Способ получения биомассы Советский патент 1978 года по МПК C12D13/06 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ образованием глазков и целением клеток а также путем удлинения гиф и колоний Отличием .штамма Р6 24-44 от штамма Р6 64-103 является толщина гиф (6-8 мкм) и менее выраженное образование глазков. Штамм РВ отличается от штамма Р5 64.103 6оль шей длиной гиф, менеЪ резко выраженны образованием глазков и тем что вгорич ные споры не образуются. Первый из опксьгоаемых штаммов pas виваетсй на питательной среде из моно™ и дисахаридов (особенно хорошо на сред из глюкозы и меламассы). Он хорошо ассимилирует мочевину, среды азотистьж солей - нитрат аммония, н сулы|йт амм ния, среды фосфорных солей - )ат натрия и моно к двуосновной калий. Температура раэвнти.я штамма С, рН 6,,5,. Расход воздуха 0,8+0,2 на 1 м -5 питательной среды в 1 мин. В штамме PS 64-103 содержится неочищенных протеииов от 42 Др 46%, углеводов от 19 до 21%, клетчатки от 6 до 8%, жнров от S до 4%, общей зо лы от 6 цо 7% Имеются, витамины группы В, Штамм Pg 24-44 отличается мень шим содержанием неочищенных протеинов и большим содер :санйем клетчатки. Штамм РВ текже отличается меньшим соцеркамием steo4inneHHi-jix прот инов и большим соцергкапием углеводов. Состав твердой питательной средь; для развития грибного мицелия, ч: Глюкоза20 N H,,0 .-;. М бОдO.S Z«3040,01 СОС&,;,0,01 Агар агар20 Вода1000 Состав твердой питательной среды дл развития грибногомйцелия, ч; Глюкоза20 WHjNO(23,0 KH -pfn1,0 М06040,5 %К604,0,01 cocF-2 0,01 Вода1000 Состав питательной среды, используемой в промышленном производстве,% МелассаSjO HH Ы мочевина0,1-0 KHrjPO или0,1 Масло подсолнечноеО,ОЗ. (длн подавления иены) Грибной ми дели и консервируют на твер дом субстрате по типу описанной пита тельной среды (с агар-агаром). Эту среду разливают по пробным пробиркам Ай кермана, стерилизуют в течение 45 мин гфи 124 С и хранят в наклонном положении. Грибной мицелий образует на агаре белые, на гюлне 1ные воздухом гифы с редкой . структурой Каждый семестр среду возобновляют. Среду хранят в холодильнике при температуре 2 С. Семенной материал получают на жидкой питательной среде Среду разлива1от в 200 мл колбы Эрленмайера, котоpbie закрьгоают марлевыми пробками Кол. бь; стерилизуют в течение 45 мин при гекиюратуре 124 С в автоклаве. После охлаждения до 25 С в них засевают в стерильной ка.мере мицелий, состоящий из насыщенных воздухом гиф. или гиф с не оторой долей агара Колбы ставят на встряхивающую машину (14-0 циклов в J. мин .) в камеру с температурой 26°С. Период развития составляет 72-96 час. Далее переходят ко второму и третьему осеменению (от одной . жидкой среды i: жидкой среде) питательной срецы в ндентггчных ЗГСЛОБИЯХ, При первом осеменении жидкой среды развитие длится 60 час при послед чощих осеменеНИ.ЯХ длительность развития составляет (при соотношении осеменяющего материала к питательной среде 1:1О) 36 час. Жидкую питательную среду мицелия хранят в холодильнике при температуре 2 С до трех месяцев, а гри температуре 26 С - до одной недели. Осеменение мицелия в инокуляторе. Емкость икокулятора составляет от 1 до 2 м Его предварительно промывают и стерилизуют, потом загружают описанной питательной средой, содержащей мелассу. Аппарат загружают на 80% общего объема, Цитательную среду гоTDBHT в варочном аппарате, стерилизуют в стерилизационных колоннах и охлаждают Б охладнтельных колоннах Загружениь й питательной средой инокулятор осе- ме1Шют в стерильных условиях пятью колбамп семенного материала. Технологический pejsasM работы аппара таг температура 26+1°С| рН 6,5+0,5j расход воздуха 0,8+0,2 м на 1 м питательной среды в 1 мин без использования смесителя| .давление в аппарате 0,5+,0j2 aiTvi| длительность развития мицелия 48 час Работа промежуточиого апгтярята. Промежуточный аппарат емкостью 15-20 м предварительно промывают и стерилизуют. Его загружают стерилизованной и охлажпенной питательной средой-мелассой. Полезный объем аппп- рата составляет 80% его суммарного объема (питательная среца + осеменяющий материал). Мицелий подают по стерильным трубам из инокулятора, Тех нологический режим аппарата идентичен режиму работы инокулятора. Период раз вития мицелия 24 час. Развитие мицелия в рабочих аппарат Емкость рабочих аппаратов 50-10О или больше. Вымытые и простерилизованные аппараты загружают пред варит ел но приготовленной на основе мелассы питательной средой. Количество питательной среды рассчитывают так, чтоб вместе с осеменяющим материалом из промежуточного аппарата оно составило 80% суммарного объема аппарата. При осеменении в промежуточных аппаратах мицелий подают по предварительно стерилизованным Трубопроводам. Технологический режим аппарата: температура 26± 1 С; рН 6,51 0,5; расход воздуха О,8+О,2 м на 1 м питательной среды в 1 мин (без использования смесителя); давление 0,5+О,2 атм. Период развития мицелия зависит от количества осеменяющего материала. При соотношении осеменяющей среды к питательной среде 1:1О длительность этого периода 24 час. После суммарно го развития мицелия, половину культиви рованной среды направляют на фильтрование, а остаток резервируют в качеств осеменяющего материала. Рабочий аппар дополнительно загружают готовой питательной средой так, чтобы соотношение осеменяющего материала к питательной среде составляло 1:1. В этом случае все развитие мицелия происходит за 6+i час. Потом вновь отбирают половин культивированной сресы и так поступают в течение 8 + 2 суток. В результате возвращаются к инокулятору и промежуточному аппарату. Количество полученно го на 1 л питательной среды грибного мицелия составляет 9+1 г (сухой) или 35+5 г (28% сухого материала). Выделение грибного мицелия из культуральной среды. Для этого прибегают к фильтрованию с помощью фильтр-прессов, вакуумных барабанных фильтров или центрифуг, От деленный мицелий промывают питьевой подои с таким рясчетом, чтобьг количество ВОДЬ раЕ)иялось обърму отфильтрованной культуральной среды. Развившийся мицелий делят на твер дую и на жидкую фазы. Жидкая фаза (маточный раствор) содержит 70% культурапьной среды. Полученный продукт на водной основе содержит также некоторые вещества, являющиеся продуктом метаболиэма мицелия и физиологически активные вещества, стимулирующие вегетацию (растений). Характеристика готового продукта. Грибной мицелий получают в двух различных видах: прессованный свежий и сухой. Прессованный мицелий представляет собой свежую массу, содвржашую 28tl% су хого вещества. У него серовато-белый по светлоч-кремового цвет, спепифический вкус, напоминающий вкус дрожжей. Получают его в виде кубиков или параллелепипедов весом 5 кг, запакованных в полиэтиловую пленку. Ее хранят при температуре от - 18 до - . Срок годности продукта 6 мес. Сухой мицелий получают сушкой в распылительных сушилках, вентиляционногреющих сушилках или в сушилках с псевдоожиженным слоем. Температурасушки 65+5 С, Сухой мицелий напоминает муку с более или менее (в зависимости от метода сушки) неплотной тонкой структурой. Цвет ее от белого до светло-кремового. Специфический вкус напоминает вкус грибной муки. Мицелий упаковывают в бумажные мешки с двойным дном по 25 кг. Его нацо хранить в сухих хорошо вентилируемых помещениях при температуре окружающей среды, Годность продукта 1 год. Биохимическая характеристика грибноо мицелия штамма PS 64-103 Протеин неочтценный, %55,8 Протеин очищенный, %45 Углеводы (без клет чатки), %21 Жиры, %3,6 Клетчатка, %6,4 Минеральные вещества,%7,0 Тиамив, мкг/г18,9 Рибофлавин, МЕГ/Г73,0 Ниацин, мкг/г24О Холин, мкг/г6,0 Усвояемость прот&инов, %83 Калорийность, кал/ЮО г340,16 В табл, 1 сопоставлено содержание

7616276g

аминокислот в грибном мицелие, мяседарту ФАО (продовольственная и сель(говядине, свинине или баранине), казеине,- соевой муке, протеине по стаяскохоэяйственная организация ООН), % к суммарному содержанию аминокислот.

Таблица 1

8,5 5,3 6,0 5.1 7,2 1,4 1,9 0,9 3,9

ин

3,4

43,6

Всего

4,0

8,46,4

5,5

5,0 4,0

3,8 7,4 5,0

5,0

6,4 6,2 4,0 9,4 7,0 1,0

6,6 1.2

1,2 2,0 3,5

0.7 0,3

4,8 5,1

3,1

6,0

6,4

44,4

51,438,0

36,0

10,9

3,3

9

На чертеже изображена технологическая линия осуществления преплагаемого способа производства биомассь ( -среаа; -х-х-пар; -.-.-вода; -.-.-.-возДУх).

В ее состав входят аппарат 1 для варки среды, старилизационная колонна 2, охладительная колонна 3, сборник 4, воздушный фильтр (общий) 5, воздушные фильтры (индивидуальные) 6, аппараты осеменения 7, промежуточные аппараты 8, рабочие аппараты 9, сборник культивированной среды (развитая мицелла) 10, 4и1льтр-прессы 11, шнековый или ленточный трансформатор 12, сборник 13 для очистки мицеллы, пресс 14, формующая и упаковочная машина 15, ленточный транспортер 16 и холодильная камера 17,

Пример . Получение биомассы путем культивирования штаммов , PS 24-44 и РВ 33-48.

Готовят питательную среду следующего состава, %:

Меласса5

N НдМОэ0,15

KHgPO 0,1

Подсолнечное

масло0,03

Среду стерилизуют при 124 С в течение 45 мин и охлаждают до 26 С. Охлажденной средой заполняют ионокулятный ферментер объёмом 2 м и иноккулируют 1 л жидкого мицелия, добытого в колбах. Соотношение иноколума к питательной среде 1:1ООО,

В ферментерах поддерживают температуру 26°С; рН - исходный 6,5 (а затем рН саморегулируется)} расход воэдуха О,8-1 м на 1 м питательной среды в 1 мин; давление О,4-0,6 атм, Продесс длится 36-48 час.

По указанному рецепту заправляют промежуточные аппараты объемом 2О м и после стерилизации и охлаждения инокулируют 1 м инокулума. Развитее продолжается около 24 час.

02701О

3 В рабочие ферментеры объемом 1ОО м

выносят питательную среду.- в количест- ,( ве, составляющем вО% полезного объема, инокулируют 16 м инокулума, f Параметры на отличаются от указанных. Развитие мицелия продолжается 14 час. Каждые 14 час (плюс 2 час на вьшускание и доливку).берут 70 м развитого мицелия, а 1О м оставляют

tf в качестве инокулума. В рабочие ферментеры доливают 70 м готовой, стерилизованной и охлажденной питательной среды. Процесс длится дней, после чего используют лабораторный инокулум,

S Развитый мицелий фильтруют на вакуумных барабанных фильтрах с периодическим снятием. Снятый с вакуумного барабана мицелий отправляют в пресс-формуюшую машину, где его спрессовый вают до получения мицелия, содержащего 26-28% сухого вещества. Затем его формируют в блоки по 10 кг, заворачивают в полиэтиленовую фольгу и упаковывают в картонные коробки,

Я Приготовленный мицелий отправляют в холодильный тоннель для ударного замораживания при температуре от -32 до -35 С с последующим сохранением при температуре от -18 до -2О С, ПриS9 годность продукта в этих условиях составляет до 1 года. Для получения сухого мицелия после обработки на вакуумном барабане его отравляют в дробильную машину, а затем в сушильную установку

2i( с воздушным потоком при температуре 65-70 С,

Сухой мицелий имеет влажность 6-7%. Его получают в виде порошка, гранулей, фигурок и т.д. Сохраняют продукт в су хих, проветренных помещениях при комнатной температуре. Срок годности продукта до 2 лет.

Для сопоставительной биологической оценки и оценки токсичности грибного

мицелия вида полипорус использовали группу крыс, которых питали протеином казеина и протеином грибного мицелия. Результаты приведены в табл, 2,

Протеин, замещенный

Биологический показатель протеином казеина

Прирост, %

Усвояемость, % Кроме того, сравнивали число кровяных шариков, печень, желудок, тонкие кишки, весовое соотношение внутрен них органов и т.п. Все :псжазателй проверяли в динамике в течение 7 мес Никакой токсичности и никаких отклон& ний от приемлемых норм не обнаружено Грибной мицелий, полученный описываемым способом, можно использовать в качестве 10-20 добавки в мясные продукты (например колбасы, рубленое мясо ;,для фрикаделек,, мясо для поджарки, мясо для консервов), в качестве первичного материала при изгот лении синтетического мяса, рпя добавки плавленые копченые сыры (20%), ОЛя обогащения различных овощных консервов {до 25%) и для приготовления хлебно-булочных, иаделий (до 10%), Пример. Для приготовления скоропортящихся колбасных изделий с грибным мицелием использу1ют следую щне компоненты, %: Свинина нежирная20 Свинина жирная65 Грибной мицелий прессованный15 Соль столовая2,2 СахарОД НитритО,О1 Чеснок-0,1 Черный перецО,2 Режим изготовления - обычный для скоропортящихся колбасных изделий. Пример 2. Для приготовления .стойких колбасных изделий с грибньгм мицелием испольеуют следукяцие компо ненты, %: Свинина полужирная4О Мясо45. Грибной мицелий прессованный15 Столовая соль2,2 Черный перец0,3 Режим изготовления - обьганый для стойких колбасных изделий.

Таблица 2

Протеин, замещенный казеином грибного мицелия

21-2,6

175,2

93,52

82,79 ример 3, Для изготовления вленого сыра с грибным мицелием ользуют следующие компоненты,%: Сыры твердые30 Сыры типа Чедер30 ворог18 Грибной мицелий прессованный15 Коровье молоко4,0 Эмульгаторы3,О Черный перец0,3 Технология изготовления - обычная плавленых сыров. Пример 4, Овощную пасту с бным мицелием готовят из следук о сырья, %: Грибной мицелий прессованный 2О Сельдерей8,О Горощек 12 Пастернак8,0 Морковь10 Огурцы маринованные1О Пюре из перцев,8,0 Лук ,2,0 Масло растительное8,О Винный I уксус8,О Соль столовая1,О Перец черныйО,О6 Вода 9,0 Все овоши перёд стерилизацией измельт, смеишвают и гомогенааируют. Пример 5,1 П нбной суп готоиз следующих компонентов, %{ Грибная мукаЮ Грибной мицелий сухой (мука) Крахмал20 Мука белая16 Морковь j сухая2,8 Сельдерей сухойО,8 Пастернак сухой1,2 Сухое молоко9,0 Перец черный0,1 Мононатрийглютаминат0,2 Соль столоваяЮ,

Все ингрёдиенть гомогенизируют; смесь упаковьва.ют в мешочки по 5О г,

Пример 6, Разбавпенный в 20-30 раз маточньгй раствор исполь-зуют для полива растительности. Поливать следует путем распыления водыэ чтобы стимулирующие вещестЕа попадали и на листву и на корни. Поливают овощи {например, помидорыг перец , огурцы) желательно в теплицах, где легче контролировать режим полива. Полив { в среднем до 15 раз) начинают от стации образования завязей и ааканчивзгш- на стадии сбора урожая.

Стимулирование роста овощных культур маточньм раствором повышает индекс скороспелости на 50% при первых 10 сборах, и повышает суммарный сбор примерно на 15%.

в27в14

формула иэобретриия

1, Способ получения биомассы путем культивирования продуцирующих « микроорганизмов на питательной среде, сопержашей источники азота, углерода, фосфора и минеральные соли, о т л и - чающийся тем, что, с целью повышения биологической ценности и возможности использования биомассы ® качестве пищевой добавки, в качестве

пропунента используют штаммы RaEvpOt US

s namoQue Р& б4-103 иРоРуро ие .(s PS 24-44 иРоЕурогиа bfUWiaEis РВ 33-48, при этом культивирование осуществляют в условиях аэрации при температуре 22-50 С и рН среды 4s5-7,0.

2, Способ поп„1, отличаю щ к и с я тем, что расход воздуха при аэрации уста11авлива от от 0,6 до 1,2 м на 1 м питательной среды в 1 мин.