Способ получения порошкообразной селенсодержащей кормовой добавки из пивных дрожжей
Владельцы патента RU 2547687:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") (RU)
Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ получения порошкообразной селенсодержащей кормовой добавки из пивных дрожжей. Способ включает разведение пивных дрожжей водой в соотношении 1:3, отделение промывной воды через сепаратор. После отделения осуществляют процесс обезгорчивания, для чего суспензию дрожжей смешивают в соотношении 1:1 с 2,0%-ным раствором бикарбоната натрия. После обезгорчивания осуществляют процесс автолиза - суспензию дрожжей разводят водой в соотношении 1:1 при температуре 55-65°С и рН 5-7. В разжиженную дрожжевую массу вносят разведенный водой в соотношении 1:15 ферментный препарат Церемикс 6Х MG в количестве 0,3 кг на тонну дрожжей, перемешивают и оставляют на 20 мин. Далее вносят селенит натрия в количестве 0,33 г/т, полученную смесь выдерживают при температуре 55-65°С в течение 4-5 ч. Полученный гидролизат направляют на распылительную сушилку с температурой кондиционированного сушильного агента 80-85°С и влагосодержанием 0,06-0,065 кг/кг. После сушки полученный порошок селенсодержащей добавки с влажностью 4-5% упаковывают, оставляют для хранения и используют в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных животных и птицы. Изобретение позволяет повысить эффективность при кормлении сельскохозяйственных животных и птицы, снизить энергозатраты, утилизацию отходов пивоваренного производства, улучшить экологичность, снизить потери дрожжей с отходами производства, увеличить длительность хранения добавки, улучшить однородность распределения селена в комбикормах. 2 табл.
Изобретение относится к технологии получения порошкообразных кормовых добавок и может быть использовано для кормления сельскохозяйственных животных и птицы.
Известен способ получения биологически активного продукта из дрожжевой биомассы [Пат. 2087531 РФ, МПК6 С 12 N 1/06, С 12 N 1/16, С 12 N 1/18, А 23 J 1/18, С 12 Р 13/00 Способ получения пищевого биологически активного продукта переработки дрожжей; заявлено 28.05.1996; опубл. 20.08.1997], включающий обезгорчивание дрожжей, промывку холодным водным раствором поваренной соли; лизис дрожжевых клеток путем разбавления суспензии дрожжей водой и проведение автолиза с добавлением этилового спирта, пищевых карбоновых кислот, этилацетата, солей щелочных и щелочноземельных металлов пищевых кислот, до достижения определенного количества аминного азота в образующемся автолизате; стерилизация дрожжевой биомассы; высушивание готового продукта в сублимационном или распылительном режиме.
Недостатки известного способа:
- получение целевого продукта недостаточно высокого качества;
- сложность процесса производства;
- промывка сырья холодной водой с раствором поваренной соли недостаточно эффективно удаляет горечь;
- использование при лизисе дополнительных индуцирующих процесс веществ (этилового спирта, пищевой карбоновой кислоты, этилацетата, солей щелочных и щелочноземельных металлов) усложняет и повышает себестоимость продукции;
- раздельная переработка дрожжей различных генераций усложняет схему сбора дрожжей на производстве;
- повышение энергозатрат за счет процесса стерилизации.
Известен способ получения биологически активной пищевой добавки [Пат. 2105503 РФ, МПК6 A 23 L 1/30, A 23 L 1/305, A 23 J 1/18 Способ получения биологически активной пищевой добавки; заявлено 30.12.1996; опубл. 27.02.1998], предусматривающий операцию автолиза дрожжевой биомассы осуществлять в присутствии индукторов: затравочного автолизата, этанола и хлорида натрия. Автолиз проводят в 4 стадии, причем первую при повышенном давлении, а вторую, третью и четвертую - при пониженном, стадии отличаются температурой и продолжительностью.
Недостатки способа:
- трудоемкость, длительность, сложность проведения стадий и невысокое качество конечного продукта из-за содержания побочных веществ.
Известен способ получения биологически активной добавки [Пат. 2070400 РФ, МПК6 A 23 L 2/52, A 23 J 1/18, C 12 N 1/18, A 23 F 3/34 Способ получения биологически активной добавки; заявлено 15.03.1996; опубл. 20.12.1996], в котором трижды осуществляется промывка массы водой; удаление горечи путем смешивания суспензии дрожжей после первой промывки с раствором поваренной соли и ее выдерживание при постоянном перемешивании, последующее отстаивание и сепарирование массы; автолиз до определенного содержания аминного азота; упаривание на роторно-пленочном аппарате и сушка на вакуум-вальцевой сушилке.
Недостатки способа:
- энергоемкий процесс упаривания и сушки;
- содержание в конечном продукте некоторых вредных компонентов, являющихся побочными продуктами гидролиза.
Известен способ получения пищевого биологически активного продукта переработки дрожжей [Пат. РФ 2244438 С2, A 23 J 1/18, C 12 N 1/18, C 12 N 1/16 /Лукин Н.И., Никитенко С.И.; заявлено 21.03.2003; опубл. ], предусматривающий операции промывки и обезгорчивания пищевых дрожжей, автолиз, выпаривание и сушку.
Недостатками известного способа являются:
- высокие энергозатраты на процесс выпаривания дрожжевого гидролизата в вакуум-выпарной установке.
Технической задачей изобретения является разработка способа получения порошкообразной селенсодержащей кормовой добавки из пивных дрожжей, позволяющего перевести неорганическую форму селена в органическую, что повышает ее эффективность при кормлении сельскохозяйственных животных и птицы, снизить энергозатраты, утилизировать отходы пивоваренного производства, улучшить экологичность при реализации данного способа, снизить потери дрожжей с отходами производства, увеличить длительность хранения добавки, улучшить однородность распределения селена в комбикормах.
Для решения технической задачи изобретения предложен способ получения порошкообразной селенсодержащей кормовой добавки из пивных дрожжей, характеризующийся тем, что пивные дрожжи с влажностью 55-60% разводят водой в соотношении 1:3, перемешивают и затем отделяют промывную воду через сепаратор, далее осуществляют процесс обезгорчивания, для чего суспензию дрожжей смешивают в соотношении 1:1 с 2,0%-ным раствором бикарбоната натрия и выдерживают 30 минут, обработанную бикарбонатом натрия суспензию промывают водой от раствора бикарбоната натрия и сепарируют, содержание бикарбоната натрия контролируют титрованием; после обезгорчивания осуществляют процесс автолиза - суспензию дрожжей разводят водой в соотношении 1:1 при температуре 55-65°С и рН 5-7 и перемешивают 60-90 мин, после чего в разжиженную дрожжевую массу вносят предварительно разведенный водой в соотношении 1:15 ферментный препарат Церемикс 6Х MG в количестве 0,3 кг на т дрожжей, тщательно перемешивают и оставляют на 20 мин, затем вносят селенит натрия в количестве 0,33 г/т, полученную смесь выдерживают при перемешивании при температуре 55-65°С в течение 4-5 ч, далее полученный гидролизат направляют на распылительную сушилку с температурой кондиционированного сушильного агента 80-85°С и влагосодержанием 0,06-0,065 кг/кг, полученный порошок селенсодержащей добавки с влажностью 4-5% упаковывают, оставляют для хранения и используют в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных животных и птицы.
Технический результат изобретения заключается в получении высококачественной порошкообразной селенсодержащей кормовой добавки из пивных дрожжей, содержащей органическую форму селена, что повышает ее эффективность при кормлении сельскохозяйственных животных и птицы, снижении энергозатрат, утилизации отходов пивоваренного производства, улучшении экологичности при реализации данного способа, снижении потерь дрожжей с отходами производства, увеличении длительности хранения добавки, улучшении однородности распределения селена в комбикормах.
В последнее время отходы различных производств используются для получения биологически активных добавок для пищевой, медицинской, фармацевтической промышленности. Предлагаемый способ позволяет получить кормовую добавку для сельскохозяйственных животных и птицы.
Способ получения порошкообразной селенсодержащей кормовой добавки из пивных дрожжей осуществляют следующим образом.
Сырьем для данного способа служат остаточные пивные дрожжи, образующиеся при производстве пива и, которые являются отходом пивоваренного производства.
Остаточные дрожжи с содержанием влаги 55 - 60% промывают. Для этого их разводят водой в соотношении 1:3, перемешивают и пропускают через сепаратор для отделения промывной воды.
Далее осуществляют операцию обезгорчивания. Для этого дрожжи обрабатывают 2,0%-ным раствором бикарбоната натрия в течение 30 минут. Обработанную бикарбонатом натрия суспензию промывают водой от раствора бикарбоната натрия и вновь сепарируют, получается кашеобразная суспензия дрожжей. Обработка бикарбонатом натрия более эффективна при удалении горьких веществ, чем раствор поваренной соли, который используется с той же целью в известных способах.
После операции обезгорчивания проводят процесс автолиза. На этом этапе создают условия для стимулирования действия ферментов самих дрожжевых клеток. Для этого суспензию дрожжей разводят водой в отношении 1:1 при температуре 55-65°С и рН 5-7 и перемешивают 60-90 мин, что создает оптимальные условия для действия внутренних ферментов дрожжевых клеток.
Далее в разжиженную массу дрожжей вносят предварительно разведенный водой в соотношении 1:15 ферментный препарат Церемикс 6Х MG в количестве 0,3 кг на т дрожжей, тщательно перемешивают и оставляют на 20 мин, затем вносят селенит натрия в количестве 0,33 г/т, полученную смесь выдерживают при перемешивании при температуре 55-65°С в течение 4-5 ч. Церемикс 6Х MG - комплексный ферментный препарат, в состав которого входят ферменты протеолитического действия - для максимального извлечения свободных аминокислот из сырья и целлюлолитического действия - для разрушения внешних структурных элементов клеток и облегчения процесса извлечения аминокислот. Протеолитическое действие препарата направлено на получение свободных аминокислот, вступающих во взаимодействие с селеном и в результате образующих органическое соединение микроэлемента.
Далее полученный гидролизат направляют на сушку в распылительную сушилку с температурой кондиционированного сушильного агента 80-85°С и влагосодержанием 0,06-0,065 кг/кг, что позволяет получить порошок селенсодержащей кормовой добавки с влажностью 4-5% и коэффициентом вариации 3,76%, который является относительной оценкой среднеквадратичной ошибки. Полученный порошок упаковывают, направляют на хранение и используют в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных животных и птицы.
Пример реализации способа
Для определения эффективности применения полученной кормовой добавки были сформированы группы свиней (контрольная и опытная) (таблица 1). Молодняк обеих групп весь период опыта находился в одинаковых условиях содержания, к ним применялись все виды ветеринарных обработок, принятые в хозяйстве. Кормление осуществлялось полнорационным комбикормом СК-6 (в первый период откорма) и СК - 7 (во второй период откорма). Свиньям 1 опытной группы в основной рацион добавляли 0,33 г селенита натрия на т комбикорма и сухие пивные дрожжи в количестве 20 кг на т комбикорма. Для 2 опытной группы в состав комбикорма вводили такое же количество дрожжей, содержащих органическую форму селена. Динамика живой массы, среднесуточные приросты, конверсия корма за период выращивания свиней представлены в таблице 1.
Таблица 1
Результаты опыта показали, что ввод в комбикорма селенсодержащей добавки из пивных дрожжей благоприятно отражается на продуктивности свиней: среднесуточные приросты повышаются на 4,7 - 7,8%. Наилучшие результаты по этому показателю получены во 2 опытной группе. Использование селенсодержащей кормовой добавки, в которой селен находится в органической форме, обеспечивает более высокую эффективность использования комбикормов в сельском хозяйстве с меньшими затратами корма на производство 1 кг продукции.
Таблица 2
Коэффициент вариации, %:
К=100 - V,
где V=(1-1/xср
)·100,
δ=
Параметры распределения:
xi - содержание селена в пробе, г/т;
xср - среднее количество селена в пробе, г/т;
δ - среднеквадратичная ошибка;
n - число проб;
V - степень однородности, %;
К - коэффициент вариации, %.
При введении органической формы селена продукция становится более однородной, о чем свидетельствует коэффициент вариации по распределению селена в составе готовой продукции (таблица 2).
Предложенный способ получения порошкообразной селенсодержащей кормовой добавки из пивных дрожжей позволяет: получить высококачественную порошкообразную селенсодержащую кормовую добавку из пивных дрожжей, содержащую органическую форму селена, что повышает ее эффективность при кормлении сельскохозяйственных животных и птицы, снизить энергозатраты, утилизировать отходы пивоваренного производства, улучшить экологичность при реализации данного способа, снизить потери дрожжей с отходами производства, увеличить длительность хранения добавки, улучшить однородность распределения селена в комбикормах.
Способ получения порошкообразной селенсодержащей кормовой добавки из пивных дрожжей, характеризующийся тем, что пивные дрожжи с влажностью 55-60% разводят водой в соотношении 1:3, перемешивают и затем отделяют промывную воду через сепаратор, далее осуществляют процесс обезгорчивания, для чего суспензию дрожжей смешивают в соотношении 1:1 с 2,0%-ным раствором бикарбоната натрия и выдерживают 30 минут, обработанную бикарбонатом натрия суспензию промывают водой от раствора бикарбоната натрия и сепарируют, содержание бикарбоната натрия контролируют титрованием; после обезгорчивания осуществляют процесс автолиза - суспензию дрожжей разводят водой в соотношении 1:1 при температуре 55-65°С и рН 5-7 и перемешивают 60-90 мин, после чего в разжиженную дрожжевую массу вносят предварительно разведенный водой в соотношении 1:15 ферментный препарат Церемикс 6Х MG в количестве 0,3 кг на т дрожжей, тщательно перемешивают и оставляют на 20 мин, затем вносят селенит натрия в количестве 0,33 г/т, полученную смесь выдерживают при перемешивании при температуре 55-65°С в течение 4-5 ч, далее полученный гидролизат направляют на распылительную сушилку с температурой кондиционированного сушильного агента 80-85°С и влагосодержанием 0,06-0,065 кг/кг, полученный порошок селенсодержащей добавки с влажностью 4-5% упаковывают, оставляют для хранения и используют в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных животных и птицы.
