спиртового производства и послеспиртовой барды, что позволяет снизить их себестоимость; увеличение выхода целевого продукта микробиологического синтеза с единицы исходного сырья в результате улучшения качественных характеристик питательной среды за счет использования при ферментативной обработке зернового сырья при приготовлении сусла высокопродуктивных штаммов Aspergillus awamori ВУД-Т2 или 1000У - продуцентов глюкоамилазы, Aspergillus oryzae ВКПМ F-683 (5) или ВКПМ F-931 (6) - продуцентов комплекса протеиназ и пептидаз, α-амилазы, эндо- и экзо-β-глюканаз, ксиланазы, а также высокоактивных технических ферментных препаратов - источники α-амилазы, например амилосубтилин, амилолихетерм, амилекс 3Т, амилайв А30; глюкоамилазы, например глюкаваморин, конверзим АМГ N, глюкомил L-706, глюкогам 500L; комплекса протеаз, включающего протеиназы и пептидазы, например амилопротооризин, КФПА, CG-106, максазим NNPK, пролайв 30L; эндо- и экзо-β-глюканаз, ксиланазы, например целловиридин, ксибетен-цел, ксибетен-ксил, брюзайм, вискостар 150L, что позволяет использовать наиболее полно все компоненты зернового сырья; повышение степени гидролиза высокомолекулярных полисахаридов и уровня образования дополнительного количества моно- и дисахаридов более чем в 2,0 раза по сравнению с известным способом, конверсируемых в дальнейшем в синтезируемый продукт; улучшение реологических свойств концентрированного сусла, снижение его вязкости в 2,0-2,5 раза, улучшение массообменных и аэродинамических процессов, что позволяет исключить из состава питательной среды мелассу; обогащение сусла легко ассимилируемыми источниками азота, в том числе аминокислотами и дипептидами, являющимися стимуляторами роста микроорганизмов и синтеза целевого продукта за счет протеолиза белковых веществ зернового сырья; утилизация зерновой барды - отхода спиртового производства - путем использования ее в составе питательной среды для культивирования продуцентов лизина и белка, способствующей увеличению выхода целевого продукта в 2,0-2,5 раза с единицы зернового сырья за счет присутствия в барде продуктов автолиза биомассы спиртовых дрожжей, микро- и макроэлементов; снижение себестоимости целевого продукта и повышение эффективности его производства, заключающиеся в увеличении выхода получаемых продуктов с единицы зернового сырья и снижении расхода теплоэнергоресурсов при приготовлении питательных сред; повышение качества кормопродуктов, полученных на основе зернового сусла и барды; обогащение барды ценным микробным белком, аминокислотами, в т.ч. незаменимой аминокислотой - лизином.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ комплексной переработки зернового сырья на спирт и кормовые продукты, обогащенные лизином, на основе биоконверсии полимеров зернового сырья заключается в осуществлении комплексной обработки зернового сырья экзогенными ферментами, катализирующими гидролиз крахмала, некрахмальных полисахаридов и белковых веществ, при этом используют ферментную композицию, состоящую из α-амилазы, глюкоамилазы, комплекса протеаз, включающего протеиназы и пептидазы, эндо- и экзо-β-глюканаз, ксиланазы, при этом в качестве источника ферментной композиции используют штаммы Aspergillus awamori ВУД-Т2 или 1000У - продуценты глюкоамилазы, Aspergillus oryzae ВКПМ F-683 или ВКПМ F-931 - продуценты комплекса протеиназ и пептидаз, α-амилазы, эндо- и экзо-β-глюканаз, ксиланазы или технические ферментные препараты - источники α-амилазы, например амилосубтилин, амилолихетерм, амилекс 3Т, амилайв А30; глюкоамилазы, например глюкаваморин, конверзим АМГ N, глюкомил L-706, глюкогам 500L; комплекса протеаз, включающего протеиназы и пептидазы, например амилопротооризин, КФПА, CG-106, максазим NNPK, пролайв 30L; эндо- и экзо-β-глюканаз, ксиланазы, например целловиридин, ксибетен-цел, ксибетен-ксил, брюзайм, вискостар 150L для приготовления зернового сусла, в последующем сбраживании зернового сусла до образования этанола, отгонке спирта, разделении послеспиртовой зерновой барды на дисперсную и жидкую части, высушивании дисперсной части барды и использовании жидкой части барды для разведения отъема зернового сусла из спиртового производства в соотношении 1:2-1:10 при приготовлении питательной среды для получения кормового продукта, добавлении к питательной среде минеральных солей и факторов роста, например кукурузный экстракт или гидролизат дрожжей, засеве среды культурой-продуцентом и проведении процесса биосинтеза в аэробных условиях при 30°С до максимального накопления в культуральной жидкости целевого продукта, содержащего аминокислоты и белок.

В дисперсную часть барды добавляют полученный целевой продукт микробного синтеза, содержащий аминокислоты и белок, в количестве до 50% по объему, сушат и используют в качестве кормовой добавки, обогащенной аминокислотами и белком.

Реализация данного изобретения позволяет не только утилизировать отходы спиртового производства, но и повысить продуктивность сельскохозяйственных животных и птицы, сократить расход кормов в результате введения в рацион высокоэффективных кормовых добавок, обогащенных лизином и белком. Ниже приведены примеры, иллюстрирующие изобретение.

Пример 1. Штаммы Aspergillus oryzae ВКПМ F-683 или ВКПМ F-931 (5, 6), используемые в способе согласно изобретению, и штамм Aspergillus oryzae 251-90, используемый в известном способе (4), выращивают в колбах Эрленмейера объемом 750 см³ на среде, содержащей, %: ячмень - 3,0, пшеничные отруби - 3,0, KH₂PO₄ - 1,5, остальное - вода, рН естественный. Культивирование осуществляют в течение 48 часов. Штаммы микромицета Aspergillus awamory ВУД-Т2 и 1000У, используемые в способе согласно изобретению, и штамм Aspergillus awamory ВУД, используемый в известном способе (4), выращивают в колбах Эрленмейера объемом 750 см³ на среде, содержащей, %: пшеничная мука - 20, диаммоний фосфат - 0,45.

Сравнительная характеристика уровней активностей используемых культур по сравнению с прототипом приведена в таблицах 1 и 2.

Таким образом, штаммы микромицета Aspergillus oryzae ВКПМ F-683 и F-931 продуцируют комплекс ферментов с повышенным уровнем активности: протеолитической в 1,6-4,9 раза, α-амилазной в 1,4-1,7 раза и дополнительно синтезируют β-глюканазу и ксиланазу по сравнению с активностью ферментов, синтезируемых штаммом Aspergillus oryzae 251-90, используемым в известном способе (4). Штаммы Aspergillus awamory ВУД-Т2 и 1000У обладают высокой глюкоамилазной способностью, превышающей на 130-400% активность штамма Aspergillus awamory ВУД, используемого в известном способе (4). Это позволяет при проведении ферментативного гидролиза крахмалсодержащего сырья сократить расход ферментных препаратов, получаемых из культуральных жидкостей микромицетов Aspergillus oryzae ВКПМ F-931 и Aspergillus awamory 1000У, и при этом обеспечить более глубокую степень гидролиза полисахаридов зернового сырья, что приводит к увеличению количества в питательной среде ассимилируемых моно- и дисахаридов, обогащению сусла легкоассимилируемыми источниками азота, в том числе аминокислотами и дипептидами.

Пример 2. Приготовление зернового сусла. Для приготовления зернового сусла используют измельченное пшеничное сырье в соотношении с водой, равном 1:4, и добавляют амилолихетерм - источник α-амилазы, в дозировке 0,3 ед. АС/г крахмала. Пшеничный замес нагревают до 60-65°С и выдерживают 1 час, затем нагревают до 85-90°С и выдерживают 1 час. Разжиженную массу охлаждают до 55-58°С и задают культуральную жидкость Aspergillus oryzae F-931, содержащую α-амилазу, комплекс протеиназ, пептидаз, β-глюканазу и ксиланазу при дозировке по α-амилазе 0,5 ед. АС/г крахмала сырья, по протеазе 1,0 ед. ПС/г крахмала, по ксиланазе - 0,23 ед. КС/г крахмала и по β-глюканазе - 0,15 ед β-ГкС/г крахмала. Одновременно для осуществления ферментативного гидролиза крахмала сырья вносят культуральную жидкость Aspergillus awamory 1000Y - источник глюкоамилазы в дозировке 6,0 ед. ГлС/г крахмала. Процесс осахаривания проводят при температуре 55-58°С в течение 2 часов.

Получение спирта из зернового сусла. После стадии осахаривания часть зернового сусла засевают дрожжами Saccharomyces cerevisiae расы ВКПМ Y-3137 и сбраживают его при температуре 35°С в течение 48 часов. Спирт отгоняют. Концентрация спирта в бражке - 8,5% об., выход спирта - 67,0 г/100 г крахмала. Концентрация сухих веществ (с.в.) послеспиртовой барды - 4,1%, протеина - 21,5%, лизина - 0,45% с.в.

Получение кормового лизино-белкового продукта. Полученную послеспиртовую барду разделяют на жидкую и дисперсную части на барабанном сите с диаметром отверстий 1,5 мм. Часть осахаренного зернового сусла разводят жидкой частью барды в соотношении 1:2. Полученную питательную среду стерилизуют при 0,05 МПа в течение 40 минут, охлаждают до 30°С, задают стерильно подготовленные растворы кукурузного экстракта - 2,0% и диаммоний фосфата - 3,0%, рН среды доводят до 7,2. Приготовленную питательную среду стерильно засевают вегетативным посевным материалом Brevibacterium sp.- продуцентом L-лизина в количестве 4%, осуществляя культивирование микроорганизмов в аэробных условиях при 30°С. Содержание лизина в культуральной жидкости 17,5 г/дм³. Выход лизина - 26,3 г/100 г сырья. Содержание протеина - 45,0% с.в.

Пример 3. Приготовление зернового сусла. Подготовку пшеничного замеса для осуществления ферментативного гидролиза осуществляют аналогично примеру 2. В нагретый до 55-60°С зерновой замес вносят ферментные препараты: амилосубтилин - 0,5 ед. АС/г крахмала, глюкаваморин - 6,0 ед. ГлС/г, КФПА - 1,0 ед. ПС/г крахмала, при этом с КФПА вносится дополнительно: 1,1 ед. АС/г, 0,09 ед. β-ГкС/г, 0,4 ед. КС/г крахмала, целловиридин - 0,5 ед.КС/г, при этом с целловиридином вносится дополнительно 1,2 ед. β-ГкС/г и 3,9 ед. ЦС/г крахмала. Процесс осахаривания проводят при температуре 55-58°С в течение 2 часов.

Получение спирта из зернового сусла. После стадии осахаривания часть зернового сусла засевают дрожжами Saccharomyces cerevisiae расы ВКПМ Y-3137 и сбраживают его при температуре 35°С в течение 48 часов. Спирт отгоняют.Концентрация спирта в бражке - 8,7% об., выход спирта - 67,9 г/100 г крахмала. Концентрация сухих веществ (с.в.) послеспиртовой барды - 4,0%, протеина - 20,8%, лизина - 0,43% с.в.

Получение кормового лизино-белкового продукта. Полученную послеспиртовую барду разделяют на жидкую и дисперсную части на барабанном сите с диаметром отверстий 1,5 мм. Оставшуюся часть осахаренного зернового сусла разводят жидкой частью барды в соотношении 1:2. Полученную питательную среду стерилизуют при 0,05 МПа в течение 40 минут, охлаждают до 30°С, задают стерильно подготовленные растворы кукурузного экстракта - 2,0% и диаммоний фосфата - 3,0%, рН среды доводят до 7,2. Приготовленную питательную среду стерильно засевают вегетативным посевным материалом Brevibacterium sp. - продуцентом L-лизина в количестве 4%, осуществляя культивирование микроорганизма в аэробных условиях при 30°С.

Засев питательной среды Brevibacterium sp. - продуцентом L-лизина и получение кормового лизино-белкового продукта осуществляют аналогично примеру 2. Содержание лизина в культуральной жидкости 18,2 г/дм³. Выход лизина - 27,3 г/100 г сырья. Содержание протеина - 46,7% с.в.

Пример 4. Приготовление зернового сусла. Для приготовления зернового сусла используют измельченное пшеничное сырье в соотношении с водой, равном 1:3. Подготовку пшеничного замеса для проведения ферментативного гидролиза осуществляют аналогично примеру 2. В нагретый до 55-60°С зерновой замес вносят ферментные препараты: амилосубтилин - 0,5 ед.АС/г крахмала, глюкаваморин - 8,0 ед. ГлС/г, КФПА - 1,0 ед. ПС/г крахмала, при этом с КФПА вносится дополнительно: 1,1 ед. АС/г, 0,09 ед. β-ГкС/г, 0,4 ед. КС/г крахмала, целловиридин 0,5 ед. КС/г, при этом с целловиридином вносится дополнительно 1,2 ед. β-ГкС/г и 3,9 ед. ЦС/г крахмала. Процесс осахаривания проводят при температуре 55-58°С в течение 2 часов.

Получение спирта из зернового сусла. После стадии осахаривания часть зернового сусла засевают дрожжами Saccharomyces cerevisiae расы ВКПМ Y-3136 и сбраживают его при температуре 30°С в течение 72 часов. Спирт отгоняют. Концентрация спирта в бражке - 11,2% об., выход спирта - 66,9 г/100 г крахмала. Концентрация сухих веществ (с.в.) послеспиртовой барды - 5,8%, протеина - 26,5%, лизина - 0,56% с.в.

Получение кормового лизино-белкового продукта. Полученную послеспиртовую барду разделяют на жидкую и дисперсную части на барабанном сите с диаметром отверстий 1,5 мм. Оставшуюся часть осахаренного зернового сусла разводят жидкой частью барды в соотношении 1:10. Полученную питательную среду стерилизуют при 0,05 МПа в течение 40 минут, охлаждают до 30°С, задают стерильно подготовленные растворы кукурузного экстракта - 2,0% и диаммоний фосфата - 3,0%, рН среды доводят до 7,2. Приготовленную питательную среду стерильно засевают вегетативным посевным материалом Brevibacterium sp. - продуцентом L-лизина в количестве 4%, осуществляя культивирование микроорганизма в аэробных условиях при 30°С.

Засев питательной среды Brevibacterium sp. - продуцентом L-лизина и культивирование микроорганизма осуществляют аналогично примеру 2. Содержание лизина в культуральной жидкости 12,0 г/дм³. Выход лизина - 52,8 г/100 г сырья. Содержание протеина - 38,0% с.в.

Пример 5. Приготовление зернового сусла осуществляют по примеру 3.

Получение спирта и зерновой барды осуществляют по примеру 3. Концентрация сухих веществ зерновой послеспиртовой барды составляет 4,0%, сырого протеина - 20,8% с.в., лизина - 0,43% с.в.

Получение кормового лизино-белкового продукта осуществляют аналогично примеру 3. Содержание лизина в культуральной жидкости составляет 18,2 г/дм³, сырого протеина - 46,7% с.в. В культуральную жидкость Brevibacterium sp.по окончании ферментации добавляют стабилизатор (пиросульфит натрия) в количестве 0,5%, подкисляют концентрированной соляной кислотой до рН 4,5 и упаривают до концентрации сухих веществ 30%. Получают кормовой лизино-белковый продукт с содержанием лизина 22,8% с.в. и сырого протеина - 46,5% с.в.

Получение кормовой добавки, обогащенной аминокислотами и белком, с использованием зерновой барды. В дисперсной части барды содержание сырого протеина составляет 16,0% с.в., лизина - 0,18% с.в. К дисперсной части барды добавляют полученный упаренный кормовой лизино-белковый продукт в количестве 15% по объему для повышения кормовой ценности барды и сушат. Готовый кормовой продукт - барда, обогащенная лизином и белком, имеет следующую характеристику: содержание лизина 4,9% с.в., сырого протеина - 22,2% с.в.

Полученные результаты обобщены в таблице 3. В обогащенной барде содержание лизина возросло в 27 раз, сырого протеина - 1,4 раза.

Пример 6. Приготовление зернового сусла осуществляют по примеру 3.

Получение спирта и зерновой барды осуществляют по примеру 3. Концентрация сухих веществ зерновой послеспиртовой барды составляет 4,0%, сырого протеина - 20,8% с.в., лизина - 0,43% с.в.

Получение кормового лизино-белкового продукта осуществляют аналогично примеру 3. Содержание лизина в культуральной жидкости составляет 18,2 г/дм³, сырого протеина - 46,7% с.в. В культуральную жидкость Brevibacterium sp.по окончании ферментации добавляют стабилизатор (пиросульфит натрия) в количестве 0,5%, подкисляют концентрированной соляной кислотой до рН 4,5 и упаривают до концентрации сухих веществ 30%. Получают кормовой лизино-белковый продукт с содержанием лизина 22,5% с.в. и сырого протеина - 46,5% с.в.

Получение кормовой добавки, обогащенной аминокислотами и белком, с использованием зерновой барды. В дисперсной части барды содержание сырого протеина составляет 16,0% с.в., лизина - 0,18% с.в. К дисперсной части барды добавляют полученный упаренный кормовой лизино-белковый продукт в количестве 30% по объему для повышения кормовой ценности барды и сушат. Готовый кормовой продукт - барда, обогащенная лизином и белком, имеет следующую характеристику: содержание лизина 9,0% с.в., сырого протеина - 28,0% с.в.

Полученные результаты обобщены в таблице 3. В обогащенной барде содержание лизина возросло в 50 раз, сырого протеина - 1,8 раза.

Пример 7. Процесс получения спирта, зерновой барды и кормового лизино-белкового продукта осуществляют аналогично примеру 3. В культуральную жидкость Brevibacterium sp.по окончании ферментации добавляют стабилизатор (пиросульфит натрия) в количестве 0,5% и подкисляют концентрированной соляной кислотой до рН 4,5. Получают кормовой лизино-белковый продукт с содержанием лизина 22,8% с.в. и сырого протеина - 46,5% с.в.

Получение кормовой добавки, обогащенной аминокислотами и белком, с использованием зерновой барды. В дисперсной части барды содержание сырого протеина составляет 16,0% с.в., лизина - 0,18% с.в. К дисперсной части барды добавляют полученный кормовой лизино-белковый продукт в виде стабилизированной культуральной жидкости в количестве 50% по объему для повышения кормовой ценности барды и сушат. Готовый кормовой продукт - барда, обогащенная лизином и белком, имеет следующую характеристику: содержание лизина 6,6% с.в., сырого протеина - 24,7% с.в.

Полученные результаты обобщены в таблице 3. В обогащенной барде содержание лизина возросло в 37 раз, сырого протеина - 1,5 раза.

Литература

1. Патент RU 2192469, кл. С12Р 7/06. Способ производства этилового спирта из зернового сырья, 2002.

2. Патент RU 2304416, кл. A23L 3/48. Способ приготовления сухой барды и установка для его осуществления, 2007.

3. Патент RU 2203315, кл. C12N 1/16. Способ производства белково-витаминного корма, 2003.

4. А.с. SU 1576566, кл. С12Р 13/08. Способ получения кормового L-лизина, 1990.

5. Патент RU 2070921, кл. C12N 1/14. Штамм гриба Aspergillus oryzae - продуцент комплекса кислых и слабокислых протеаз, амилолитических и цитолитических ферментов, 1996.

6. Патент RU 2315096, кл. C12N 1/14. Штамм гриба Aspergillus oryzae - продуцент комплекса протеиназ, пептидаз, β-глюканазы, α-амилазы и ксиланазы, 2008.

Таблица 1 Сравнительная характеристика штаммов гриба Aspergillus oryzae Штамм гриба Aspergillus oryzae Ферментативная активность культуральной жидкости, ед./см³ ПС β-ГкС AC КС 251-90 8,0 0 10,5 0 ВКПМ F-683 12,8 0,8 14,3 4,2 ВКПМР-931 39,2 4,8 19,0 7,8 ПС - протеолитическая активность β-ГкС - β-глюканазная активность АС - ά-амилазная активность КС - ксиланазная активность

Таблица 2 Сравнительная характеристика штаммов гриба Aspergillus awamory Штамм гриба Aspergillus awamory Ферментативная активность культуральной жидкости, ед./см³ ГлС AC ед./см³ % увелич.* ед./см³ % увелич. * ВУД 150 0 5 0 ВУД-Т2 350 130 42 740 1000У 750 400 58 1060 */ % увеличения ферментативной активности (способности) ГлС - глюкоамилазная активность AC - ά-амилазная активность

Таблица 3 Характеристика кормовых продуктов, полученных с использованием зерновой барды, обогащенной аминокислотами и белком Кормовой продукт Основные компоненты, % с.в. лизин протеин Дисперсная часть барды 0,18 16,0 Лизино-белковый продукт (ЛБП) 22,5 46,5 Барда, обогащенная лизино-белковым продуктом (15% ЛБП упаренного) 4,9 22,2 Барда, обогащенная лизино-белковым продуктом (30% ЛБП упаренного) 9,0 28,0 Барда, обогащенная лизино-белковым продуктом (50% ЛБП - культуральная жидкость) 6,6 24,7

Изобретение относится к биотехнологии спиртовой и кормовой промышленности. Способ заключается в комплексной переработки зернового сырья на спирт и кормовые продукты, обогащенные лизином, на основе биоконверсии полимеров зернового сырья. Комплексная обработка зернового сырья осуществляется экзогенными ферментами, катализирующими гидролиз крахмала, некрахмальных полисахаридов и белковых веществ. Обработанное ферментами зерновое сусло используется для получения этанола. Отгоняют спирт, разделяют послеспиртовую зерновую барду на дисперсную и жидкую части. Дисперсную часть барды высушивают. Жидкую часть барды используют для разведения отъема зернового сусла из спиртового производства в соотношении 1:2-1:10 для приготовления питательной среды для получения кормового продукта. Добавляют к питательной среде минеральные соли и факторы роста, например кукурузный экстракт или гидролизат дрожжей, засевают среду культурой-продуцентом, проводят процесс биосинтеза в аэробных условиях при 30°С до максимального накопления в культуральной жидкости целевого продукта, содержащего аминокислоты и белок. Использование данного изобретения позволит наиболее полно использовать все компоненты зернового сырья, снизить себестоимость целевого продукта и повысить эффективность его производства, а также улучшить качественные характеристики питательной среды. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Способ комплексной переработки зернового сырья на спирт и кормовые продукты, обогащенные лизином, на основе биоконверсии полимеров зернового сырья, заключающийся в осуществлении комплексной обработки зернового сырья экзогенными ферментами, катализирующими гидролиз крахмала, некрахмальных полисахаридов и белковых веществ, при этом используют ферментативную композицию, состоящую из α-амилазы, глюкоамилазы, комплекса протеаз, включающего протеиназы и пептидазы, эндо- и экзо-β-глюканаз, ксиланазы, при этом в качестве источника ферментной композиции используют штаммы Aspergillus awamori ВУДТ-2 или 1000У - продуценты глюкоамилазы, Aspergillus oryzae ВКПМ F-683 или ВКПМ F-931 - продуценты комплекса протеиназ и пептидаз, α-амилазы, эндо- и экзо-β-глюканаз, ксиланазы или технические ферментные препараты - источники α-амилазы, например, амилосубтилин, амилолихетерм, амилекс 3Т, амилайв А30; глюкоамилазы, например, глюкаваморин, конверзим АМГ N, глюкомил L-706, глюкогам 500L; комплекса протеаз, включающего протеиназы и пептидазы, например, амилопротооризин, КФПА, CG-106, максазим NNPK, пролайв 30L; эндо- и экзо-β-глюканаз, ксиланазы, например, целловиридин, ксибетен-цел, ксибетен-ксил, брюзайм, вискостар 150L для приготовления зернового сусла, в последующем сбраживании зернового сусла до образования этанола, отгонке спирта, разделении послеспиртовой зерновой барды на дисперсную и жидкую части, высушивании дисперсной части барды и использовании жидкой части барды для разведения отъема зернового сусла из спиртового производства в соотношении 1:2-1:10 при приготовлении питательной среды для получения кормового продукта, добавлении к питательной среде минеральных солей и факторов роста, например, кукурузный экстракт или гидролизат дрожжей, засеве среды культурой-продуцентом и проведении процесса биосинтеза в аэробных условиях при 30°С до максимального накопления в культуральной жидкости целевого продукта, содержащего аминокислоты и белок.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в дисперсную часть барды добавляют полученный целевой продукт микробного синтеза, содержащий аминокислоты и белок, в количестве до 50% по объему, сушат и используют в качестве кормовой добавки, обогащенной аминокислотами и белком.