Способ получения биомассы

ОЛ ЙСАЙ".ИЕ КЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистицескии Республик) 22. 05 1 НРБ Государственный комитет Совета Министров СССР оо делен изооретаний и втирьпий) Дата опубликования описаний 28.09,7 Рностранец натас Костадинов Торе72) Автор иаобретенн РБ) ностранное предприят ДСО "Хранмаш" (НРБ)(7 нте 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ 6 Ьееаббнт кульри 22-50 Сот 0,6питательИзобретение относится к вопросу вьращивания мчцелия высших грибов (видаполипорус), служащих для получениябогатого протеинами продукта глубинным,методомИзвестен способ получения биомассь 1,используемой в качестве пищевой добавки,предусматривающий получение биомассыпутем культивирования продуцпруюших еемикроорганизмов на питательной среде,содержащей источники азота, углерода,фосфора и минеральные соли,Полученную биомассу используют в качестве кормовых добавок, Для примененияв пишу человека она не пригодна, Кроме того, эта биомас:а не облацает достаточно высокой биологической ценностью,Целью изобретения является обеспечение возможности получения биомассыповышенной биологической ценности, котораяпригоцна для использования вкачестве пищевой добавки,Для этого предлагается, в качествепродуцента использовать штаммы РОЗцрОР 08ефпащовца Рб 64-103,Ро 1 рат аб огические призи 2Ьрц аоббРб 24-44 иРЖроРОРВ 33-48,. При этом продуцетивируют в условиях аэрации пи рН среды 4,5-7,0, расходуядо 1,2 м воздуха на 1 мфной среды в 1 мин,Первый из укаэанных штампов - предпочтительный, Он депонирован в Государственном институте контроля лекарственных средств (София, БНР) и зареги 10 стрирован ва М 103 08.09.71. Характер ",ной особенностью его является исключительная скорость выращивания, Полныйцикл развития (при соотношении семенного материала к питательной среде 1 е 1)7 час,Его, морфол аки следующие,1 ифы имеют в длину от несколькихмиллиметров до нескольких сантиметров,20 ширина гиф 8-10 мкм, на твердой среде образует белую пушистую массу, ан жицкой среде - колонии с глазкамигифов и вторичных спор, Воспроизводство происходит; вегетативным путемобразованием глазков и делением клеток,а также путем удлинения гиф и колоний,.Отличием штамма РЯ 24-44 отштамма Р б 64-103 является толщина гиф (6-8 мкм) и менее выраженноеобразование глазков. Штамм РВ 33.-48 5отличается от штамма Рб 64-103 боль=шей длиной гиф, менее резко вгыраженцьщобразованием глазков и темчто вторичные споры це образуются.Первый иэ описываемых штаммов развиваетсй на питательной среде иэ монои дисахаридов (особенно хорошо на средеиз глюкозы и меламассь 1), Он хорошоассимилирует мочевину, среды азотистыхсолей - нитрат аммония и сульфат аммолния, среды фосфорных солей - фосфатнатри и моно- и двуосновной калий,оТемпература развития штама 26+2 С,рН 6,5+О.,5 Расход воздуха О,8+О,2 мна 1 мпитательной среды в 1 миц,.:.". е,ЯВ штамме Р 5 64-1 ОЗ содержитсянеулищецньг протеинов от 42 до 46%углеводовт 19 до 21" клетчатки от6 до 8%, гкиров от 3 до 4%, общей эолы от 6 до 7%, Имеются. витаминыгруппьг 3.Штамм Р 3 24-44 отличается меньшим содержанием неочцгценньгх протеинови большим содержацглем клетчатки,Штамм РЯ ЗЗ: 4,1 также отгцглае гсяменьшим содержанием пеочьчнеццых цротеинов и большим содержанием углеводов,Состав твеодой питательной среды для развития грибного мццелия, ч; 3,3Гл ю к о тз а 20Н,1 гЦд З,ОКН;.Лл л ОМЦО 45Ъи ИО 4 ОО 1 Ж СОСОО 1 А гар-агар 2 О Вода 1 ОООСостав твердой питательной среды для развития грибного мицегцля, чфГлюкоза 2 ОЯ НК,2 ЗОКН, 1,ОМбО 4 0,5ЖибО 4ЮО,О 1Вог 1 а 1 ОООСостав питательной средь 1, используемой в промышленном производстве%;Меласса 55) Н И Оилимочевина О 1-О,15КН,гРО,г или О,1 лаН РО 1,О60 764Масло подсолнечное О,ОЗ.для подавления пены)Грибной мицелий коцсервируют на твердом субстрате по типу описанной питательной среды с агар-агаром). Эту среду разливают по пробныкл пробиркам Аккермаца, стерилизуют в течение 45 мин фи 124 С и хранят внаклонном положении, Гриб цой мицелий образует ца агаре белые, на полненпые воздухом гифы с редкой структурой, Каждый семестр среду возобновляют, Среду хранят в холодильникеопри температуре 2 С,Семенной материал получают на жидкой питательной среде, Среду разливаютв 2 ОО мл колбы Зрленмайера, которь;е эакрывагот марлевыми пробками., Колбы стерилиэуют в течение 45 мин приотемпературе 124 С в автоклаве, После,оохлаждения до 25в них засевают встерильной камере мицелий, состоящийиз насыщенных воздухом гиф.или гиф снекоторой долей агара, Колбы ставят навстряхивающую машину (14 О циклов во1 мцн,) в камеру с температурой 26 С,Период развития составляет 72-96 час,г,алее переходят ко второму и третьемуосеменению (от одной жидкой средык другой жидкой среде) питательной средь; в идентичных у, ловиях, При первомосеменении жидкой среды развитие длится 6 О часпрп посл"-дчощих осеменениях длительность развития составляет1 прц соотношении о еменяющего материала к питательной среде 1:1 О) 36 час,Жидкую питательную среду мицелияхрапят в холодильнике при температуре 2 С до трех месяцева гри температуре 26 С - до одной недели.Осеменение мицелця в инокулятореЕм кость лнокуля л ора составляеточ 1 цо 2 м, Его предварительно промывают и стерилизуют, потом загружаютописанной питательной средой, содержащеб. мелассу, Аппарат загружают ца 8 О%общего объема, Цитательную среду готовят в ваоочном аппарате, стерилиэуютв стерлллизационных колоннах и охлаждают в охладптельных колоннах. Загруженный цитательной средой инокулятор осемецягот в стерильных условиях пятью колбамн семенного материала,Технологический режим работы аппарата; температура 26+1 С рН 6,5+О,5;расход воздуха О 8+О,2 мф на 1 мпитательной среды в 1 мин беэ использования смесителя; давление в аппаратеО 5+ О 2 аюрле длител ность развитиямицелия 48 час,Работа промежуточного аппарата,Промежуточный аппарат емкостью15-20 м предварительно промываюти стерилизуют, Его загружают стерилизованной и охлажденной питательнойсредой-мелассой, Полезный объем аппарата составляет 80% его суммарногообъема (питательная среда + осеменяющий материал), Мицелий подают постерильным трубам из инокулятора, Технологический режим аппарата идентичен 1 фрежиму работы инокулятора, Период развития мицелия 24 час,Развитие мицелия в рабочих аппаратах,Емкость рабочих аппаратов 50-100 мили больше, Вымытье и простерилиэованные аппараты загружают предварительно приготовленной на основе мелассыпитательной средой, Количество питательной среды рассчитымют так, чтобь.вместе с осеменяющим материалом изпромежуточного аппарата оно составило80% суммарного объема аппарата, Приосеменении в промежуточных аппаратахмицелий подают по предварительно стерилизованным трубопроводам,(ехнологический режим аппаратафтемпература 26+ 1 С, "рН 6,5+0,5;расход воздуха 0,8+0,2 м на 1 мь Ъпитательной среды в 1 мин (без использования смесителя); давление0,5+02 атм,Период развития мицелия зависитот количества осеменяющего материала,При соотношении осеменяющей средык питательной соеде 1;10 длительностьэтого периода 24 час, После суммарного развития мицелия, половину культивированной среды направляют на фильтрование, а остаток резервируют в качествеосеменяющего материала, Рабочий аппарат40дополнительно загружают готовой питательной средой так, чтобы соотношениеосеменяющего материала к питательнойсреде составляло 1:1, В этом случаевсе развитие мицелия происходит за456+1 час, Потом вновь отбирают половинукультивированной среды и так поступают в течение 8+2 суток. В результатевозвращаются к инокулятору и промежуточному аппарату, Количество полученного на 1 л питательной среды грибногомицелия составляет 9+1 г (сухой) или35+5 г (28% сухого материала),Выделение грибного мицелия из культуральной среды,Для этого прибегают к фильтрованиюс помощью фильтр-прессов, вакуумныхбарабанных фильтров или центрифуг, Отделенный мицелий промывают питьевой60 водой с такич рлсчеточ, чтобы количество води равнялось объему отфильтрованной культуральной среды.Развившийся мицелий делят на твердую и на жидкую фазы,Жидкая фаза (маточный раствор) содержит 70% культуральной сред ы, Полученн ый продукт на вод ной основе содержит также некоторые вещества, являющиеся продуктом метаболизма мипелия и физиологически активнь 1 е вещества, стимулирующие вегетацию (растений).Характеристика готового продукта, Грибной мицелий получают в двух различных видах; прессованный свежий и сухой, Прессомнный мицелий представляет собой свежую массу, содержащую 2811% сухого вещестм. У него серомто-белый до светло кремового цвет, спецарический вкус, напоминающий вкус дрожжей, Получакт его в виде кубиков иля парвллеле пипедов весом 5 кг, упакомнных в по лиэтиловую пленку, Ее хранят пря температуре от - 18 до - 23 С, Срок годности продукта 6 мес.Сухой мицелий получают суакой в распылительных сушилках, вентиляционногреющих сушилках или в сушилках с псевдоожиженным слоем, Температураосушки 65+5 С. Сухой мицелий напоминает муку с более или менее (в зависимости от метода сушки) неплотной тонкой структурой. Бвет ее от белого до светло-кремового, Специфический вкус напоминает вкус грибной муки, Мицелий упаковывают в бумажные мешки с двойным дном по 25 кг. Его надо хранить в сухих хорошо вентилируемых помещениях при температуре окружающей срецы, Годность продукта 1 год.Биохимическая хара ктеристяка грибного мицелия штамма Рб 64-10 ЭПротеин неочищенный, % 55,8Протеин очищенный, % 45Углеводы (без клевчатки), % 21Жиры, %Клетчатка, % 6,4Минеральные вещества,% 7,0Тиамин, мкг/г 18,9Рибофлавин, мкг/г 73,0авиации, мкг/г 240Холин, мкг/г 6,0Усвояем ость протвинов, % 83Калорийность, кал/100 г 340,16В табл, 1 сопоставлено содержание616276 аминокислот в грибном мицелие, мясе (говядине, свинине или баранине), казеине; соевой муке, протеине по стаодарту фАО (продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН), % к суммарному соцержанию аминокислот. Таблица 1 Аминокислоты Мясо Казеин Лизин 8,5 8,4 6,4 Треонин 5,3 4,0 5,0 4,0 3,8 Валин 6,0 7,4 5,0 5,0 Изолуцин 5,1 6,2 6,4 4,0 Лейцин 7,2 8,4 9,4 6,6 7,0 Триптофан 1,4 1,2 1,2 1,0 Метионин 1,9 2,3 г,о 0,7 3,5 0,9 Пиатин 0,3 1,4 3,9 4,0 фенилаланин Тирозин 3,4 4,0 3,1 6,0 6,4 43,6 44,4 38,0 51,4 36,0 2,3 2,9 2,9 Гистидин 4,2 6,6 Аргинин 8,8 10,3 3,7 4,8 3,8 16,2 22,9 14,2 Пролин 4,0 10,9 Глицин 7 1 4,8 2,0 Алании 6,4 3,3 7,6 Аснара гиноваякислота СерииГлютаминоваякислота ИицелийР 8 64-103 Соеваямука Протеин постандартуфАОс.16276 Ня чертеже изображена технологическая линия осуществления предлагаемого способа производства биомвссь( -среда; -х-х-пвр; - , - ,-водя; - . - ;.-воздух).В ее состав входят аппарат 1 дляварки среды, стерилизвционнвя колонна2, охлвдительная колонна 3, сборник 4,воздушный фильтр (общий) 5, воздушныефильтры (индивидувльные) 6, вппарвтыосеменения 7, промежуточные аппврвты8, рабочие аппараты 9, сборник культивированной среды (развитая мицеллв)10, фильтр-прессы 11, шнековый илиленточный трансформатор 12, сборник13 для очистки мицеллы, пресс 14, формующвя и упаковочная машина 15, ленточный трвнснортер 16 и холодильнаякамера 17,П р и м е р, Получение биомассыпутем культивирования щтвммов Рб,РЬ 24-44 и РВ 33-48.Готовят питательную среду следующего состава, %:Мелассв 5Н ННО, 0,15КНРО(, 0,1Подсолнечноемасло 0,03оСреду стерилизуют при 124 С в теочение 45 мин и охлаждают до 26 С,Охлажденной средой звполняют ионокулятный ферментер объемом 2 м ииноккулируют 1 л жидкого мицелия, добытого в колбах. Соотношение иноколумвк питательной среде 1:1000.В ферментервх поддерживают температуру 26 С; рН исходный 6,5 (в звотем рН саморегулируется)расход воздуха 0,8-1 м нв 1 мф питательной среды в 1 мин; давление 0,4-0,6 втм,Процесс длится 36-48 чвс,По указанному рецепту заправляют промежуточные аппараты объемом 20 м и после стерилизации и охлаждения ино:- кулируют 1 мф инокулума. Развитие продолжается около 24 чвс,10В рабочие ферментеры объемом 100 мвыносят питательную среду. в количест-ве, состявляющем 80% полезного объема, инокулируют 16 мф инокулума.к Параметры не отличаются от указанных. Развитие мицелия продолжается14 чвс, Каждые 14 час (плюс 2 часнв выпускание и доливку). берут 70 мдразвитого мицелия, а 10 мф оставляют1 ф в качестве инокулума, В рабочие ферментеры доливают 70 мф готовой, стерилизованной и охлажденной питательнойсреды, Процесс длится 7-10 дней, послечего используют лабораторный инокулум,Н Рвэвитый мицелий фильтруют нв вакуумных барабанных фильтрах с периодическим снятием, Снятый с ввкуумного барабана мицелий отправляют в пресс-формующую машину, где его спрессовы 36 вают до получения мицелия, содержащего26-28% сухого вещества, Затем егоформируют в блоки по 10 кг, звворвчиввют в полиэтиленовую фольгу и упаковывают в картонные коробки,И Приготовленный мицелий отправляютв холодильный тоннель для ударного замораживания при темпервтуре от -32до -35 С с последующим сохранениемопри температуре от -18 до -20 С, При 3 ф годность продукта в этих условиях составляет до 1 годв, Для получения сухогомицелия после обработки нв вакуумномбарабане его отправляют в дробильнуюмашину, в затем в сушильную установку3 с воздушным потоком при температуре65-70 С,Сухой мицелий имеет влажность 6-7%.Его получают в виде порошка, гранулей,фигурок и т,д, Сохраняют продукт в су 4 ф хих, проветренных помещениях при комнатной темпервтуре, Срок годности продукта до 2 лет,Для сопоставительной биологическойоценки и оценки токсичности грибногофф мипелия вида полипорус испольэовалигруппу крыс, которых питали протеиномквзеина и протеином грибного мицелия,Результаты приведены в табл, 2,616276 12 Таблица 2 Протеин, замещенныйпротеином казеина Прирост, % 212,6 Усвояемость, % 93,52 82,79 20 Зф65 0,210,Биологический показатель Кроме того, сравнивали число кровяных шариков, печень, желудок, тонкие кишки, весовое соотношение внутренних органов и т,п, Все .показатели ф проверяли в динамике в течение 7 мес, Никакой токсичности и никаких отклонений от приемлемых норм не обнаружено,Грибной мицелий, полученный описываемым способом, можно испольэовать М в качестве 10-20 %-ной добавки в мясные продукты (например колбасы, рубленое мясо,для фрикаделекмясо для поджарки, мясо для консервов), в качестве первичного материала при изготов 4 Е ленин синтетического мяса, для добавки в плавленые копченые сыры (20%), для обогащения различных овощных консервов (до 25%) и для приготовленияхлебнэ-булочных, иэделий (до 10%), ЗЕП р и м е р 1. Для приготовления скоропортящихся колбасных иэделий с грибным мицелием испольэуке следующие компоненты, %;Свинина нежирнаяСвинина жирнаяГрибной мицелийпрессованный 15 Соль столовая 2,2 Сахар ,0,1 Нитрит 0,01 Чеснок 0,1 Черный перец 0,2Режим изготовления - обычный для скоропортящихся колбасных иэделий,41 П р и м е р 2, Для приготовления,стойких колбасных изделий с грибныммнцелием используют следующие комлсьненты, %:Свинина полужирная 40Мясо 45Грибной мицелийпресс овани ый 15Столовая соль 2,2Черный перецРежим изготовления - обычный длястойких колбасных иэделий. Протеин, замешенныйказенном грибного мицелия П р и м е р 3, Для изготовления плавленого сыра с грибным мицелием используют следующие компоненты, %фСиры твердые 30 Сыры типа фЧедер 30 Творог 18 Грибной мицелийпрессованный 15 Коровье молоко 4,0 Эмульгаторы Д,О Черный перец 0,3 Технология изготовления - обычная для йлавленых сыров.П р и м е р 4, Овощную йасту с грибным мицелием готовят иэ следующего сырья, %:Грибной мицелийпрессованный 20 Сельдерей 8,0 Горошек 12 Пастернак 8,0Морковь 10Огурцы маринованные 10 Пюре иэ перцев 8,0 Лук 2,0Масло РастительноеВинныйуксус 8,0 С,оль столовая 1,0Перец черный 0,06 Вода 9,0 Все овощи перед стерилизацией измельчают, смешивают и гомогениэируют.П р и м е р 5.Грибной суп готовят иэ следующих компонентов, %фГрибная муке 10 Грибной мицелийсухой (мука)30Крахмал 20 Мука белая 16Морковь, сухая 2,8Сельдерей сухой 0,8 Пастернак сухой 1,2Сухое молоко 9,0 Перед черный 0,1 Мононатрийглютам инатСоль столовая