Способ получения бактериального концентрата для силосования кормов

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к производству бактериальных препаратов и для силосования кормов. Способ предусматривает внесение культур лактобактерий Lactobacillus casei M 76 (ВКПМ В-3489), Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 298 (ВКПМ В-2455), Lactobacillus plantarum - 38 (ВКПМ А-4174), взятых в равном соотношении в питательную среду, содержащую осветленную подсырную сыворотку, дрожжевой экстракт, сернокислый марганец, панкреатин, фосфорнокислый калий. Наращивают биомассу лактобактерий методом глубинного культивирования при температуре 37±1°С. В процессе культивирования рН среды корректируют газообразным аммиаком и проводят двукратную нейтрализацию. Затем через 4 часа от начала культивирования в питательную среду вносят Lactococcus lactis "t" (ВКПМ В-5284), обезжиренное молоко и 40%-ный раствор глюкозы. Перед окончанием культивирования в питательную среду вносят лимоннокислый натрий и уксусно-кислый натрий. Полученную биомассу отделяют центрифугированием. Концентрированную биомассу смешивают с сахарозо-желатиновой защитной средой с добавлением молибденово-кислого аммония и глутамата натрия. Фасуют в пенициллиновые флаконы и подвергают сублимационной сушке. Изобретение позволяет повысить качество силосуемых кормов, обеспечить длительное сохранение консервированной зеленой растительной массы, уменьшить затраты.

 

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к производству бактериальных препаратов, и может быть использовано для силосования кормов.

Известен способ получения закваски для силосования кормов, предусматривающий внесение культур лактобактерий и термофильного стрептококка и выращивание их на жидкой питательной среде (см. SU 1151575 А1, 23.04.1985).

Недостатками данного способа являются небольшая концентрация молочнокислых бактерий в препарате, небольшой срок хранения, неудобство в транспортировке.

За прототип авторами выбран патент SU 1091549 А1, 28.06.1997, в котором описан способ получения бактериальной закваски для силосования кормов, предусматривающий приготовление питательной среды, внесение в нее культуры лактобактерий, мезофильного молочнокислого стрептококка, пропионовокислых бактерий, культивирование, концентрирование бактериальной массы, смешивание полученной бактериальной массы с защитной средой с последующей сушкой.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка нового эффективного способа получения бактериального концентрата для силосования кормов, для использования в сельском хозяйстве силосных заквасок, оказывающих положительное влияние на качество продукции.

Технический результат заключается в повышении качества силосуемых кормов, в обеспечении длительной сохранности консервированной зеленной растительной массы, уменьшении затрат.

Технический результат достигается благодаря тому, что для получения бактериального концентрата для силосования кормов в качестве культуры лактобактерий используют лиофильно высушенные штаммы лактобактерий Lactobacillus casei M 76 (ВКПМ В-3489), Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 298 (ВКПМ В-2455), Lactobacillus plantarum П-38 (ВКПМ В-4174), Lactococcus lactis "t" (ВКПМ В-5284), депонированные во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов Государственного научно-исследовательского института генетики и селекции промышленных микроорганизмов. Сначала культивированию подвергают штаммы лактобактерий Lactobacillus casei M 76 (ВКПМ В-3489), Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus 298 (ВКПМ В-2455) и Lactobacillus plantarum П-38 (ВКПМ В-4174), взятые в равном соотношении по 2-4 мас.% от объема питательной среды, которые вносят в питательную среду, в качестве которой используют осветленную подсырную сыворотку с добавлением 1,0 мас.% дрожжевого экстракта, сернокислого марганца - 160 мг/л, панкреатина - 0,1 мас.%, фосфорнокислого калия - 0,1 мас.%. Культивирование биомассы лактобактерий осуществляют глубинным методом в промышленных ферментерах при температуре 37±1°С. В процессе культивирования рН среды корректируют газообразный аммиаком. Нейтрализацию проводят два раза до достижения рН 6,2-6,4. Затем через 4 ч от начала культивирования в среду вносят Lactococcus lactis "t" (ВКПМ В-5284) и по 1-му мас.% от объема питательной среды - обезжиренное молоко и 40%-ный раствор глюкозы и продолжают культивирование в течение 10-14 ч. Перед окончанием культивирования вносят по 2-3 мас.% лимонно-кислого натрия и уксусно-кислого натрия соответственно. Полученную биомассу подвергают центрифугированию. Концентрированную бактериальную массу смешивают с сахарозо-желатиновой защитной средой (10 мас.% сахарозы и 1 мас.% желатина) с добавлением молибденово-кислого аммония и глутамата натрия в количестве 0,5 мас.% соответственно, и фасуют в 10 мл пенициллиновые флаконы по 5 мл. Сублимационную сушку проводят с замораживанием в течение 4-5 ч до температуры минус 45°С при вакууме не ниже 7 мВ, температуре испарителя минус 45-50°С, причем подогрев полок начинают с плюс 20-25°С. И с момента выхода продукта на плюсовую температуру досушивание продолжают в течение 12-14 ч, при температуре не выше 35°С, общая продолжительность сушки 26 ч до остаточной влажности целевого продукта не более 3 мас.%.

Пример 1. Готовят питательную среду, содержащую подсырную сыворотку, освобожденную от белков термокислотным способом (осветленную), добавляют дрожжевой экстракт в количестве 1,0 мас.%, сернокислый марганец - 160 мг/л, панкреатин - 0,1 мас.%, фосфорнокислый калий - 0,1 мас.%. Объем питательной среды доводят до 1 л осветленной подсырной сывороткой. В полученную питательную среду вносят штаммы лактобактерий Lactobacillus casei M 76 (ВКПМ В-3489), Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus 298 (ВКПМ В-2455) и Lactobacillus plantarum П-38 (ВКПМ В-4174) в равных соотношениях в количестве по 2,5 мас.% от объема питательной среды. Культивирование осуществляют глубинным методом при температуре 37°С. В процессе культивирования рН корректируют газообразным аммиаком. Проводят двукратную нейтрализацию до достижения рН 6,0. Затем через 4 ч от начала культивирования в среду вносят штамм Lactococcus lactis "t" (ВКПМ В-5284) в количестве 2,5 мас.% и по 1-му мас.% от объема питательной среды - обезжиренное молоко и 40%-ный раствор глюкозы. Затем продолжают культивирование в течение 10 ч, а перед окончанием культивирования в питательную среду вносят по 3 мас.% лимонно-кислого натрия и уксусно-кислого натрия соответственно. Полученную биомассу подвергают центрифугированию при 15000 об/мин. После чего концентрированную бактериальную массу смешивают с сахарозо-желатиновой защитной средой (10 мас.% сахарозы и 1 мас.% желатина) с добавлением молибденово-кислого аммония и глутамата натрия в количестве 0,5 мас.% соответственно, фасуют в 10 мл пенициллиновые флаконы по 5 мл и подвергают сублимационной сушке. Общая продолжительность сушки составляет 26 ч.

Концентрация жизнеспособных лактобактерий в полученном бактериальном концентрате составляет 13×10⁹ КОЕ/г и соотношение клеток в равных пропорциях.

Пример 2. В 1 л осветленной подсырной сыворотки добавляют дрожжевой экстракт в количестве 1,0 мас.%, сернокислый марганец - 160 мг/л, панкреатин - 0,1 мас.%, фосфорнокислый калий - 0,1 мас.%. В полученную питательную среду вносят штаммы лактобактерий Lactobacillus casei M 76 (ВКПМ В-3489), Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus 298 (ВКПМ В-2455) и Lactobacillus plantarum П-38 (ВКПМ В-4174) в равных соотношениях в количестве по 3,0 мас.% от объема питательной среды. Культивирование осуществляют глубинным методом при температуре 37°С. В процессе культивирования рН корректируют газообразным аммиаком. Проводят двукратную нейтрализацию до достижения рН 6,2. Затем через 4 ч от начала культивирования в среду вносят штамм Lactococcus lactis "t" (ВКПМ В-5284) в количестве 3,0 мас.% и по 1-му мас.% от объема питательной среды - обезжиренное молоко и 40%-ный раствор глюкозы. Затем продолжают культивирование в течение 11 ч, а перед окончанием культивирования в питательную среду вносят по 2,5 мас.% лимонно-кислого натрия и уксусно-кислого натрия соответственно. Полученную биомассу подвергают центрифугированию при 15000 об/мин. После чего концентрированную бактериальную массу смешивают с сахарозо-желатиновой защитной средой (10 мас.% сахарозы и 1 мас.% желатина) с добавлением молибденово-кислого аммония и глутамата натрия в количестве 0,5 мас.% соответственно, фасуют в 10 мл пенициллиновые флаконы по 5 мл и подвергают сублимационной сушке. Общая продолжительность сушки составляет 26 ч.

Концентрация жизнеспособных лактобактерий в полученном бактериальном концентрате составляет 2,5×10¹⁰ КОЕ/г, соотношение клеток в равных пропорциях.

Пример 3. В 1 л осветленной подсырной сыворотки добавляют дрожжевой экстракт в количестве 1,0 мас.%, сернокислый марганец - 160 мг/л, панкреатин - 0,1 мас.%, фосфорнокислый калий - 0,1 мас.%.

В полученную питательную среду вносят штаммы лактобактерий Lactobacillus casei M 76 (ВКПМ В-3489), Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus 298 (ВКПМ В-2455) и Lactobacillus plantarum П-38 (ВКПМ В-4174) в равных соотношениях в количестве по 4,0 мас.% от объема питательной среды. Культивирование осуществляют глубинным методом при температуре 37°С. В процессе культивирования рН корректируют газообразным аммиаком. Проводят двукратную нейтрализацию до достижения рН 6,2. Затем через 4 ч от начала культивирования в среду вносят штамм Lactococcus lactis "t" (ВКПМ В-5284) в количестве 4,0 мас.% и по 1-му мас.% от объема питательной среды - обезжиренное молоко и 40%-ный раствор глюкозы. Затем продолжают культивирование в течение 14 ч, а перед окончанием культивирования в питательную среду вносят по 2,0 мас.% лимонно-кислого натрия и уксусно-кислого натрия соответственно. Полученную биомассу подвергают центрифугированию при 15000 об/мин. После чего концентрированную бактериальную массу смешивают с сахарозо-желатиновой защитной средой (10 мас.% сахарозы и 1 мас.% желатина) с добавлением молибденово-кислого аммония и глутамата натрия в количестве 0,5 мас.% соответственно, фасуют в 10 мл пенициллиновые флаконы по 5 мл и подвергают сублимационной сушке. Общая продолжительность сушки составляет 26 ч.

Концентрация жизнеспособных лактобактерий в полученном бактериальном концентрате составляет 5,0×10¹⁰ КОЕ/г, соотношение клеток в равных пропорциях.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:

- сокращенные сроки культивирования и сублимационной сушки, высокая концентрация лактобактерий и их сохранность в неизменном виде и количестве не менее 12 месяцев, низкая себестоимость, высокая окупаемость, простота в транспортировке, хранении и применении;

- силос, приготовленный с применением бактериального концентрата, меньше подвержен грибковому поражению, имеет оливковый цвет, ненарушенную структуру, приятный фруктовый запах. Он отлично поедается животными. Сохранность питательных веществ в таком силосе выше, чем у заложенного по традиционной технологии, а молочнокислые бактерии, входящие в состав бактериального концентрата, способствуют не только быстрому силосованию зеленной массы, но и нормализуют пищеварительные процессы у животных, препятствуя возникновению кетозов и ацидозов у животных. Внесение бактериального концентрата активно влияет на течение микробиологических и биохимических процессов в силосуемом корме, подавляя развитие нежелательной микрофлоры, способствуя молочно-кислому брожению и подавляя масляно-кислое, предупреждает разогревание силосуемой смеси. Бактериальный концентрат обеспечивает высокое качество силоса в течение всего срока хранения, способствует биосинтезу в кормах витаминов, аминокислот, ферментов, сохранности сухого вещества и питательных компонентов. Применение бактериального концентрата приводит к уменьшению "угара" верхнего слоя силоса с 30-50 см до 10 см. Использование кормов, обработанных бактериальным концентратом, увеличивает среднесуточный удой молока у коров, повышает прирост живой массы, позволяет снизить затраты на кормление животных.

Опыт показывает: не менее 95% силоса, заложенного силоса соответствует 1 первому классу.

Бактериальный концентрат способствует увеличению сохранности:

кормовых единиц - на 25%,

перевариваемости протеина - на 25-33%,

сухого вещества - на 5 - %, каротина - в 2,5 раза.

Способ получения бактериального концентрата для силосования кормов, включающий внесение культуры лактобактерий в питательную среду, культивирование, концентрирование бактериальной массы, смешивание полученной бактериальной массы с защитной средой и последующую сушку, отличающийся тем, что в качестве культур лактобактерий используют Lactobacillus casei M 76, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 298, Lactobacillus plantarum П-38, Lactococcus lactis "t" ВКПМ В-5284, причем сначала вносят Lactobacillus casei M 76, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 298, Lactobacillus plantarum П-38 в равном соотношении в питательную среду, содержащую осветленную подсырную сыворотку, дрожжевой экстракт в количестве 1,0 мас.%, сернокислый марганец - 160 мг/л, панкреатин - 0,1 мас.%, фосфорнокислый калий - 0,1 мас.%, культивирование проводят при температуре 37±1°С, в процессе культивирования рН среды корректируют газообразным аммиаком, нейтрализацию проводят до рН 6,2-6,4, затем через 4 ч от начала культивирования в среду вносят Lactococcus lactis "t" ВКПМ В-5284 и по 1-му мас.% от объема питательной среды - обезжиренное молоко и 40%-ный раствор глюкозы и продолжают культивирование 8-14, в качестве защитной среды используют сахарозо-желатиновую среду с добавлением молибденово-кислого аммония и глутамата натрия в количестве 0,5 мас.% соответственно, сушку ведут сублимацией до остаточной влажности не более 3%.