Способ получения кормовой белковой биомассы

 

Изобретение относится к биотехнологии и касается получения кормовых белковых продуктов из крахмалсодержащего сырья, в частности зерновых продуктов путем биоконверсии крахмала в белок. Целью изобретения является повышение содержания белка в биомассе и ускорение процесса. Способ заключается в выращивании смешанной культуры штамма амилолитических дрожжей LIPOMYCES KONONENKOAL ИНМИА 10093 или SCHWANNIOMYCES ALLUVIUS ИНМИА 10198 и штамма кормовых дрожжей CANDIDA SCOTTII ИНМИА 10208 в питательной среде, содержащей в качестве источника углерода зерно пшеницы, кукурузы, ячменя или пшеничные отруби. После 24 ч культивирования в конечном продукте содержание сырого протеина возрастает в 1,5-2,5 раза. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ.БЛИК (19) (111

Ц1) С 12 И 1

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4458577/31-13 (22) 11. 07. 88 (46) 23. 10. 90. Бюл. ¹ 39 (71) Институт микробиологии AH АрмССР (72) Е.Н.Макарова (53) 663. 15 (088,8) (56) Сб, Биоконверсия растительного сырья. — Рига, 1982, т. I с. 136-137.

Бекер М.Е. Трансформация продуктов фотосинтеза. — Рига, нЗинатне

1984, с. 15 1.

Патент США ¹ 4144132 кл. С 12 N 1/16, 1979. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ БЕЛКОВОЙ БИОМАССЫ (57) Изобретение относится к биотехнологии и касается получения кормовых белковых продуктов из крахмалИзобретение относится к биотехнологии и касается получения кормовых продуктов из крахмалсодержащего сырья, в частности зерновых продуктов путем биоконверсии крахмала в белок.

Цель изобретения — повышение содержания белка в биомассе и ускорение процесса.

Способ заключается в следующем.

На питательной среде, содержащей в качестве источника углерода.размолотое фуражное зерно пшеницы или ячменя, или кукурузы, или пшеничные отруби, в условиях аэрации выращивают смешанную культуру амилолитических и кормовых дрожжей. В качестве амилолитических дрожжей используют штамм Lipomyces kononenkoae

HHMHA 10093 или Schwanniomyces alluvius ИНМИА 10198, в качестве кормо2 содержащего сырья, в частности зерновых продуктов путем биоконверсии крахмала в белок. Целью изобретения является повышение содержания белка в биомассе и ускорение процесса.

Способ заключается в выращивании смешанной культуры штамма амилолитических дрожжей,T ipomyces, kononenkoae

ИНМИА 10093 или Schwanniomyces а11цvius PHYHA 10198 и штамма кормовых дрожжей Candida scottii ИНДИА 10208 в питательной среде, содержащей в качестве источника углерода зерно пшеницы, кукурузы, ячменя или пшеничные отруби. После 24 ч культивИрования .в конечном продукте содержание сырого протеина возрастает в 1,52,5 раза. 4 табл. вых дрожжей — штамм Candida scottii

ИНМИА 10208. Посевной материал штаммов дрожжей выращивают совместно на среде с крахмалом в течение 18 ч.

Смешанная культура позволяет проводить одностадийный процесс биоконверсии крахмала, содержащегося в фуражном зерне и пшеничных отрубях, в дрожжевой белок. При этом амилолитические, медленно растущие дрожжи гарантируют активную продукцию фермента для гидролиза, тогда как кормовые дрожжи быстро растут на продуктах гндролиза, Способ осуществляют следующим образом.

Зерно, измельчают до состояния дробленой крупы и готовят питательную среду, Ж: зерно 5-7; сульфат аммония 0,35-0,5; КН РО+ О, 15-0,20;

1601115 начальный рН среды 5,2-5,5. Смесь

< терилизуют (0,8 атм, 20 мин 1 атм

5 мин) и инокулируют в количестве 18-часовым посевным материалом, остоящим из смешанной культуры

it,kononenkoae и С.scottii или Sch. .l1uvius и С.scottii.

Через 24 ч культивирования биоассу отделяют центрифугированием и .ысушинают. В полученных сухих проуктах, представляющих собой остатки ерна и биомассу дрожжей, происходит величение количества сухого протеиа по сравнению с исходным для эера пшеницы с 18,6 до 28,0-36,0%, (кукурузы — с 10,0 до 22,8-24,5 ., ячменя — с 16,6 до 24,5-28,0, отрубей — с 10,6 до 17,7-16,0 .

Содержание истинного белка и общих липидов в кормовых продуктах, полученных при выращивании смешанных штаммов дрожжей L.kononenkoae u ,С,scottii приведено н табл. 1.

15

Иэ табл. I видно, что после выра щивания дрожжей исходные фуражные

1 продукты обогащаются не только ис-!

;тинным белком, но и липидами. (Количество нуклеиновых кислот в кормовых продуктах, полученных при выращивании смешанных культур дрожжей, приведено в табл. 2.

Перевариваемость протеиновой час-

45 ти исходного зерна и полученных продуктов принедена в табл. 4.

Обработка фуражного зерна и отрубей дрожжами не только приводит к обогащению белком, но и способствует 50 лучшему перевариванию протеиновой части полученных процуктон..

Пример 1. Посевной материал штаммов Ь.kononenkoae S.scottii выращивают отдельно в колбах в течение 18 ч при 28 С на качалке (250 об,/мин) в питательной среде следующего состава, : крахмал 0,5, Иэ табл, 2 видно, что в конечных продуктах, полученных на основе крахмалсодержащего сырья (фуражного зерна), содержится небольшое количество нуклеиновых кислот, Содержание аминокислот в гидроли40 затах зерна пшеницы и кукурузы до и после выращивания смешанной культуры дробей приведено в табл, 3. сульфат аммония 0,5, КН РО 0,15,, NgS04 7Н О 0,05; дрожжевой экстракт

0,2; начальное значение рН 5,5.

Такой посевной материал характеризуется достаточно высокой о -амилазной активностью, обуславливает быстрый гидролиз крахмала и активный рост дрожжей, Выход биомассы составляет 0,664 r/ã крахмала, <-амилазная активность равна 1,54 ед./мл культуральной жидкости.

Зерно пшеницы, размолотое до состояния дробленой крупы, с содержанием сырого протеина, равным 18;6, помещают н количестве 5 г в колбы с питательной средой, содержащей

0,5 г сульфатааммония и 0,20 r KH PО на 100 мл. Начальное значение рН

После стерилизации (1 атм. 15 мин) колбы инокулируют в количестве 5 . смешанной культурой амилолитических

1.kononenkoae и кормовых; С.scottii дрожжей в соотношении 1:1. Смешанное культивиронание в колбах на качалке (250 об,/мин) продолжают в течение 18 ч при 30 С, после чего биомассу отделяют центрифугиронани— ем и высушивают. Полученный препарат содержит 36,6% сырого протеина, т.е. происходит обогащение зернового продукта иэ пшеницы протеином в 1,93 раза.

Пример 2. Условия культивирования те же, что н примере 1, за исключением того, что н качестве источника углерода используют зерно ячменя с исходным содержанием

16,6 сырого протеина. Конечный продукт содержит 29,4 сырого протеина.

Пример 3. Условия культивирования аналогичны примеру 1 за исключением того, что:s качестве источника углерода используют зерно кукурузы с исходным содержанием

10,0 сырого протеина. После окончания процесса выращивания штаммов дрожжей продукт содержит 25,4 сырого протеина.

Пример 4. У словия культиви— ронания как н примере 1, но в качестве источника углерода используют пшеничные отруби с исходным содержаt нием 1G,6% сырого протеина. В конце процесса продукт содержит 17 7 сырого протеина.

Пример 5. Условия как в примере 1, эа исключением того, что

01115

Таблица 1

Истинный белок, Х

Общие липиды, 7

Исходное крахмалсодержащее сырье в исходном сырье в конечном продукте в исходном сырье в конечном

Г (продукте

30,4-31,0

20,6-23,2

18,6-19,1

13,0-14,2

15,6

12,0

9,1

9,2

1,92

2,10

4,61

5,12

3,68

4,00

5,00

5, l0

Пшеница

Ячмень

Кукуруза

Отруби

Таблица 2

Нуклеиновые кислоты

Количество нуклеиновых кислот в продуктах, полученных на основе пшеницы ячменя кукурузы отрубей

1,32

0,03

2,35

0,06

3,08

0,08

2,56

О, 06.

PHK

ДНК

5 16 в качестве смешанной культуры используют штамм дрожжей Бсй.alluvius e

С.scottii Конечный продукт содержит

357. сырого протеина.

Пример 6. Условия как в примере 2, но в качестве посевного ма-териала используют смешанную культуру штаммов дрожжей Sch.alluvius u

С.scottii. Конечный продукт содержит

28,87 сырого протеина.

Пример 7., Условия как в примере 3, за исключением того, что в качестве посевного материала используют смешанную культуру штаммов дрожжей Sch.alluvius и С.scottii Êîíå÷íûé продукт содержит 24,67 сырого протеина.

Пример 8. Условия как в примере 4, за исключением того, что в качестве посевного материала используют смешанную культуру штаммов дрожжей Sch.alluvius и С.scottii. Конечный продукт содержит 16,0Х сырого протеина.

Таким образом, в предлагаемом способе по сравнению с.известными знаI чительно повышается содержание белка в конечном продукте, возрастает его питательная ценность, сокращается

5 продолжительность процесса.

Формула изобретения

Способ получения кормовой белковой биомассы,предусматривакиций выращивание смешанной культуры штаммов амилолитических дрожжей и кормовых дрожжей рода Candida в условиях аэрирования в питательной среде, содержащей крахмал в качестве источника углерода, источник азота и минеральные соли, до максимального накопления целевого .продукта с последующим его выделением, о т л и;у ч а ю шийся тем, что, с целью повышения содержания белка в биомассе и ускорения процесса, в качестве амилолитических дрожжей используют штамм Lipomyces kononenkoae

ИНМИА 10093 или Schwanniomyces

alluvius ИНИИА 10198,а в качестве кормовых дрожжей — штамм;Candida

scott» ИНИИА 10208 °

1601115

Таблица 3

Аминокислоты

Количество аминокислот, нмоль/образец

Зерно кукурузы

Исходное Конечное

Исходное Конечное спарагиновая кислота реонин ерин

Глутаминовая кислота

1р олин лицин анин алин етионин ейцин . золейцин ирозин енилаланин истидин, 1изин ргинин

Таблица 4

Содержание истинного белка, Е ерно и полученные родукты после

ыращивания дрожжей (Перевариваемость X

До действия фер- После действия ментов in vitro ферментов in vitro

5,4

15,6

65,3

30,4

12,0

4,8

4,5

84,2

62,5

23,2

9,1

3,9

4,4

83,1

51,6

22,6

9,2

5,6

4,6

75,2

50,0

16 5.4,6

72,1

Составитель Л.Минеева

Техред К.ходанп t Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Яцола

Заказ 3246 Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

+ шеница родукт на основе

1ппеницы чмень родукт на основе ячменя

Кукуруза ! продукт на основе кукурузы ()труби

11родукт на .основе отрубей

7,45

1,45

0,95 . 10,15

5,50

5,20

4, 15

3,30

1,50

0,60

3,90

1,50

1,70

1,40

4,60

1,45

20,90

2,65

1,50

4,30

3,00

7,25

6,75

10,05

6,25

3,25

4,55

3,25

3,40

3,00

27,00

2,30

4,01

1,24

0,92

7,45.

2,44

3,23

5 03

2,74

0,50

1,91

0 53

0,22

1,59

1,29

1,35

0,85

5,06

1,90

1,50

26,75

11,50

6,23

5,30

4,73

0,43

2,79

5,60

0,22

3,80

1,41

1,90

2,64