Способ получения кормовой белковой добавки Советский патент 1989 года по МПК C12N1/16 A23K1/165 

Изобретение относится к биотехнологии и касается получения кормовых до-, бавок, которые могут использоваться дня производства кормов, обогащенных белг, ком.

Цель изобретения -повьшение качества продукта за счет обогащения iero белком и другими . биологически активными соединениями, а также уско- ю рение процесса получения,

В процессе получения кормовой добавки проводят увлажнение и стерилизацию питательной среды, содержащей в | качества углеродного и азотного питания)5 пшеничные отруби и отходы растительного происхозвдения, затем засев и культивирование штамма дролсжей Endomycop- sis fibuligera С-4 на твердофазной среде с последующим высушиванием 20 культуры. При этом в качестве отходов растительного происхо}кдения используют виноградные выжимки или обрезки позы, или другие отходы, а в питатель- нута среду дополнительно вводят мочевину25 с последующей нейтрализацией фосфорной кислотой до рН 4,8-5,5 и культивированием при температуре 33-35°С и влажности 52-54% в течение 20-24 ч при следующем соотношении компонентов, 30 мас.%:

Пшеничные отруби42-45

Виноградные выжим ки или

обрезки лозы, или другие

отходы52-55

Мочевина 3,0-355

Посбвной материал выраш;иваютна питательной среде следующего состава, мас.%:

Пшеничные отруби. 2,5-3,7 40

Виноградные выжимки

или обрезки лозы, или

другие отходы2,0-2,5

Экстракт солодовых

ростков (1:5) , 7,0-10ур 5

(Ш)НР040,05-0,15

,10-0,Т5

Водадо 1 л.

В качестве отходов растительного происхождения используют плодоовощные выжимки, отходы производства чайных напитков, отходы крахмального и эфирно-масличного производства.

Предлагаемый способ обеспечивает короткий технологический цикл про- г должительностью 20-24 ч, что позволяет, вести процесс в полуасептических условиях без предварительной стери- пизации продуваемого воздуха, зна50

0

з

0

5

г

0

чительно расширяет сырьевую базу для производства кормовых добавок, позволяет получить кормовые добавки с содержанием сырого протеина 28-40% и истинного белка .22-34% при содержании белка в исходной питательной среде 9-21%, при этом происходит также облагораживание среды (содержание редуцирующих веществ возрастает в 3- 3,5 раза, содержание клетчатки снижается на 20%)5 что может в определенной степени компенсировать небольшие расходы на стерилизацию (1 атм, 1 ч), обезвреживает ей от посторонней микрофлоры (при обследовании в промышленной партии виноградных выжимок обсемененность составила 25-270 млн

клеток микроорганизмов 1.г, из них бактерии, плесень и дролши составляли 65, 25 и 10% соответственно: обсемененность пшеничных отрубей -составила 10-80 млн клеток/гр). Кроме стерилизации питательной среды залогом безвредности получаемого продукта является короткая лагфаза продуцента (4-6 ч)5 предотвращающая развитие посторонней микрофлоры при культивировании (токсикологическими исследованиями установлена безвредность полученного готового продукта).

Таким образом, согласно способу получают безвредные продукты, свободные от токсинов.

Продукт, подуненный на среде,содержащей экстрагированные виноградные выжимки, пшеничные отруби и мочевину, в качестве источника азотного литания не токсичен. Его биологическая ценность , коэффициенты эффективности б.елка .

В таблице 1 приведен аминокислотный состав белка готового продукта в сравнении с аминокислотным составом белка исходного сырья.

Аминокислотный состав белка готового продукта (г/100 г белка) и его сопоставление со стандартом ФАС по незаменимым аминокислотам приведены в табл.2.

Из табл.1 видно, что аминокислотный состав белка готового продукта по сравнению с белком исходного сырья значительно улучшается как количественно, так и в качественном отношении, а по содержанию незаменимых ами- нокислот (табл.2) полученный продукт за исключением цистина (триптофан

не определен) превосходит стандарт ФАО.

Содержание нуклеиновых кислот в продукте составляет 1,7-2,3%.

Продукт содержит большой набор гидролитических ферментов активностью, ед/г: амилолитическая активность (АС) 4; осахаривающая (ОС) 38; пектолити- ческая (ПкС) 0,6; протеолитическая (ПС) 1,2; глюкоамилазная (глС) 17; целлюлазная (С ,) по фильтровальной бумаге 16; ксиланазная (КС) 14; цел- лобиазная 1,2.

В результате действия гидролитических ферметов продуцент утилизирует 70-75% крахмала, 53-58% пектина,. 44- 48% гемицеллюлозы и 12-15% целлюлозы, содержащихся в субстрате; усваиваются 87-98% восстанавливающих сахароз.

При приготовлении питательной среды используются экстрагированные (промытые) виноградные выжимки (использованы различные партии экстрагированных виноградных выжимок из раз личных промьшшенных сортов винограда) Пример 1. Твердую питатель-ную среду, состоящую из смеси экстрагированных виноградных выжимок (54%) и пшеничных отрубей (42%) увлажняют до 52-54% раствором мочевины с таким расчетом, чтобы к оицентрация вн есен- ного азота составляла 2% от воздушно сухой питательной среды. Перед увлажнением в раствор мочевины вводят фос- форную кислоту с таким расчетом, чтобы рН питательной среды после увлажнения и стерилизации было в диапазоне 4,8-5,5 (на 100 мл 4%-ного раствора

.мочевины вводят 1,3-1,5 мл ,).

Увлажненную среду стерилизуют при

1,0 атм в течение 1 ч, охлаждают до i 35 С и засеивают посевной культурой End.fibuligera С-4 в количестве 5-10% от воздушно-сухой среды.

Посевной -материал получают глубинным способом культивирования продуцента на среде следующего состава, % к объему питательной среды: пшеничные отруби 3,7; виноградные выжимки 2,0; экстракт солодовых ростков 7,0; (NH).,,05; К,НР040,1; остальное рода. Посевной материал выращивают при 33-35°С, рН сре/ды 5,0-6,0, в течение 14-16 ч на качалке или 8-10 ч в ферментере при аэрации среды 0,8- 1,0 .объем воздуха/объем среды.

Твердофазную ф, рментацию ведут при 33-35 С м отЕЮсителыюй влажности воз10

15

- 2S

30077876

духа 98-100%. Воздух, подаваемый на аэрирование, не требует предварительной стерилизации. Культуру выращивают в тонком стационарном слое субстрата высотой 35-40 мм в условиях аэрируемой камеры при аэрации в среднем в период лагфазы, экспоненциальной фазы и в стадии замед.пенного роста 1,5, 30 и 10 м ч кг лев соответственно или в толстом слое субстрата высотой 200- 220 мм при объемной аэрации среды, которая в экспоненциальной среде составляет в среднем 1,0-1,2 АСВ. Максимальное обогащение субстрата белком наблюдается через 24 ч. Готовую культуру высушивают при 105°С. Перед сушкой из-за мелкозернистой

структуры не требуется дробления куль- 20 туры. Содержание сырого протеина в конечном продукте составляет 30-32%, в том числе содержание истинного белка 24-26% Ё пересчете на АСВ при содержании белка в исходном сырье 11-12%.,

Пример 2. Процес.с ведут аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что питательная среда имеет следующий состав, мас.%:

Пшеничные отруби45

Виноградные выжимки 52 Мочевина. 3

Посевной материал выращивают на среде следующего состава, в мас.%:

г

Пшеничные отруби Виноградные выжимки Экстракт солодовых ростков (1:5) (NH4)HPO

2,5 2,5

KjHPO

0

10,0 0,10 0,12

ВодаОстальное.

Содержание сырого протеина в готовой культуре через 22 ч культивирования продуцента составляет 30-32%, в том числе истинного белка 24-26% при 5 содержании белка в исходном сырье 12- 12,5%.

Пример 3. Процесс ведут аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что питательная среда имеет сле- 0 .дующий состав, мас.%:

Пшеничные отруби43,5

Виноградные выжимки 53,5 Мочевина3

Посевной материал выращивают на 5 среде следующего состава в мас.%: Пшеничные отруби3,0

Виноградные выжимки 2,2 Экстракт солодовых ростков (1:5)8,5

(NH)., ,15

К.НРО;0,15

ВодаОстальное.

Содержание белка в готовой культуре j- ерез 24 ч культивирования продуцента оставляет 30-32%, в том числе истин - ого белка 24-26%,

Пример 4. Процесс ведут анаогично примерам 1-3, но в качестве ю тходой растительного происхождения спользуют яблочные выжимки. Максиальное обогащение субстрата белком Наблюдается через 20 ч культивирования Продуцента. Содержание сырого протеина)5 конечном продукте составляет 28%, Истинного белка 22% при содержании белка в исходном сырье 10,2%.

Пример 5. Процесс ведут анало- ; примерам 1-3, но в качестве от- 20 Хрдов растительного происхожд,ения используют томатные вьшимки. Культи- 14ирование ведут 24 ч. Содержание сырого протеина в конечном продукте составляет 40%, истинного белка 34% 25 при содержании белка в исходном Сырье -21%.

Пример 6. Процесс ведут аналогично примерам .1-3, но в качестве отходов растительного происхожде- 30 Ния используют отходы чая, образую цегося при производстве чайных напитков, ферментацию ведут 24 ч. Содержание сырого проте.ина в конечном продукте составляет 36%, истинного з5 белка 28% при содержании белка в исходном сырье 16,5%.

Пример 7. Процесс ведут аналогично примерам 1-3, но в качестве отходов растительного происхождения 40 используют отход крахмального произ- 13одства - картофельную мезгу. Ферментацию ведут 24 ч. Содержание сырого протеина в конечном продукте составляет 28,5%, истинного белка 22,2% при45 содержании белка в исходном сырье 9,5%.

Пример 8. Процесс ведут аналогично примерам 1-3, но в качестве отходов растительного происхождения Q используют герань - отход эфирно-масличного производства. Ферментацию ведут 24 ч. Содержание сырого протеина н конечном продукте составляет 29,8%, истинного белка 22,5% при содержании белка в исходном сырье 11,3%.

Пример 9. Процесс ведут аналогично примерам 1-3, но в качестве (лтходов растительного происхожд.ения

используют обрезки виноградной лозы, которую предварительно обрабатывают следующим образом: 50 кг сухих молотых обрезков виноградной лозы замачивают в 100-110 л 0,5-0,6 н.раствора серной или фосфорной кислоты, полученную полужидкую массу с содержанием СВ 26-28% обрабатывают термически при 110-120°С в течение 40-60 мин. К обработанной среде прибавляют мочевину с таким расчетом, чтобы азот, внесенный ею, составлял 1,8% от конечной воздушно-сухой среды. Мочевина служит одновременно нейтрализующим агентом. Затем полученную массу сме- в 50 кг сухих пшеничных отрубей, тщательно перемешивают и стерилизуют при 1 атм.1ч. Влажность конечной питательной среды составляет 54%, рН 4,8-5,5, среду охлаж,цают до 35°С, засевают. Культивирование вед ут 24 ч, содержание сырого протеина в коне -л.шм продукте составляет 32%, истинного белка 26% при содержании белка в исходном сырье 12,5%.

Формула изобретения

1 о Способ получения кормовой белковой добавки, предусматривающий приготовление посевного материала, питательной среды, содержащей в качестве источника углеродного питания пшеничные отруби и дополнительного - -растительный отход, увлажнение ее, стерилизацию, засев штаммом дрожжей Endo- mycopsis fibuligera с последующим проведением твердофазной ферментации и высушиванием готового продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения качества продукта за счет обогащения его белком и другими биологически: :активными соединениями и ускорения процесса получения, в качестве штамма дрожжей при засеве используют Endomycopsis fibuligera С-4, а в качестве источника растительного отхода используют виноградные, или яблочные, или томатные выжимки, или отходы чайного производства или эфирно-масличного производства, или картофельную мезгу, или обрезки виноградной лозы, при этом в питательную сред дополнительно вводят мочевину и используют их при следующем соотношении входящих в нее ингредиентов, мас.%: Пшеничные отруби 42-45 Растительное сырье 52-55

у .1507

Мочевина3,0-3,5

а влажность среды устанавливают 52- 54% с рН 4,8-5,5 добавлением фосфорной кислоты, при этом процесс твердо- фазной ферментации проводят до максимального накопления белка в целевом продукте.

2. Способ ПОП.1, отличаю- щ и-й с я тем, что при приго товлении питательной среды, содержащей обрезки виноградной лозы, смешивание ингредиентов, увлажнение и доведение рН проводят одновременно, при этом предварительно готовят 26-28%-ную суспензию / обрезков виноградной лозы в 0,5-0,6н, серной или фосфорной кислоте, нагревают до 110-120°С, выдерживают в т ече- ние 40-60 мин, а затем вводят мочевину и пшеничные отруби.

Таблица 1

10

продолжение табл.I

Изобретение относится к биотехнологии и касается получения кормовых добавок, которые могут использоваться для производства кормов, обогащенных белком. Целью изобретения является повышение качества продукта за счет обогащения его белком и другими биологически активными соединениями, а также ускорение процесса получения. Для этого твердую питательную среду, состоящую из 42-45% пшеничных отрубей и 52-55% отходов растительного происхождения (виноградные, плодоовощные выжимки, обрезки лозы, отходы производства чайных напитков, эфирно-масличного или крахмального производств), увлажняют до 52-54% раствором мочевины с таким расчетом, чтобы концентрация составляла 3,0-3,5%. Затем раствор мочевины нейтрализуют фосфорной кислотой с таким расчетом, чтобы PH питательной среды после увлажнения и стерилизации был в диапазоне 4,8-5,5. Затем среду стерилизуют, охлаждают и засевают посевной культурой дрожжеподобного гриба ENDOMYCOPSIS FIBULIGERA C-4 в количестве 5-10% от воздушно-сухой среды. Посевной материал получают глубинным культивированием продуцента на оптимизированной среде следующего состава, мас.%: пшеничные отруби 2,5-3,7

отходы растительного происхождения 2,0-2,5

экстракт солодовых ростков 7-10

/NH₄/₂HPO₄ 0,05-0,15

K₂HPO₄ 0,10-0,15, и остальное-вода. Твердофазную ферментацию ведут при 33-35°С, влажности воздуха 98-100% в тонком стационарном слое субстрата высотой 35-40 мм при аэрации в среднем в зависимости от стадии развития культуры 1,5-30-10м³/ч^.кгАСВ или в толстом слое высотой 200-220 мм при объемной аэрации среды, которая в экспоненциальной фазе составляет 1,0-1,2м³/ч^.кг ACB. Продолжительность процесса ферментации 20-24 ч. Готовую культуру высушивают при 105°С. Содержание сырого протеина в конечном продукте составляет 28-40%, истинного белка 22-34% при содержании белка в исходной питательной среде 9-21%. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

0,64

.0, 44

0,94

овая

0,74

0,47

0,58

вая

3,45

0,95

О,75

0,71

следы

0,67

1,86 1,24 1,15

3,24 1,53 1,0

3,40 1 ,26 1,60 1,57 0,39 1,55