Способ получения кормовой белково-витаминной добавки

Изобретение относится к кормопроизводству. Способ заключается в получении суспензии с концентрацией сухих веществ не менее 6% и в течение более 24 ч со времени приготовления консервировании гипохлоритом натрия в виде 5% водного раствора в дозировке 0,005-0,01% к объему суспензии (по активному хлору). Способ позволяет повысить питательность белково-витаминной добавки.

 

Изобретение относится к микробиологической промышленности и сельскому хозяйству и может быть использовано для получения белково-витаминных добавок из отходов зернопроизводства, например отрубей пшеницы, ржи, низкосортной муки и др.

Известен ряд способов получения кормовой белковой добавки, включающих приготовление питательной среды, содержащей в качестве источника углеродного питания отходы мукомольного производства, ржаные, пшеничные отруби, засев штаммом дрожжей с последующим проведением ферментации и высушиванием готового продукта (Авторское свидетельство СССР №1507787, кл. А 23 К 1/165, 1989; патент РФ №2042331, МПК 6 А 23 К 1/165, опубл. 27.08.1995; патент РФ №2054880, МПК 6 А 23 К 1/165, опубл. 27.02.1996).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному является способ получения биомассы из отходов зернопроизводства, предусматривающий измельчение исходного сырья, разбавление водой, ферментолиз и выращивание дрожжей в условиях аэрации на питательной среде с последующим выделением целевого продукта, в котором после разбавления измельченного сырья водой полученный субстрат нагревают со скоростью 1,5°С/мин до температуры 65-68°С в присутствии гипохлорита щелочного или щелочноземельного металла в количестве 0,2-0,8% к СВ и сульфата аммония в количестве 0,1% к СВ, затем выдерживают при этой температуре и перемешивании в течение 1 ч, а ферментолиз проводят амилосубтилином, взятым в количестве 0,5-0,6% к СВ при температуре 50°С в течение 1,5-2,5 ч (Патент РФ №2091492, МПК 6 C 12 N 1/16, С 12 Р 21/00, А 23 К 1/00, опубл. 27.09.1997).

Недостатком известных способов получения кормовой белковой добавки является сложный технологический процесс, включающий такие трудоемкие и энергоемкие стадии, как сепарацию, выпарку, сушку готового продукта, за счет чего готовый продукт имеет высокую себестоимость и низкую питательную ценность. Кроме того, на стадии сепарации избыток жидкой фазы (10-20%) сбрасывается в очистные сооружения. При этом теряются полезные компоненты: неутилизированные компоненты органического питания и компоненты питательного солевого состава. Таким образом, существенно увеличиваются нагрузки на очистные сооружения.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение питательной ценности белково-витаминной добавки за счет выпуска готового целевого продукта в виде суспензии с остатками неутилизованных компонентов с одновременным упрощением технологии производства.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе получения белково-витаминной добавки, предусматривающем измельчение исходного сырья, добавление воды, тепловую обработку полученного субстрата, ферментационное выращивание дрожжей в условиях аэрации на питательной среде с последующим выделением целевого продукта, согласно изобретению готовый целевой продукт выпускают непосредственно после стадии ферментационного выращивания дрожжей в виде суспензии с концентрацией сухих веществ не менее 6% и применяют в качестве белково-витаминной добавки для кормовых смесей. Готовый целевой продукт в виде суспензии применяют в качестве белково-витаминной добавки в течение не более 24 ч со времени приготовления. Для применения в качестве белково-витаминной добавки в течение более 24 ч со времени приготовления готовый целевой продукт в виде суспензии консервируют консервирующими реагентами, консервирующие реагенты выбирают из группы соединений гипохлоритов (натрия, калия, кальция) в виде 5% водных растворов в дозировке 0,005-0,01% к объему суспензии (по активному хлору)

Технический результат, объективно проявляющийся при осуществлении способа и использовании продукта, полученного непосредственно способом, воплощающим изобретение, состоит в следующем:

- получена белково-витаминная добавка в виде биосуспензии, где качественно изменен состав биологически активных компонентов за счет исключения потерь неутилизированных ценных веществ (органика, микро- и макроэлементы), вследствие чего она обладает более высокой пищевой ценностью;

- упрощена технология получения белково-витаминной добавки и существенно снижена ее себестоимость за счет исключения стадий сепарации, выпарки, сушки и упаковки готового продукта.

Способ получения белково-витаминной добавки осуществляют следующим образом.

Исходное сырье (отходы зернопроизводства, например отруби пшеницы, ржи, некондиционное зерновое сырье) измельчают, добавляют воды и проводят тепловую обработку полученного субстрата. В результате тепловой обработки происходит осахаривание сырья под действием собственных ферментов. Далее осуществляют ферментационное выращивание дрожжей в условиях аэрации на питательной среде в течение заданного времени при постоянной температуре. После окончания процесса ферментационного выращивания дрожжевую суспензию подвергают тепловой обработке под действием пара (операция плазмолиза). По завершении тепловой обработки (операции плазмолиза) получают суспензию с концентрацией сухих веществ не менее 6%. Полученная суспензия является готовым продуктом. Ее применяют в качестве белково-витаминной добавки для кормовых смесей. Готовый продукт в виде суспензии применяют в качестве белково-витаминной добавки в течение не более 24 ч со времени приготовления. Для применения в качестве белково-витаминной добавки в течение более длительного срока необходимо применение консервантов. Готовый продукт в виде суспензии консервируют консервирующими реагентами. Консервирующие реагенты выбирают из группы соединений гипохлоритов (натрия, калия, кальция), например хлорная известь, в виде 5% водных растворов в дозировке 0,005-0,01% к объему суспензии (по активному хлору).

Пример 1. Для производственного модуля мощностью 250 кг в сутки (по сухому продукту).

Исходное зерновое сырье в количестве 70 кг, измельченное до размера частиц 1 мм, загружают в устройство предподготовки (известное устройство), по известной технологии разбавляют водой до объема 0,6 м³ (модуль разбавления 1:7) и нагревают от начальной температуры до 65÷68°С. Нагрев осуществляют паром t=105°C со скоростью 1,5°С/мин в течение 45 мин÷1 часа. В результате тепловой обработки происходит осахаривание сырья под действием собственных ферментов. Применяемый режим нагрева способствует максимальному выходу органических веществ из зернового сырья в раствор. Затем полученную суспензию охлаждают до температуры 40°С, перекачивают в ферментер и осуществляют ферментационное выращивание дрожжевой культуры.

Режим ферментационного выращивания дрожжевой культуры (Candida):

1. Концентрация исходного органического сырья 11,5%.

2. Температура процесса 32÷34°С.

3. рН=5,1÷5,2.

4. Время непрерывного процесса выращивания 6 ч.

5. Конечная концентрация суспензии - 8,1% (по сухим веществам).

После выращивания в течение 6 часов дрожжевую суспензию откачивают в плазмолизатор и обрабатывают в течение одного часа паром t=105°C (операция плазмолиза). Готовую суспензию охлаждают до 50°С и направляют на потребление. В случае, если потребление предполагается позднее 24 часов с момента приготовления, суспензию консервируют консервирующими реагентами по известной технологии.

В результате получен готовый продукт в виде суспензии со следующим качественным составом:

Концентрация по сухим веществам	- 8,1%
Содержание белка в твердой фазе	- не менее 38÷40%
Лизин	- 2,5÷4%
Витамины (по СВ мг/кг)
- В1	- 6,0÷6,5
- В2	- 45÷50
- В3	- до 70
- В4	- до 3000
- В5	- 450÷500
- В6	- 3,0÷3,5

Минеральные элементы (в т.ч. в составе жидкой фазы) - фосфор, магний, кальций, сера, железо;

Микроэлементы - йод, кобальт, цинк и т.д.

Предлагаемая добавка может быть использована для корректировки кормов по содержанию белка, аминокислот и витаминов путем введения в комбикорма и кормовые смеси для всех возрастов и видов сельскохозяйственных животных и птицы. По экономической эффективности применения предлагаемая добавка превосходит традиционные кормовые добавки (соевый шрот, кормовые дрожжи и другие).

Предложенный способ получения белково-витаминной добавки можно эффективно осуществлять в условиях небольших производств, при которых процесс производства продукта максимально приближен к потребителю. В этом случае отпадает необходимость централизованных поставок и хранения больших количеств исходного сырья, а также большого количества готового сырья в виде сухого порошка. Это позволяет вывести из технологического цикла наиболее трудоемкие, энергоемкие и дорогостоящие операции сепарации, выпарки, сушки, упаковки, а также транспортировку потребителям готовой продукции. Готовый продукт по мере получения может непрерывно использоваться потребителем на стадии приготовления кормовых смесей или храниться определенное время в емкостях. Использование предложенного способа получения белково-витаминной добавки позволяет создавать производства на основе модулей малой мощности непосредственно на территории хозяйства - потребителя, используя при этом в качестве источника углеводсодержащего сырья местные ресурсы, зачастую не полностью реализуемые.

Способ получения кормовой белково-витаминной добавки, предусматривающий измельчение исходного сырья, добавление воды, тепловую обработку полученного субстрата, ферментационное выращивание дрожжей в условиях аэрации на питательной среде с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что получают суспензию с концентрацией сухих веществ не менее 6% и в течение более 24 ч со времени приготовления консервируют гипохлоритом (натрия, калия, кальция) в виде 5% водных растворов в дозировке 0,005-0,01% к объему суспензии (по активному хлору).