Способ получения кормовой добавки на основе лизина Советский патент 1991 года по МПК A23K1/16 

Изобретение относится к кормопроизводству.

Цель изобретения - повышение биости- мул иру ющей активности добавки.

П р и м е р 1. Способ осуществляется по протитипу - технологическая схема получения кормового концентрата лизина (ККЛ).

I. Питательные субстраты и их стерилизация.

Питательная среда готовится из мелассы, кукурузного экстракта, сульфата аммония с добавкой фосфатов калия и мела.

В состав такой комплексной среды входит 19-24% минеральных веществ, до 6% общего азота, в т.ч. около 10% белкового и столько же аминного азота, общее количество аминокислот в начале ферментации 12- 14 мг/мл.

Аммиачный азот составляет более половины от общего азота (52%) и является основным источником азота как для образования бактериальной биомассы, так и для синтеза лизина.

Питательная среда стерилизуется острым паром в стерилизационной колонке. Температура 130-132°С поддерживается в подогревателе типа труба в трубе 10-15 мин.

После охлаждения в теплообменнике до 30-32°С питательная среда подается в стерильные ферментаторы.

Указанная питательная среда в зависимости от качества кукурузного экстракта и мелассы обеспечивает внеклеточный синтез лизина до 25-30 г/л на 60-72-м часу культивирования.

Стабильная реакции питательной среды во время ферментации в оптимальных для

О

ел

CJ

VI о

биосинтеза границах (рН 6,8-7,4) обеспечивается карбамидом в качестве источника минерального азота.

II.Посевной материал.

Посевной материал для биосинтеза лизина приготавливается высевом односуточ- ной культуры Brevlbactrerium Sp 22 на мясопептонный агар с последующим выращиванием в термостате при 30-32°С. Потом размножается в колбах на качалках в течение суток, а затем в посевных ферментаторах емкостью 5 м3, оборудованных барбатерами. мешалками или пневмоцирку- ляторной системой, коэффициент заполнения 0.6. Необходимое количество посевного материала 5-8% от объема среды в аппарате для главной ферментации.

В качестве питательного субстрата используется мелассно-кукурузная среда, приготовленная для главной ферментации. Оптимальная температура роста культуры 30-35°С, рН 7,4.

Продолжительность роста культуры в посевных ферментаторах 24-48 ч. За это время количество клеток достигает 4,10 - 4,109 на 1 мл среды, а содержание лизина 8-15 г/л.

III.Ферментация.

Биосинтез лизина осуществляется в ферментаторах объемом 50 м 3. изготовленных из нержавеющей стали. Коэффициент заполнения ферментаторов 0,7.

Во время культивирования продуцент накапливает в питательной среде лизин и другие аминокислоты, концентрация которых на 60-72 ч культивирования следующая, г/л: лизин 20-30; глутаминовая кислота 2,2; валин 0,8; аланин 1,4.

Приблизительное суммарное уравнение биосинтеза:

100 СеН 1206 + 219 Оа +

+ 86 NH3 - 35 СбНu02N2 +

+ 16 CsHiaO-iN + 262 СО + 380 Н2

IV.Обезвоживание продуктов ферментации.

После окончания ферментации культу- ральная жидкость содержит 10-13% сухих веществ, в т.ч. около 2,5% L-лизина, 0,8- 1,8% бактериальной биомассы, 0,1-0,5% остаточных Сахаров.

Первый этап обезвоживания культу- ральной жидкости (до 35-45% содержания сухих веществ) осуществляется в трехкор- пусной вакуум-выпарной установке типа ВВ с циклонами для непогашения, барометрическим конденсатором и вакуум-насосом типа РМК при падающем режиме.

В культуральной жидкости с содержанием 1.5-2,5% лизина и до 1 % редуцирующих Сахаров при нагревании и упаривании до четырехкратного объема лизин сравнительно стабилен.

На сохранность лизина при термическом обезвоживании влияют реакция среды и присутствие биосульфита натрия, поэтому культуральную жидкость подкисляют до слабокислой реакции и стабилизируют при помощи метабисульфата натрия.

На заключительном этапе обезвоживания продуктов ферментации лизина осуществляют распылительную сушку, при которой продолжительность контакта высушиваемого материала с агентом сушки исчисллется секундами и потерь лизина практически нет. Сгущенная масса поступает нэ распылительную сушку с дисковым распылителем. В качестве агента сушки применяется нагретый воздух. Согласно ТУ

59.01.001.44-81, выходящий из сушилки ККЛ должен содержать монохлоргидрата L-лизина в пересчете на сухое вещество не менее 10% и массовую долю влаги не более 10%. Обычно лизина 15%, а содержание влаги в

ККЛ не превышает 5-7%.

По причине повышенной гигроскопичности ККЛ (после выхода из распылительной сушилки) должен быть упакован в герметичную тару-полиэтиленовые мешки

и в крафт-мешки.

Пример 2. К культуральной жидкости объемом 32 ± 1 м , содержащейся в емкости на 50 м , полученной по технологии получения кормового концентрата лизина.

после окончания ферментации, имеющей рН 7,2. t - 30°С, плотность р 1,042 г/мл, содержащую 38 г/л лизина гидрохлорида при перемешивании воздухом, подаваемым под давлением с нижней части емкости, добавляют хлористый цинк массой 450 ± 5 кг. рН полученной смеси в результате реакции снижается до 5,7. Полученную массу после добавления окиси кальция упаривают, затем подвергают распылительной сушке по

технологии получения ККЛ. Масса полученного продукта 5 т.

Продукт, полученный таким образом, назвали Цикол. Он представляет собой гигроскопический порошок коричневого

цвета со специфическим запахом, содержит 19,8% лизина в пересчете на лизин гидрохлорид, цинка 3,50%, что соответствует содержанию в его составе порядка 23,0% лизината цинка, влажность 5,8%.

ПримерЗ. Получение биостимулятора проводят по той же схеме, что и в примере 1. К 34 ± 1 м культуральной жидкости, содержащей 35,5 г/л лизина в расчете на гидрохлорид лизина, при постоянном перемешивании добавляют 450 ± 5 кг цинка хлористого, растворенного в 0,5 м3 воды.

Конечный продукт представляет также коричневый сыпучий гигроскопичный порошок со специфическим запахом. Содержание лизина в пересчете на лизин гидрохлорид 20%, влажность 3,16%, Zn 3,2%, Масса полученного продукта 5,1 т.

Пример 4. В ферментаторе с емкостью 50 м3, содержащей 37 м3 культураль- ной жидкости, полученной по технологии изготовления концентрата кормового лизина, содержащей 42 г/л лизин гидрохлорида с рН 7,2, t 32°C добавили 1000 ±20 кг технического гептогидрата сернокислого цинка. Что соответствует молярному соотношению лизин-цинк 2:1. Если сумму ли- зингидрохлорида и гептагидрата сернокислого цинка считать 100%, то 56,5% соответствует лизин гидрохлориду. 43,5% гептагидрату сернокислого Ц1жка.

Суспензию перемешивали потоком воздуха под давлением (дополнительном) 0,25 0,6 атм в течение 3 ч. При этом гептагидрат сернокислого цинка полностью растворился, что было установлено взятием пробы со дна ферментатора. Полное взаимодействие лизина с гептагидратом сернокислого цинка установили исходя из одинаковости рН суспензии, взятой со дна ферментатора и верхней части культурной жидкости, При этом рН культурной жидкости соответствовал 4,9 и 5,0 соответственно.

Затем в соответствии с технологией получения концентрата кормового лизина приготовленная суспензия выпаривалась в течение трех этапов: 1) при 89°С. 2) 80°С и 3) 64°С. до сиропообразной консистенции. Затем добавили 600 ± 10 кг строительной окиси кальция и 40 ± 2 кг метилсульфоната. Полученная сиропообразная жидкость подвергалась распылительной сушке при 240- 220°С с выходящей температурой 110-100°С. В результате получено 6 т 80 кг цикола, содержащего 19.0% лизина в пересчете на лизин гидрохлорид, 2.89% воды, 3,4% цинка, что соответствует содержанию 18% лизинат цинка.

Количество гептагидрата сернокислого цинка вычисляли с учетом потери лизина при выпаривании и высушивании. Потери лизина 20%. Исходя из этого масса гептагидрата сернокислого цинка вычислили по формуле:

m(ZnS04 7H20)- У(кж)(ЛИЗ -HCI)-0.633, где m(ZnS04 7H20) - масса гептогидрата сернокислого цинка, кг;

/(кж) - объем культурной жидкости, м3;

Л/(ЛИЗ -HCI)-содержание лизин гидрохлорида в культурной жидкости, г/л.

Ниже приведен результат зоотехнического анализа полученной кормовой добавки в расчете на абсолютно сухое состояние образца. %: цинк 3,29: азот 6.69, протеин 41,01; жир 0,76; БЭВ 8,64; клетчатка 2,47; зола 36,33; кальций 5,12; фосфор 2,0; лизинат цинка 17,0.

Биостимулятор Цикол подвергают биологическому испытанию и сравнивают его токсичность и дозу, необходимую для получения биостимулирующей активности в сравнении с аналогом (ZnSCM 7H20) и прототипом (ККЛ).

Полученные данные представлены в таблице.

Как видно из таблицы, токсичность Цикола по сравнению с сернокислым цинком

в 27 раз меньше. Доза вносимого на 1 т. комбикорма иона цинка а составе Цикола в 6 раз меньше, чем в составе сернокислого цинка, что свидетельствует о повышенной биологической активности в 6 раз. А на 1 т

комбикорма для получения его биостимули- рующего действия ККЛ добавляется в 50 раз больше, чем Цикола.

Биологическая активность полученного препарата исследована действием биостимулирующей добавки на сохранность, рост и развитие индюшат, цыплят и яичную продуктивность кур-несушэк.

Положительное влияние на сохранность цыплят и яичную продуктивность курнесушек оказывав доза 6-9 г/т цинка (из расчета 200-300 г/т что значительно эффективнее по сравнению с сульфатом цинка, доза которого составляет 40 г/т по цинку. Биостимулятор, полученный по предлагаемому способу в дозе 300 г на 1 т комбикорма, вызывает улучшение яйценоскости кур-несушек на 8,0-12,0%.

45

Формула изобретения

Способ получения кормовой добавки на основе лизина, включающий приготовление питательного субстрата из мелассы кукурузного экстракта, сульфата аммония, фосфатов калия и мела, последующую его стерилизацию острым паром, выращивание посевного материала, ферментацию и обезвоживание продуктов ферментации, отличающийся тем, что. с целью повышения

биостимулирующей активности добавки, после ферментации в культуральную жидкость вводят соль цинка неорганической кислоты в молярном соотношении ли- зин:цинк 2:1.

LDso определяют известным методом.

Изобретение относится к кормопроизводству. Цель изобретения - повышение биостимулирующей активности добавки. Способ получения кормовой добавки на основе лизина включает приготовление питательного субстрата из мелассы, кукурузного экстракта, сульфата аммония, фосфатов калия и мела, последующую его стерилизацию острым паром, выращивание посевного материала, ферментацию и обезвоживание продуктов ферментации. Согласно изобретению после ферментации в культуральную жидкость вводят соль цинка неорганиче ской кислоты при молярном соотношении лизина и цинка 2 Биологическая активность кормовой добавк.. полученной пред- лагаемум способом, в о;есгь раз выше, чем сернокислого цинка. Биостимулятор в дозе 300 г на 1 т комбикорма вызывает повышение яйценоскости кур-несушек на 8,0 12.0%. 1 табл. Ј