Способ получения белкового корма

 

и (72) Авторы изобретения

М. Е. Бекер, М. Ф. Калниня, У. Э. Виестур, А. А. Уйит, Т. М. Салмане, С. Э. Селга, Я. Я. Лаукевиц, Ю. Ю. Каткевич, И. А. Яйсон, Г. А. Криеван, Я, Я. Дзелзкалейс, А. Г. Лобыюк, А. К. Саксе и В; Ф. Бекере

Институт микробиологии имени Августа Кирхенштейна

АН Латвийской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОГО КОРМА, Изобретение относится к производству кормов, в частности к способам производства белковых кормов.

Известен способ получения белковых кормов с использованием отходов целлюлозы, например, древесной коры, включающий получение питательной среды, содержащей низкомолекулярные органические вещества, и выращивание на ней дрожжей. Питательную среду получают при окислении коры кислородом возду-. 1О ха в водной (нейтрально) среде при температуре 200 — 220 С и давлении 30 — 45 ат.

Однако выход белка, по этому способу недостаточен, не превышает 0,5 — 1% от исходного количества целлюлозы.

Из числа известных.наиболее близок предлагаемому способ получения белкового корма с использованием сока зеленых растении, например, люцерны, бобов (1J

Способ заключается в следующем. получают сок зеленых растений, коагулируют подлинно протеиновую фракцию этой жидкости, отделя- . ют коагулят от жидкой фазы, содержащей источники азота, абсолютно свободные от пол2 линного протеина, промывают осадок водой и разбавленной кислотой, объединяют жидкую фазу с промывной жидкостью и инокулируют микроорганизмами, способными утилизировать источники азота в виде нитрата и аммония, подвергают аэробной ферментации инокулированную жидкую фазу до окончательного исчерпывания источников азота, концентрируют азотсодержащие вещества в жидкой фазе, концентрат объединяют с коагулятом подлинно протеиновой фракцией и высушивают.

Недостаток известного способа состоит в том, что выход белка также недостаточно велик (2 — 6% от количества исходного:материала). При этом белок истинного протеина распределяется следующим образом; 7 — 15% растительного белка, вьщеленного из сока, и 22—

23% белка, полученного при ферментации., Целью изобретения является повышение содержания белка в целевом продукте.

Это достигается тем, что получают сок зеленых растений, выделяют растительный белок, к жидкой фракции добавляют предварительно механически, термо- механически или химико /. ./

692599

Остальное

0,4

3 — мехайически обработанные целлюлозосодержащие материалы во влажном или высушенном виде, т. е. солому, древесную кору, хвою, оййлки в количестве 2 — 3 вес.%, и проводят аэробное культивирование целлюлолитических микроорганизмов рода Trichoderma или Aspergillus. В фазе экспоненциального роста мицеллиального гриба в ферментатор вводят культуру дрожжей, например, Trichosporon cutaneum, ассимилирующих продукты разложения целлю- lO лозы. На 40 — 48 часу культивирования при достижении максимальной активности целлюлазы количество целлюлозосодержащего материала в ферментаторе увеличивают до 5 — 7 вес.% и при необходимости вводят 0,1 — 0,8 вес.% безбелковую жидкую фракцию сока и продолжают процесс культивирования.

Предлагаемый способ обеспечивает получение белкового корма путем высушивания ферго ментационной жидкости на распылительной сушилке или ее смешивают с наполнителем (пшеничными отрубями, ячменной или пшеничной мукой), гранулируют и высушивают на лен точной, кипящего или виброкипящего слоя су- г5 шйлах. Готовый продукт. применяют для сбалайсирования кормов по белку.

При мер 1. 35 т люцерны, сжатой до цве;тевия, грубо измельчают, прессуют (в ходе одйой йли более ступеней), увлажняя водой первый спрессованный продукт. Сырье, которое неоднократно прессуют, увлажняют 10-20% воды.

Жидкую фазу нагревают до 80 — 85 С, выделяя подлинно протеиновую фракцию. Для коагуляции жидкость обрабатывают в пастеризационных установках или подают в нее пар. После коагуляции жидкость соверщенно освобождается от подлинно протеиновой фракции. Коагулят отделяют от жидкости и промывают во- 4о дой и разбавленной кислотой.

Из 35 г люцерны (7 т по сух. вещ.) получают 4,6 т белково-витаминной пасты (с содержащим 20% сух. вещ.), 17,5 r выжимков

45 (с влажностью 50 — 60%) и 12,9 т безбелковой жидкой фракции, которую разбавляют водой, добавляют минеральные соли и измельченную хвою.

Питательная среда имеет следующий состав, 50 вес.%, Безбелковая жидкая фракция (ло сух. вещ., в том числе редуцирующие вещества

0,25%) 1,5

Натрий азотнокислый 0,3

Калий фосфорнокислый 0,2

Магний сернокислый 0,05

Аммоний фосфорнокислый двуэамещенный 0,2

Измельченная хвоя 2,0

Водопроводная вода рН 4,8-5,0

Среду стерилизуют при 110 С в течение

30 мин.

Культивирование целлюлолитического микроорганизма Trichoderma lignorurn ОМ 534 ведут в ферментаторе.емкостью 63 м .при 29 — 30 С, аэрации 50 мг 0 /ë.ìèí., скорости перемешивания 200 об/мин, рН среды с 4,8 — 5 0 до 6,5—

7,0.

В фазе экспоненциального роста гриба Trichoderma lignorum ОМ 534 подсеивают дрож- жи Trichosporon cvtaneurn 8— - 3, ассимилирующие продукты разложения целлюлозы, При этом увеличивают расход воздуха до 125 мг Оэ/л в 1 мин и скорость перемешивания до 300 об/

/мин.

На 40 — 48 часу в ферментатор вводят дополнительно 3 вес.% измельченной хвои и 0,1 вес.% безбелковой жидкой фракции и продолжает процесс культивирования.

По окончании процесса ферментации культуральная жидкость содержит 4,25% сух . вещ.

Культуральную жидкость высушивают на распылительной сушилке и получают 1,65 г сухого продукта, содержащего 23,5% белка.

Пример 2. Растительный белок и безбелковую фракцию получают аналогично примеру 1.

В качестве продуцента целлюлазы применяют плесневый гриб Trichoderma lignorum ОМ

534 — 6 — 2А.

Ферментацию проводят в ферменторе емкостью 63 мэ при 29 — 30 С, аэрации 50 мг Оэ/л в 1 мин, скорости перемешивания 200 об/мин, рН 4,8 — 5,0 до 6,5 — 7,0 на питательной среде еле;,ЭМ, дующего" состава, вес,%:

Безбелковая жидкая фракция (по сух. вещ., в том числе редуцирующее вещество

0,2%) 1 2

Натрий азотнокислый 0;5

Калий фосфорнокислый однозамещенный

Аммоний фосфорнокислый двузамещенный 0,2

Магний сернокислый 0,05

Солома 3,0

Водопроводная вода Остальное

Стерилизуют среду при 110 Ñ в течение

30 мин.

С целью повышения усвояемости целлюлозы микроорганизации проводят предварительную обработку солонцы раствором гид1юокиси натрия из расчета 5-9 кг на 100 кг соломы с та692599

0,14

0,02

2,5

Режим культивирования: аналогичен примеру 1.

В результате ферментации получают культуральную жидкость, содержащую 3,75%, сух, вещ. 55 и 24% белка, йри мер 4. Питательная среда имеет следующий состав, вес.%:

5 кой концентрацией водного раствора щелочи, чтобы конечная влажность обработанной соломы составляла 50 — 75%. Обработанную солому выдердивают а закрытом сосуде в течение 15 мин о при 20 — 80 С, после чего высушивают и измельчают до желаемой степени.

В экспоненциальной фазе роста Trichoderma

lignorum ОМ 534 — 6 — 2А подсевают дрожжи

Trichosporon cutaneum М вЂ” 19, при этом расход воздуха увеличивают до 125 мг 02/л в 1 мин, скорость перемешивания до 300 об/мин.

На 40 — 48 часу культивирования в ферментатор вводят дополнительно химико-механическим способом обработанную солому вес. и устанавливают оптимальный для действия целлюлазы режим, т. е, температуру повышают до

40 С, аэрацию снимают, снижают скорость пе- ремешивания до 150 об/мин, рН вЂ” 4,5 — 5,5.

На 64 часу культивирования восстанавливают предыдущий режим и добавляют безбелковую жидкую фракцию в количестве 0,4 вес.% и продолжают процесс в течение 24 час до полной ассимиляции сахаров.

Полученную культуральную жидкость, содержащую 4,85% сухих веществ и 34,8% белка, вы25 сушивают на распылительной сушилке.

При ме р 3. Растительный белок и безбелковую фракцию получают аналогично примеру 1.

Ферментацию с применением культуры Aspergiilus terreus 17Р проводят при 40 С в течении 3—

4 суток на питательной среде следующего состава, вес.%:

Беэбелковая жидкая фракция (по сух. вещ., в том числе ред. вещ. 0,15%) 0,9

Аммоний азотнокислый 0,1

Калий фосфорнокислый одно замещенный

Магний сернокислый

Опилки

Водопроводная вода рН 4,8 — 5,0. Остальное

Стерилизацию реды проводят при 110 С в

45 течение 30 мин.

Опилки перец введением в питательную среду обрабатьвают острым паром при 145 — 170 С и давлении 4 — 8 ати в течение 30 — 120 мин.

После обработки материал высушивают и из50 мельчают, 6

Безбелковая жидкая фракция (по сух. вещ., в том числе ред. вещ. 0,15) 0,9 . Натрий азотнокислый 0,3

Аммоний сернокислый 0,06

Калий фосфорнокислый однозамещенный 0,1

Магний сернокислый 0,05

Древесная кора 2

Водопроводная вода . Остальное

Древесную кору перед введением в питательную среду механически растирают. В качестве целлюлолитической культуры используют культуру Trichoderma lignorum ОМ 534. Режим культивирования аналогичен примеру 1.

Высушенный продукт используют непосредственно в качестве белковой добавки.

Получают ферментационную жидкость, содержащую 4,25% сух. вещ. и 14,6% белка.

В получаемом продукте содержание белка достигает 34,8 вес.%, полученного только за счет ферментации. При смешивании продукта с растительным белком содержание белка повышается до 49,2%.

Таким образом, предлагаемый способ увеличивает выход белка Hà 20% и повышает го содержание в целевом продукте. Кроме того, сйособ позволяет утилизировать отходы целлюлозосодержащие солому: хвою, опилки, древесную кору, превращая их в ценный белковый корм.

Формула изобретения

1. Способ получения белкового корма, включающий вьщеление сока зеленых растений белковой фракции и азробное культивирование на безбелковой жидкой фракции микроорганизмов, отличающийся тем, что, с целью повышения количества белка в корме, в беэбелковую жидкую фракцию дополнительно добавляют измельченные целлюлозосодержащие отходы, а в качестве микроорганизмов, для культивирования на ней используют целлюлолитические микроорганизмы рода Trichoderma или Aspergillus, при этом в зкспоненциальной фазе роста указанных микроорганизмов мицеллиального гриба в среду вводят дрожжи, ассимилирующие продукты разложения целлюлозы и проводят совместное культивирование,. а при образовании спор микроорганизмов в среду дополнительно вводят безбелковую жидкую фракцию.

2. Способ по п. 1, отличающи йся тем, что в качестве целлюлозосодержащих отходов используют солому, древесную кору, хвою, опилки.,Ц, Ф . ф .;,,;,д„.фА.,Ъ ...ф ч" .1 ь::"-.". л !

7, о92599

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, лозы, используют культуру Trichosporun cutaтго отходы предварительно обрабатывают острым neum. паром или щелочью. 6. Способ по пп. 1, 2, 4и 5, отличаю4. Способ по пп. 1 и 2, отличающий- цийся тем, что безбелковую фракцию сока с я тем, что количество целлюлозосодержащего 5 в процессе культивирования вводят в количематериала в среде увеличивают с 2 — 3 вес.% в стве 0,1 — 0,8%. начале процесса до 5 — 7 вес.% при достижении максимальной активностн целлюлазы. Источники информации, 5..Способ по пп. 1, 2, 3 и 4, отличаю- принятые во внимание при экспертизе щийся тем, что в качестве культуры дрожжей . 1. Патент ВНР М 332598, кл. А 23 К 1/14, ассимилирующих продукты разложения целлю 1968.

Составитель Р, Камбар

Редактор Я. Пинчук Техред И,Асталош Корректор М. Пожо

Заказ 6314/25 Тираж 569 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4