Способ обогащения растительного сырья микробным белком

 

Использование: в биотехнологии при обогащении растительного сырья микробным белком. Сущность изобретения: приготавливают суспензию из сырья растительного происхождения и проводят ее термообработку при температуре 60 - 70oC в течение не менее 45 мин. Затем вводят при перемешивании минеральное питание и инокулируют в питательную среду штамм бактерий Acinetobacter species ВКПМ В-6966 (Calcoace ticus). 1 табл.

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к способам обогащения растительного сырья микробным белком.

Известен способ получения кормового белка путем культивирования консорциума амилолитических и кормовых дрожжей на питательной среде с последующим выделением целевого продукта (а.с. СССР N 1601115, кл. C 12 N 1/16).

Данный способ характеризуется недостаточными питательными свойствами целевого продукта (содержание сырого протеина составляет 18 - 36%). Способ сложен в осуществлении, так как включает операцию стерилизации питательной среды. Кроме того, длительность осуществления одного цикла способа составляет не менее 36 ч, что ограничивает его промышленное применение.

Прототипом изобретения является способ получения кормового белка путем культивирования на питательной среде консорциума микроорганизмов, состоящего из штаммов дрожжей и бактерий (а.с. СССР N 1674771, кл. C 12 N 1/16). Способ характеризуется высоким выходом целевого продукта (содержание сырого протеина 50,0%). Однако способом предусмотрены строгое соблюдение соотношения между микроорганизмами, входящими в консорциум (1:1:20), и параметров режима культивирования (температура 30 - 34oC и pH 5,0 - 5,5). Кроме того, для культивирования используется слабоконцентрированная питательная среда (до 5 г/л), в качестве которой используют патоку, зерновую дерть, комбикорм или муку. При этом для выращивания консорциума микроорганизмов на зерновой дерти последнюю смешивают с водой в соотношении 1:20 и варят в течение 2 ч при температуре 80 - 90oC с последующим добавлением крахмала. Это обусловливает низкую эффективность способа и сложность его практического осуществления в условиях непрерывного культивирования.

Достигаемый в результате осуществления предлагаемого способа технический результат заключается в повышении эффективности способа за счет увеличения концентрации питательной среды и содержания сырого протеина в биомассе при одновременном его упрощении за счет сокращения количества компонентов в консорциуме микроорганизмов, снятия ограничений на их соотношение, а также расширения диапазона параметров режима культивирования.

Сущность изобретения заключается в том, что кормовой белок получают путем культивирования на питательной среде бактерий Acinetobacter species (calcoace ticus) ВКПМ В-6966, характеризующихся высокой амилолитической аткивностью, а растительное крахмалосодержащее сырье подвергают термообработке при температуре 60 - 70oC в течение не менее 45 мин.

Способ осуществляют в следующей последовательности. Приготавливают суспензию из сырья растительного происхождения и проводят ее термообработку при температуре 60 - 70oC в течение не менее 45 мин. Затем вводят при перемешивании минеральное питание и инокулируют в питательную среду суспензию бактерий Acinetobacter species (calcoace ticus) ВКПМ В-6966 в количестве 5 - 10% от рабочего объема питательной среды. Время выращивания в условиях хемостатного культивирования при температуре tк в интервале 30 - 42oC и pH 5,5 - 7,0 составляет 6 - 10 ч (скорость разбавления D = 0,10 - 0,16 1/ч).

При исследовании способа в лабораторных условиях для приготовления питательной среды в качестве растительной основы использовали 10 - 15%-ную суспензию ржаной муки (М), пшеничных отрубей (О), мелкоизмельченного зерна (МЗ) и их смеси (М + О, М + МЗ) в соотношении 1:1, а также минеральное питание в количестве 20 мл на литр среды в виде раствора следующего состава, г/л: MgSO47H2O 35,00, FeSO47H2O 6,70, ZnSO47H2O 1,45, MnSO45H2O 0,85, KCl 49,00 и 52 мл концентрированной H3PO4. В раствор дополнительно вводится 4 мл/л 20%-ного раствора (NH4)2SO4.

Засев проводится суспензией бактерий Acinetobacter species (calcoace ticus) ВКПМ В-6966 (18 - 24 часовая культура в колбах на качалке на минеральной среде того же состава и 5% пшеничных отрубей или муки). Содержание сырого протеина в обогащенном растительном субстрате определяли методом Кьельдаля.

Пример осуществления способа.

В лабораторный ферментер заливают 2700 мл воды и засыпают при перемешивании 300 г ржаной муки. Полученную суспензию термообрабатывают при температуре tт = 60oC в течение Tт = 45 мин и вводят при перемешивании 60 мл/л минерального питания и 12 мл 20%-ного раствора сульфата аммония. В полученную таким образом питательную среду вводят 200 мл суспензии бактерий и осуществляют процесс выращивания в условиях хемостатного культивирования, поддерживая скорость разбавления D равной 0,16 1/ч, температуру среды - 34oC, а pH 7,0. В итоге получается биомасса с содержанием сырого протеина 53,0%.

Результаты реализации различных вариантов способа, осуществленных в соответствии с изложенным примером, приведены в таблице. Из приведенных в ней данных следует, что предложенный способ позволяет довести содержание сырого протеина Сп до 53%. При этом возможно использование растительной основы питательной среды с концентрацией до 15%, в то время, как верхний предел концентрации для известного способа 5%. Благодаря этому повышаются скорость переработки растительного сырья и производительность технологического процесса в целом, так как увеличивается количество получаемой биомассы.

Предложенный способ характеризуется менее жесткими по сравнению с известным требованиями к режиму культивирования по температуре tк и водородному показателю pH, а также отличается меньшей продолжительностью осуществления самого процесса Tк (сокращается до 17 ч). В совокупности с возможностью осуществления хемостатного культивирования это значительно повышает эффективность промышленного применения способа. Кроме того, упрощение способа достигается также и за счет использования вместо консорциума одного штамма микроорганизмов. Таким образом, повышение эффективности способа при одновременном его упрощении подтверждается результатами экспериментальных исследований.

Изобретение является новым, так как получение кормового белка вышеописанным способом из уровня техники не известно. Оно имеет изобретательский уровень, поскольку возможность получения указанного технического результата предложенным способом явным образом не следует из уровня техники. Промышленная применимость изобретения подтверждена экспериментально.

Таким образом, данное изобретение удовлетворяет всем условиям патентоспособности.

Формула изобретения

Способ обогащения растительного сырья микробным белком, включающий приготовление питательной среды на основе термообработанной суспензии растительного крахмалосодержащего сырья, инокулирование ее микроорганизмами и хемостатное культивирование, отличающийся тем, что термообработку суспензии растительного крахмалосодержащего сырья осуществляют при 60 70oС в течение не менее 45 мин, а в качестве микроорганизмов используют штамм бактерий Acinetobacter species (calcoace ticus) ВКПМ В-6966.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской микробиологии, в частности, к способам повышения вирулентности сибиреязвенного микроба

Изобретение относится к медицине, а именно к лепрологии, и может быть, в частности, использовано для моделирования лепрозной инфекции на лабораторных животных

Изобретение относится к медицинской и ветеринарной микробиологии и касается штамма бактерий спорообразующего микроорганизма для контроля эффективности стерилизации изделий медицинского и ветеринарного назначения термическим методом, а именно стерилизации водяным паром
Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается нового штамма бактерий, используемых для биологической утилизации формальдегида, а также сопутствующих ему метанола и формиата в сточных водах химических производств (нефтехимзаводы, производства карбамидных смол, пластмасс и т.д.)

Изобретение относится к медицинской микробиологии и может быть использовано при диагностике коклюша

Изобретение относится к медицинской микробиологии и иммунологии, в частности, к разработке, производству и контролю качества живых сибиреязвенных вакцин

Изобретение относится к микробиологии и касается получения нового штамма бактерий, пригодного для очистки почвы, пресной и морской воды от нефти и нефтепродуктов в течение 7-14 суток, в широком диапазоне температур 12-30oC

Изобретение относится к производству растворов питательных солей для микробиологической промышленности

Изобретение относится к биотехнологии, а именно, к способам получения лимонной кислоты

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способам производства лимонной кислоты

Изобретение относится к микробиологии и может быть использовано в гидролизно-дрожжевой и пищевой промышленности, а также в сельском хозяйстве и представляет новый промышленный непатогенный штамм дрожжей Endomycopsis fibuligera ВСБ-12 продуцент белковой биомассы, характеризующийся высокой продуктивностью при культивировании на углеводном, углеводородном и смеси этих субстратов
Изобретение относится к областям биотехнологии, использующим микробиологические процессы, протекающие в присутствии активных клеток микроорганизмов, и процессы накопления биомассы растительных клеток in vitro

Изобретение относится к микробиологической промышленности и сельскому хозяйству и может быть использовано для получения кормовых дрожжей из отходов зернопроизводства (отрубей пшеницы, ржи, низкосортной муки, кормовой мучки и др.)
Изобретение относится к биотехнологии, а именно к получению лимонной кислоты и цитрата натрия с помощью штамма дрожжей Yarrowia lipolytica - продуцента лимонной кислоты и выделению ее или ее натриевой соли
Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается нового штамма дрожжей, используемого для получения каротиноидов, применяемых в животноводстве, пищевой промышленности и медицине

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к способам обогащения растительного сырья микробным белком

Наверх