Способ получения белковой биомассы Советский патент 1989 года по МПК C12N1/22 C12N1/14 C12N1/16 

1

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается получения белковой биомассы, которая может бьрть использована в качестве добавки к кормам в животноводстве.

Цель изобретения - повышение выхода продукта за счет более высокой скорости роста и степени конверсии сырья.

Способ заключается в том, что в среду, содержащую измельченную солому, обработанную водой, и минеральные соли, добавляют смешанную культуру, состоящую из штамма гриба и дрожжей, причем грибы и дрожжи засевают в соотношении от 3:1 до 1:1 по массе.

Ферменты, выделяемые в культу- ральную жидкость грибами, способны проявлять протеолнтическую активность, т.е. вызывать лизис дрожжевых клеток. Индукторами синтеза протеоли- тических ферментов грибов являются дрожжи. Поэтому подбирали такие пары грибов и дрожжей, при совместном культивировании которьсх преотеолитиСП

о

3- 14

ческая активность ферментов гриба была бы минимальна, т.е. чтобы лизис дрожжей под действием этих ферментов отсутствовал.

Определение процента лизиса дрожжевой биомассы осуществляли следующим образом: каждую пару грибов и дрожжей, например, Alleschcri terrestris ВKM F-6062 и Candida maltosa ВКПМ У-194, выращивали совместно в колбах на качалке при оптимальных температурах, рН, составе питательной среды, источнике углерода времени выращивания. Биомассу известным способом отделяли от культуральной жидкости и определяли содержание протеолитичес- ких ферментов в культуральной жидкости. Для этого в две пробирки с буфером и мертиолатом добавляли по 1 мл суспензии дрожжей С.maltosa ВПКМ Y-194, затем в одну из пробирок (контроль) вносили 1 мл воды, а в другую (опыт) 1 мл культуральной жидкости. Измеряли исходную оптическую плотность суспензий в обеих пробирках при длине волны 580 нм, затем помещали их на водяную баню при 40 + 0,5°С на 1 ч, после чего опять измеряли оптическую плотность.

Расчет процента лизиса субстрата проводили по формуле:

С

). 2 IP.0% П.

где I) 1 - начальная оптическая плотHOCTbj

D - конечная оптическая плотность;100 - переводной коэффициент для

выражения результатов в процентах.

В табл. 1 приведены данные, показывающие, в .каких случаях совместное выращивание грибов и дрожжей может быть осуществлено.

Пары .грибы - дрожжи подбирали по признаку отсутствия лизиса между ними, что позволяет и грибам и дрожжам нормально развиваться и накапливать биомассу при совместном культивировании.

По этому .признаку были отобраны пары грибов и дрожжей, способные существовать вместе: Aspergillus fumi- gatus В KM F 1020 и Rodotorula auroti

аса BKM-Y-327 или дрожжи Candida ru- gosa ВКПМ Y-445; Allescheri terrestris ВKM .F 6062 и Candida rugosa

95094

ВКПМ Y-445; Sporotrichum pulverilen- turn BKM F.1764 и дрожжи Candida rugosa ВКПМ Y-445 или Rodotorula auro- tiaca BKM-Y-327.

Оптимальное соотношение величин инокулятов грибов и дрожжей в подобранных парах находится в диапазоне от 3:1 до 1:1. Выход за эти соотношения приводит к понижению содержания белка в готовом продукте: при увеличении доли дрожжей в смеси микроорганизмов (соотношение грибов/ /дрожжей - 1:1,5) уменьшение содер5 жания сырого протеина в продукте связано с тем, что дрожжи в таком количестве начинают подавлять развитие грибного мицелия , увеличение содержания грибного мицелия в смеси (со0 отношение 4:1) приводит к уменьшению содержания белка в продукте, так как в грибном мицелии белка содержится меньше, чем в дрожжевых клетках.

Способ осуществляют следующим об5 разом.

Измельченную солому смешивают с водой в соотношении 1:50, вносят соли: азотно-кислый аммоний, азотнокислый натрий в количестве 0,7-0-,8г/л

0 каждую и однозамещенный фосфорнокислый калий 1 г/л. Для активации вносят 0,05% глюкозы и 0,4% кукурузного субстрата.

Среду инокулируют подобранной парой штаммов гриба и дрожжей в соотношении от 3:1 до 1:1 по массе. Общий засев инокулята составляет 4% от всего объема среды. Смесь грибов и дрожжей культивируют глубинным спод собом 12 ч при рН 6-7, температуре 40-42°С и аэрации 1,5 л/Л Ч. Затем рН снижают до 4,5-5,5 и культивируют еще 12 ч. Снижение рН после 12 ч культивирования необходимо для создания оптимальных условий для развития дрожжей и дополнительного накопления дрожжевой биомассы, тогда как рН 6-7 в начале процесса преимущественно способствует накоплению биомассы грибов.

После окончания процесса выращивания культуральную жидкость плазмо- лизируют в течение 1 ч при 90°С, а затем сушат при 50-60°С-.

Основные характеристики готового кормового продукта приведены в табл. 2-4,

Переваримость соломы 30%, переваримость корма 75-80%.

5

5

0

5

Пример 1. Солому измельчают до размера частиц 2-4 мм, смешивают с водой в соотношении 1:50, добавля- ют 0,8 г/л NaN03, 0,8 г/л NH4NO., 1 г/л КН2Р04 1000 мг/л, глюкозу 0,05 мас.%. и кукурузный экстракт 0,4 мас.%. Среду стерилизуют в течение 30 мин при 1 атм. В полученную стерильную среду вносят грибы Sporo- trichum pulverilentum BKM F 1764 и дрожжи Candida rugosa ВКПМ Y-445 в соотношении 3,:1. Общая величина засева 4 об.%. Вьфащивание ведут 12 ч при 38вС, рН 6,7. После этого рН сни жают до 4,5-5,5 и продолжают выращивание еще 12 часов. После окончания

процесса суспензию плазмолизуют 1 ч при 80°С и высушивают при 50-60°С. Получают продукт с содержанием сырого протеина 23%, содержание липидов 1,5%.

Пример 2. Способ выращивания осуществляют, как в примере 1, на в качестве посевного материала используют грибы Asp. fumigatus BKM F-1020 и дрожжи Rodotorula aurotiaca BKM Y-327 в соотношении 1:1. Культивирование ведут при 42°С. Получают продукт с содержанием сырого протеина 26%, липидов 1,8%.

П р и м е р 3. Выращивание осуществляют, как в примере 1, но в качестве микроорганизмов используют грибы Allescheri terrestris BKM F-6062 и дрожжи Candida maltosa ВКПМ Y-194. Получают продукт с содержанием сырого протеина 27%, содержание липидов 1,5%.

Таким образом, применение предлагаемого способа обеспечивает увеличение содержания сырого протеина в корме от 3,5 (в соломе) до 27%. Предлагаемый способ позволяет также сократить длительность культивирования до 1 сут.

Формула изобретения

Способ получения белковой биомассы, предусматривающий выращивание

микроорганизмов в условиях аэрации на питательной среде, содержащей солому в качестве источника углерода, источник азота и минеральные соли,

до максимального накопления белка в биомассе, о-тличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта за счет более высокой скорости роста и степени конверсии сыРЬЯ, в качестве микроорганизмов используют консорциум штаммов гриба Aspergillus fumigatus BKM F-1020 и дрожжей Rodotorula aurotiaca BKM Y-327, или Candida rugosa ВКПМ Y-445,

или гриба Allescheri terrestris BKM F6062 и дрожжей Candida rugosa ВКПМ Y-445, или гриба Sporotrichium pulverilentum BKM F-1764 и дрожжей Candida rugosa ВКПМ Y-445, или Rodotorula

aurotiaca BKM Y-327, при этом штаммы грибов и дрожжей вводят в среду в соотношении от 3:1 до 1:1 по массе.

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается получения белковой биомассы, которая может быть использована в качестве добавки к кормам в животноводстве. Целью изобретения является повышение выхода продукта за счет более высокой скорости роста и степени конверсии сырья. Способ заключается в том, что в питательную среду, содержащую измельченную солому, минеральные соли, небольшое количество глюкозы и кукурузного экстракта и воду, добавляют смешанную культуру, состоящую из штамма гриба и дрожжей, причем грибы и дрожжи засевают в соотношении 3:1 - 1:1 по массе. Выращиваемые пары грибы-дрожжи: ASPERGILLUS FUMIGATUS ВКМ F - 1020 и RHODOTORULA AUROTIACA ВКМ У - 327 или CANDIDA RUGOSA ВКПМ У-445

ALLESCHERI TERRESTRIS ВКМ F - 6062 и CANDIDA RUGOSA ВКПМ У - 445

SPOROTRICHIUM PULVERILENTUM ВКМ F - 1764 и CANDIDA RUGOSA ВКПМ У - 445 или RHODOTORULA AUROTIACA ВКМ У - 327. Получают продукт с содержанием сырого протеина в корме до 27%. 4 табл.

m

de

Лизис от- Лизис от- 36 сутствует сутствует

15 Лизис от- 27

сутствует 17 Лизис от- 30

сутствует 8 15 40

Таблица 1

Лизис отсутствуетЛизис отсутствуетЛизис отсутствует10

ОБЦ - относительная биологическая ценность, % к казеину.

ТаблицаЗ

Продукт

Содержание аминокислот, X от АСВ

Ист. Салок

Лиэин

Солома 1,76 0,12 0,07 0,06 0,09 0,08

Корковой

продукт 8,50 0,9 0,5 0,6 0,2 0,5 0,08 0,8 0,5 0,6 0,6 0,7 0,9

0,19 0,11 0,12 0,14 0,17 0,1

Таблица2

ТаОяицаб

0,8 0,5 0,6 0,6 0,7 0,9

0,19 0,11 0,12 0,14 0,17 0,17 0,3 0,14

1,2 0,5