Способ получения кормового белкового продукта

 

Изобретение относится к области биотехнологии. Способ получения кормового белкового продукта включает культивирование дрожжей на трехкомпонентной питательной среде, состоящей из послеспиртовой барды (гидролизной или зерновой), в которую вносят отруби; полученную смесь подвергают термообработке при 70-90^oС, а затем после ее охлаждения до 30-35^oС вносят спиртовой конденсат, содержащий 20% этилового спирта. При непрерывном процессе культивирования продуктивность составила 6,9-7,6 кг/м³/ч при содержании сырого протеина в готовом продукте 49,7-50%. Способ позволяет повысить продуктивность действующих спиртовых заводов, улучшить качество готового продукта по содержанию сырого протеина. 4 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу получения кормовой биомассы, может быть использовано в области микробиологической промышленности.

Известен способ получения биомассы микроорганизмов (Патент RU, 2103349), в котором крахмалсодержащее сырье (некондиционное зерно и отходы мукомольного производства) подвергается ферментативному гидролизу с использованием мультиэнзимной композиции (целловиридин ГЗх, амилоризин, П10х или амилосубтилин ГЗх или Г10х); при слабом нагревании до 50-70^oС, рН 4,5-6,5 в течение 20-160 мин, при использовании дрожжей Endomycopsis fibuligera ВКПМ - Y2173 или гриба Aspergillus niger ВКПМ F-710, продуцирующих амилолитические и гидролитические ферменты.

В способе осложнен режим подготовки питательной среды, в котором используются дорогостоящие амилолитические, целлюлолитические и протеолитические ферменты.

В качестве прототипа принят патент РФ 2159287 "Способ получения белковой кормовой добавки", в котором дрожжи и бактерии, обладающие амилолитической активностью, выращивают на смеси зерновой послеспиртовой барды с крахмалсодержащим сырьем (отруби, мука), подвергаемой предварительной термообработке в течение 1 часа при 60-100^oС и рН 4,0-5,5.

При выращивании в аппарате интенсивного массообмена на двухкомпонентной питательной среде (зерновая барда + 5% отрубей) продуктивность составила 5,9-6,1 кг/м³/ч и содержание сырого протеина в готовом продукте 43-44%.

Повышение продуктивности (6,8-7,2 кг/м³/ч) достигалось при добавлении к барде 5% смеси отрубей и муки (1:1).

Наибольшую продуктивность (8,7-9,1 кг/м³/ч) при содержании сырого протеина 46,0-46,8% получали при выращивании культуры на барде с 5% муки.

Однако использование муки в качестве добавки к послеспиртовой барде нецелесообразно, так как мука является дорогостоящим сырьем и имеет самостоятельное назначение.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что кормовой белковый продукт получается путем культивирования дрожжей на питательной среде, состоящей из послеспиртовой барды (гидролизной или зерновой), в которую вносят отруби; полученную смесь подвергают термообработке при 70-90^oС, а затем после ее охлаждения до 30-35^oС вносят спиртовой конденсат, содержащий 20% этилового спирта.

Способ осуществляется в следующей последовательности: - в послеспиртовую барду вносят 1-5% отрубей и смесь подвергают термообработке при 70-90^oС в течение 1 часа при перемешивании; - в полученную питательную среду вносят 0,5-5% спиртового конденсата; - затем вносят источники азота и фосфора (аммофос, диаммофос или одно- или двузамещенный фосфат калия) в количестве из расчета на 1 г белка 80 мг азота и 45 мг фосфора; - процесс выращивания дрожжей осуществляют в аппарате с аэрацией и перемешиванием при температуре 30-40^oС и рН 5,0-5,5 в периодическом режиме (время выращивания 8-12 час) или в непрерывном режиме при Д=0,14-0,2 час^-1.

Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемого изобретения, включает: - утилизацию послеспиртовой барды (гидролизной или зерновой), являющейся отходом производства спирта; - получение кормового продукта при культивировании дрожжей на барде с добавлением отрубей и спиртового конденсата; - при непрерывном процессе культивирования дрожжей на послеспиртовой зерновой барде с отрубями и спиртовым конденсатом продуктивность составила 6,9-7,6 кг/м³/ч при содержании сырого протеина в готовом продукте 49,7-50%; - при непрерывном процессе культивирования дрожжей на послеспиртовой гидролизной барде продуктивность составила 4,8-5,8 кг/м³/ч при содержании сырого протеина в готовом продукте не менее 40%.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления способа.

Пример 1.

В послеспиртовую гидролизную барду (сухой вес 2%) добавляли 2 или 5% пшеничных отрубей и смесь подвергали термообработке при 70-90^oС в течение 1 часа при перемешивании. После охлаждения до 30-35^oС в смесь вносили 0,5 или 5% спиртового конденсата, а также 8 г/л калия фосфорно-кислого однозамещенного и 4 мл/л 20%-ного раствора серно-кислого аммония. Устанавливали рН среды 5,0 или 5,5.

Процесс выращивания дрожжей на приготовленной трехкомпонентной питательной среде вели в аппарате интенсивного массообмена с аэрацией 1 л воздуха/л среды и при перемешивании (1000 об/мин) при температуре 32-34^oС, рН 5,0-5,5, при Д=0,14 ч^-1.

Контролем служил процесс выращивания дрожжей на двухкомпонентном субстрате (гидролизная барда + пшеничные отруби). Результаты представлены в табл.1.

Из табл. 1 видно, что при добавлении спиртового конденсата к двухкомпонентному субстрату скорость роста увеличилась с 0,1 до 0,14 час^-1; продуктивность повышалась с 3,4 кг/м³/ч до 4,8 и 5,8 кг/м³/ч в зависимости от концентрации добавляемого спиртового конденсата.

Пример 2.

Процесс выращивания осуществляли по примеру 1, но вместо гидролизной барды использовали послеспиртовую зерновую барду (сухой вес 5,7%).

Результаты представлены в табл.2.

Из табл. 2 видно, что при добавлении спиртового конденсата к двухкомпонентному субстрату скорость роста дрожжей увеличилась с 0,1 до 0,14 и 0,2 ч^-1; продуктивность повышалась с 4,9 до 6,9 и 9,8 кг/м³/ч в зависимости от концентрации добавляемого спиртового конденсата.

Таким образом, эффективность предлагаемого способа получения кормового белкового продукта заключается в использовании в качестве новой питательной среды трехкомпонентного смешанного субстрата, включающего послеспиртовую барду (гидролизную или зерновую), пшеничные отруби и спиртовой конденсат.

При выращивании дрожжей на гидролизной барде с отрубями и спиртовым конденсатом продуктивность составила 4,8-5,8 кг/м³/час при содержании сырого протеина в готовом продукте 41,3-43,4% в зависимости от содержания спиртового конденсата в среде.

При выращивании дрожжей на зерновой барде с отрубями и спиртовым конденсатом продуктивность составила 6,9-9,8 кг/м³/час при содержании сырого протеина в готовом продукте на уровне 50%.

Предлагаемое изобретение является новым, так как получение кормового белкового продукта вышеописанным способом из уровня техники не известно.

Формула изобретения

1. Способ получения кормового белкового продукта, включающий приготовление питательной среды, выращивание на этой среде дрожжей, отличающийся тем, что питательная среда состоит из трех компонентов - послеспиртовой барды (гидролизной или зерновой), пшеничных отрубей и спиртового конденсата, содержащего 20% этилового спирта.

2. Способ по п.1 отличающийся тем, что спиртовой конденсат добавляют в количестве 0,5-5 об.%.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что сумма концентраций источников углерода в исходной трехкомпонентной питательной среде с гидролизной бардой составляет 15-52 кг/м³, время выращивания дрожжей 8-12 ч.

4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что сумма концентраций источников углерода в исходной трехкомпонентной питательной среде с зерновой бардой составляет 58,6-95,5 кг/м³, время выращивания 8-12 ч.

5. Способ по пп.1, 3 и 4 отличающийся тем, что соотношение компонентов в питательной среде составляет послеспиртовая барда: пшеничные отруби: спиртовой конденсат=200:(2-10):(1-10).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2