Способ получения кормовой белковой добавки

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ап 1 50778 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТРЫТИЯМ ТВУ 21) 4226813/3 22) 10,04.87 46) 1509,89, 71) Тбилисски.Андгуладзе Н АВТОРСКОМУ СВИ университет(56) Авторское свидетельство СССР В 1150264, кл, С 12 И 1/6, 1983.Авторское свидетельство СССР й 874022, кл. А 23 К 1/165, 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ БЕЛКОВОЙ ДОБАВКИ(57) Изобретение относится к биотехнологии и касается получения кормовых добавок, которые могут использо-. ваться для производства кормов, обогащенных белком. Целью изобретения Фявляется 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 42-457 пшеничных отрубей и 52-557 отходов растительного происхождения (виноградные, плодоовощные выжимки, обрезки лозы, отходы производства чайных напитков, эфирно-масличного или крахмального производств), увлажняют до 52-54 Е раствором мочевины с таким расчетом, чтобы концентрация составляла 3,0)4 С 12 И 1/16, А 23 К 1/ тем раствор мочевины неитрасфорной кислотой с таким р чтобы рН питательной среды после увлажнения и стерилизации был в диапазоне 4,8-5,5. Затем среду стерилизуют, охлаждают и засевают посевной культурой дрожжеподобного гриба Епдошусорзхз Г 1 Ьц 118 ега Св количестве 5- 102 от воздушно-сухой среды. Посевной материал получают глубинным культивированием продуцента на оптимизированной среде следующего состава, мас,7: пшеничные отруби 2,5-3,7," отхоцы растительного происхождения 2,0-2,5; экстракт солодовых ростков 7 - 10; (БН), НР 00,05-0,15; КИРО 0,10- 4: 0,15 и остальное - вода. Твердофазную ферментацию ведут при 33-35 С, влаж ности воздуха 98-1007 в тонком стационарном слое субстрата высотой 35- С 40 мм при аэрации в среднем в зависимости от стадии развития культуры 1,5-30-10 м /ч кг АСВ или в толстом слое высотой 200-220 мм при объемной аэрации среды, которая в экспоненци- М альной фазе составляет 1,0-1,2 м /ч кг 1 чиР АСВ, Продолжительность процесса фер- . 4 ментации 20-24 ч. Готовую культуру вы" ффффф сушивают при 105 С. Содержание сырого Яб протеина в конечном продукте состав- ее ляет 28-407., истинного белка 22-343 при содержании белка в исходной питательной среде 9-21 ь. 1 з,п,ф-лы, 22,5-3 у 7 3 15077Изобретение относится к биотехнологии и касается получения кормовых добавок, которые могут использоваться дняпроизводства кормов, обогащенных бел.ком.Цель изобретения -повышение качества продукта за счетобогащенияего белком и другими, биологическиактивными соединениями, а также ускорение процесса получения.В процессе получения кормовой добавки проводят увлажнение и стерилизацию питательной среды, содержащей вкачества углеродного и азотного питания 15пшенйчные отруби и отходы растительно.го происхождения, затем засев и культивирование штамма дрожжей Епс 1 ошусорзз ГЬи 1 хдега Сна твердофазнойсреде с последующим высушиванием 20культуры. При этом в качестве отходоврастительного происхождения используют виноградные выжимки или обрезкилозы, или другие отходы, а в питательную среду дополнительно вводят мочевину 25с последующей нейтрализацией фосфорно 6кислотой до рН 4,8-5,5 и культивированием при температуре 33-35 ОС и влажности 52-54% в течение 20-24 ч приследующем соотношении компонентов, 30мас, :Пшеничные отруби 42-45Виноградные выжимки илиобрезки лозы, или другиеотходы 52-55Мочевина 3, 0-3,5Посевной материал выращиваютна питательной среде следующего состава,мас. :Пшеничные отрубиВиноградные выжимкиили обрезки лозы, илидругие отходы 2,0-2,5Экстракт солодовыхростков (1:5) 7,0-100 5(1 Н ) НРОе О, 05-0, 15КНРО 4 0,10-0,15Вода до 1 л,В качестве отходов растительногопроисхождения используют плодоовощные50вьпкимки, отходы производства чайныхнапитков, отходы крахмального и эфирно-масличного производства,Предлагаемый способ обеспечиваеткороткий технологический цикл продолжительностью 20-24 ч, что позволяет вести процесс в полуасептическихусловиях без предварительной стерипиэации продуваемого воздуха, зна 87 4чительно 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 (содержаниа редуцирующих веществ возрастает в 3- 3,5 раза, содержание клетчатки снижается на 20%), что может в определенной степени компенсировать небольшие расходы на стерилизацию (1 атм, 1 ч), обезвреживает ее от посторонней микрофлоры (при обследовании в промышленной партии виноградных выжимок обсемененность составйла 25-270 млн клеток микроорганизмов 1.г, из них бактерии, плесень и дрожжи 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), предотвращающая развитие посторонней микрофлоры при культивировании (токсикологическими исследованиями установлена безвредность полученного готового продукта).Таким образом, согласно способу получают безвредные продукты, свободные от токсинов.Продукт, полученный на среде,содержащей экстрагированные виноградные выжимки, пшеничные отруби и мочевину, в качестве источника азотного ритания не токсичен, Его биологическая ценность ОБЦ=100%, коэффициенты эффективности белка КЭБ=1,4.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 егосопоставление со стандартом ФАО 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 (триптофанне определен) превосходит стандартФАО,Содержание нуклеиновых кислот впродукте составляет 1,7-2,3%.Продукт содержит большой набор гидролитических ферментов активностью,ед/г; амилолитическая активность (АС)4; осахаривающая (ОС) 38; пектолитическая (ПкС) 0,6; протеолитическая10(ПС) 1,2; глюкоамилазная (глС) 17;целлюлазная (С,) по фильтровальнойбумаге 16; ксиланазная (КС) 14; целлобиазная 1,2.В результате действия гидролитических ферметов продуцент утилизирует70-75% крахмала, 53-58/ пектина, 44487 гемицеллюлозы и 12-15% целлюлозы,содержащихся в субстрате; усваиваются 87-987 восстанавливающих сахаров. 20При приготовлении питательной среды используются экстрагированные(промытые) виноградные выжимки (использованы различные партии экстрагированных виноградных выжимок из разЬличных промьшленных сортов винограда)П р и м е р 1. Твердую питательную среду, состоящую из смеси экстрагированных виноградных выжимок (54%)и пшеничных отрубей (42%) увлажняют 30до 52-547 раствором мочевины с такимрасчетом, чтобы концентрация внесенного азота составляла 2% от воздушносухой питательной среды. Перед увлажнением в раствор мочевины вводят фосфорную кислоту с таким расчетом, чтобы рН питательной среды после увлажнения и стерилизации было в диапазоне4,8-5,5 (на 100 мл 47-ного раствора.мочевины вводят 1,3-1,5 мл Н,РО). 40Увлажненную среду стерилизуют при1,0 атм в течение, 1 ч, охлаждают до35 С и засеивают посевной культуройЕпс 1.Е 1.Ьп 18 ега Св количестве 5-10/от воздушно-сухой среды. 45Посевной материал получают глубинным способом культивирования продуцента на среде следующего состава,к объему питательной среды; пшеничные отруби 3,7; виноградные выжимки2,0; экстракт солодовых ростков 7,0;(МН ) НР 00,05; КНРО 40, 1; остальноерода, Посевной материал выращиваютпри 33-35 С, рН среды 5,0-6,0, в течение 14-16 ч на качалке или 8 - 10 ч.5в ферментере при аэрации среды 0,81,0 объем воздуха/объем среды.Твердофазную ф рментацию ведут при33-35 С м относительной влажности воздуха 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 замедленного роста 1,5, 30 и 10 мчкг АСВ 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 мч кг АСВ,Максимальное обогащение субстратабелком наблюдается через 24 ч, Готоовую культуру высушивают при 105 С.Перед сушкой из-за мелкозернистойструктуры не требуется дробления культуры. Содержание сырого протеина вконечном продукте составляет 30-32%,в том числе содержание истинного белка24-26 в пересчете на АСВ при содержании белка в исходном сырье 11-127П р и м е р 2. Процесс ведут аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что питательная среда имеет следующий состав, мас, ;Пшеничные отруби 45Виноградные выжимки 52Мочевина 3Посевной материал выращивают насреде следующего состава, в мас.%:1Пшеничные отруби 2,5Виноградные выжимки 2,5Экстракт солодовыхростков (1:5) 10,0(ИН ) НРО 0,10К НРО 0,12Вода Остальное,Содержание сырого протеина в готовой культуре через 22 ч культивирования продуцента составляет 30-32%, в том числе истинного белка 24-26% при содержании белка в исходном сырье 12- 12,57.П р и м е р 3, Процесс ведут аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что питательная среда имеет следующий состав, мас,Е:Пшеничные отруби 43,5Виноградные выжимки 53,5Мочевина 3Посевной материал выращивают насреде следующего состава в мас.%:Пшеничные отруби 3,0Виноградные выжимки 2,2Экстракт солодовыхростков (1:5) 8,5(ИН ),НРО 0,15К НРО 0,15Вода Остальное,Содержание белка в готовой культуре 5через 24 ч культивирования продуцентаСоставляет 30-327., в том числе истин-Ного белка 24-267,П р и м е р 4; Процесс ведут аналогично примерам 1-3, но в качествеотходов растительного происхожденияиспользуют яблочные выжимки, Иаксимальное обогащение субстрата белкомнаблюдается через 20 ч культивированияПродуцента. Содержание сырого протеин 45в конечном продукте составляет 28%,истинного белка 227. при содержаниибелка в исходном сырье 10,27.П р и м е р 5. Процесс ведут аналогично примерам 1-3, но в качестве отходов растительного происхожденияИспользуют томатные выжимки. Культивирование ведут 24 ч, Содержание сырого протеина в конечном продуктесоставляет 407., истинного белка 34%при содержании белка в исходномСырье 217.П р и м е р 6. Процесс ведутаналогично примерам 1-3, но в качестве отходов растительного происхождения используют отходы чая, образующегося при производстве чайных напитков, ферментацию ведут 24 ч. Содержание сырого протеина в конечномпродукте составляет 36%, истинного 35белка 287 гри содержании белка висходном сырье 16,57.П р и м е р 7, Процесс ведут аналогично примерам 1-3, но в качествеотходов растительного происхождения 40используют отход крахмального производства - картофельную мезгу. Ферментацию ведут 24 ч. Содержание сырогопротеина в конечном продукте составляет 28,5%, истинного белка 22,2% при 45содержании белка в исходном сырье9,57,П р и м е р 8. Процесс ведут аналогично примерам 1-3, но в качествеотходов растительного происхожденияиспользуют герань - отход эфирно-масличного производства. Ферментацию ведут 24 ч. Содержание сырого протеинав конечном продукте составляет 29,8%,истинного белка 22,57 при содержаниибелка в исходном сырье 11,3%.П р и м е р 9. Процесс ведут аналогично примерам 1-3, но в качествеотходов растительного происхождения 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 26-287. обрабатывают термически при 110- 120 С в течение 40-60 мин. К обработанной среде прибавляют моче- вину с таким расчетом, чтобы азот, внесенный ею, составлял 1,8% от конечной воздушно-сухой среды. Мочевина служит одновременно нейтрализующим агентом. Затем полученную массу смешивают в 50 кг сухих пшеничных отрубей, тщательно перемешивают и стерилизуют при 1 атм.1 ч, Влажность конечной питательной среды составляет 541, рН 4,8-5,5, среду охлаждают до 35 С, засевают. Культивирование ведут 24 ч, содержание сырого протеина в конео,:ом продукте составляет 327., истинного белка 267 при содержании белка в исходном сырье 12,57.формула изобретения1. Способ получения кормовой белковой добавки, предусматривающий приготовление посевного материала, пита" тельной среды, содержащей в качестве источника углеродного питания пшенич-, ные отруби и дополнительного - растительный отход, увлажнение ее, стерилизацию, засев штаммом дрожжей Епйошусорэхз Г 1 Ьи 118 ега с последующим проведением твердофазной ферментации и высушиванием готового продукта, о т л и ч а ю щ и й с я 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 Епс 1 ошусорэ 1 э ГЬп 11 дега С, а в качестве источника растительного отхода используют виноградные, или яблочные, или томатные выжимки, или отходы чайного производства или эфир- но-масличного производства, или картофельную мезгу, или обрезки винограД- ной лозы, при этом в питательную среду. дополнительно вводят мочевину и используют их при следующем соотношении входящих в нее ингредиентов, мас, :Пшеничные отруби 42-45 Растительное сырье 52-551 О 507787 Продолжение табл. Мочевина 3,0-3,5 а влажность среды устанавливают 52- 547 с рН 4,8-5,5 добавлением фосфорной кислоты, при этом процесс твердофазной ферментации проводят до максимального накопления белка в целевом продукте.2. Способ по п,1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что при приготовлении питательной среды, содержащей обрезки виноградной лозы, смешивание ингредиентов, увлажнение и доведение рН проводят одновременно, при этом предварительно готовят 26-287-ную суспензию 5 обрезков виноградной лозы в 0,5-0,6 н. серной илй фосфорной кислоте, нагревают до 110-120 С, выдерживают в течение 40-60 мин, а затем вводят мочевину и пшеничные отруби. 20 Состав, 7 к массе Аминокислоты ис ход но госырьяследы готового продукта 0,53 МетионинИзолейцинЛейцинТирозинФенилаланин 0,63 1,28 0,96 1,97 1,24 0,55 1,30 0,70 Таблица 2 Аминокислоты Готового Стандартпродукта ФАО 4,2 7,23 ЛизинГистидин Таблица 1 4,82 4,45 Аргинин Аминокислоты Состав, 7. к массе Аспарагиноваякислота готового продукта исходногосырья 12,57 2,8 5,93 Треонин 30 Серин 3,8 0,64 1,86 ЛизинГистидинАргинин ГлутаминоваякислотаПролин 1,24 О,44 13,38 0,94 1, 15 3,67 Аспарагиноваякислота Глицин Алании Цистин 40 Валин 6,2 3,24 0,74 6,08 Треонин 1,53 0,47 2,0 1,5 1,0 0,58 Серии 4,2 6,0,Глутаминовая кислота 3,40 3,45 2,0 2,2 МетионинИзолейцин 1,26 0,95 Пролин Глицин Алании Цистин Валин 4,2 4,951,60 0,75 4,8 7,64 Лейцин45 Тирозин 1,57 0,71 4,81 2,8 0,39 следы 2,8 5,04 Фенилаланин 1,55 0,67 Составитель З.фалунинаТехред М.Моргентал Корректор Т.Палий Тираж 501 Подписное Редактор Л.ПчолинскаяЗаказ 5516/29 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5