Способ переработки соевого шрота в кормовой продукт с улучшенными свойствами


 


Владельцы патента RU 2552084:

Общество с ограниченной ответственностью "ТекноФид" (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способу производства растительной кормовой добавки на основе сои - сухого ферментированного соевого белка кормового назначения из соевого шрота. Изобретение предназначено для использования в кормопроизводстве и может быть использовано при составлении полноценных кормов для свиней, птиц, крупного рогатого скота и объектов аквакультуры. Способ включает экструдирование соевого шрота при температуре 80-150°C, его охлаждение, измельчение и ферментирование с добавлением культур микроорганизмов - молочнокислых бактерий и/или симбиоза микроорганизмов - молочнокислых бактерий, сенной палочки и/или дрожжей и протеолитических ферментов, сушку полученного продукта. С целью разрушения антипитательных веществ проводят процесс ферментирования соевого шрота при влажности 40-90%, температуре 35-60°C, pH 4,0-8,0 в течение 6-48 часов, с последующей сушкой при температуре 40-60°C до остаточной влажности 5-10% и измельчением до размера 100-500 мкм. В процессе ферментирования предусмотрено промежуточное изменение условий ферментирования, а именно поэтапное добавление ферментов и/или микроорганизмов, изменение температуры, наличие или отсутствие перемешивания, наличие или отсутствие подачи воздуха, культивирование молочнокислых бактерий и/или симбиоза микроорганизмов - молочнокислых бактерий, сенной палочки и/или дрожжей. При ферментировании используют ферменты, обладающие протеолитической, и/или альфа-галактозидазной, и/или фитазной, и/или липолитической, и/или целлюлазной, и/или гемицеллюлазной активностью. Осуществление изобретения обеспечивает получение кормовой добавки на основе ферментированного соевого шрота с улучшенными свойствами: сниженным количеством антипитательных веществ, наличием молочной кислоты, повышенным общим содержанием белка, в основном, в виде быстро усваиваемых мелких пептидов размером до 10 кДа. Осуществление способа обеспечивает улучшение органолептических свойств кормовой добавки и, как следствие, - повышение поедаемости кормов. 2 з.п. ф-лы, 4 пр.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к кормопроизводству, в частности к способам получения кормовых добавок. Получаемая по данному способу кормовая добавка на основе соевого шрота может быть использована при составлении полноценных кормов для свиней, птиц, крупного рогатого скота и объектов аквакультуры. Применение данной кормовой добавки допустимо к использованию для поросят, а также для телят в составлении рациона заменителя цельного молока в качестве белковой составляющей.

Растущая во всем мире потребность в продуктах питания требует новых источников белка для людей и животных. В то же время, использование привычных источников ограничено их влиянием на здоровье и/или доступностью.

Сегодня интерес к развитию технологий и созданию промышленных производств по глубокой переработке сои на кормовые цели растет. Причина в повышении цен и ограниченности ресурсов животных белков, которые традиционно использовались в кормах, таких как рыбная мука, сывороточные белки и другие. Раньше животный белок был вполне доступен, а соевые продукты глубокой переработки - слишком дороги, чтобы включать их в корма. В последние годы положение изменилось: повышение цен на рыбную муку и сывороточные белки заставляет искать им более дешевую замену. Поэтому внимание животноводов снова обратилось на растительный белок - и, в первую очередь, соевый.

Соевый шрот достаточно полноценен по белку и аминокислотному составу, но у него есть свои недостатки. Это и высокий уровень клетчатки, и присутствие антипитательных веществ, и плохая усвояемость фосфора.

Поэтому использование соевого шрота в кормах для молодняка животных, объектов аквакультуры и в некоторых других кормовых рационах ограничено.

Антипитательные вещества, такие как ингибиторы трипсина, уреаза, липоксигеназа, лектины, белки-аллергены и другие, существенно снижают кормовую ценность. Некоторые антипитательные вещества являются белковыми соединениями, которые при определенных режимах обработки подвергаются денатурации, и их активность снижается до безопасного уровня. Антипитательные вещества в виде небелкового азота и неперевариваемого белка увеличивают рост нежелательных бактерий в пищеварительной системе, приводя к заболеваниям желудка и печени. Снижение доли соевого белка, содержащего антипитательные вещества (соевого шрота и соевой муки), или полное их исключение в рационе поросят улучшает переваривание корма. Снижение доли рыбной муки или полное ее исключение в рационе поросят удешевляет корм и стабилизирует качество.

Термочувствительные антипитательные вещества частично разрушаются, в ходе промышленной переработки сои с получением тостированного соевого шрота, всегда включающей влаготепловую обработку, и/или экструзии, которым подвергается соевый шрот или полножирная соя.

Известен ряд изобретений, в которых инактивация антипитательных веществ в соесодержащем сырье для кормопроизводства осуществляется дополнительной термообработкой - экструдированием. Описанный в данных изобретениях температурный диапазон обработки составляет 70-160°C (патент RU 2480997, 2011 г.; заявка на изобретение RU 2012102986, 2010 г.; патент RU 2469548, 2007 г.).

Недостатком использования только высокотемпературной обработки соесодержащего сырья является неполное удаление антипитательных веществ из сырья и ухудшение свойств белка при длительном воздействии тепла, а также при температурах выше 140°C.

Известен способ обезвреживания растительного сырья для корма (заявка на изобретение RU 94024877, 1994 г.) введением в него микроводоросли Спирулины Платенсис в качестве обезвреживающего компонента. При данном способе получается продукт пастообразного вида с пониженным содержанием антипитательных веществ. Также существует способ переработки соевых бобов или шрота в соевую суспензию воздействием импульсных разрядов высокого напряжения с градиентом энергии в межэлектродном промежутке не менее 40 Дж/мм на измельченные в воде соевые бобы или шрот с проведением одновременной экстракции при температуре 40°C.

Недостатками данных изобретений являются невозможность полного удаления антипитательных веществ, так как нет направленного воздействия ферментов на нежелательные антипитательные соединения, высокий риск получения обсемененного продукта, нестабильность качества конечного продукта, отсутствие воздействия, направленного на улучшение питательной ценности и скорость усваивания кормового продукта, нежелательность применения получаемого продукта в рационах молодняка животных, необходимость добавки обеззараживающего консерванта.

Для получения сбалансированной по питательным элементам кормовой добавки из соесодержащего сырья существует ряд способов повышения качественного состава данных кормовых добавок.

В ряде изобретений используется способ прямого смешения соесодержащего сырья, подвергнутого предварительному измельчению и замачиванию в водно-солевом растворе микро-, макроэлементов, с растительными белковыми компонентами, витаминными концентратами или с сырьем животного происхождения (патент RU 2095005, 1995 г.; патент RU 2134993, 1998 г.; патент RU 2147410, 1999 г.).

Недостаток изобретений - в непредсказуемости процесса ввиду непостоянства состава и свойств исходного соевого шрота, нестабильности качества, необходимости внесения солей, не повышающих питательной ценности корма, присутствии остатков антипитательных веществ сои и, как следствие, ограниченности применения в рационах молодняка животных, снижении содержания белка в готовой кормовой добавке по сравнению с исходным соесодержащим сырьем.

Более перспективными для промышленного производства кормовых добавок, позволяющих сбалансировать рацион по основным элементам питания сельскохозяйственных животных, является использование в процессе производства кормовых добавок ферментов направленного действия и/или микроорганизмов, синтезирующих ферменты, молочную кислоту, расщепляющих антипитательные вещества и наращивающие микробный белок. Ферменты расщепляют белки-аллергены, ингибиторы трипсина, олигосахариды и фитаты, позволяют получить белок в виде коротких пептидов, которые не снижают питательной ценности, не вызывают заболеваний и быстро усваиваются животными и рыбами.

Из уровня техники известны различные способы получения кормовых добавок с использованием ферментов: смешение соесодержащих ингредиентов с ферментными препаратами, проведение ферментного гидролиза. Например, в заявке на изобретение RU 2011154161, 2011 г., при получении кормовой муки из сои для сельскохозяйственных и продуктивных животных, сою смешивают с ферментными препаратами с целлюлолитической и протеолитической активностью в соотношении 100: не более 2 по массе соответственно, и полученную смесь подвергают механохимической обработке в активаторе.

Недостатками этого способа являются неполное устранение антипитательных веществ (олигосахаридов и фитатов), отсутствие увеличения содержания белка и незащищенность продукта для посторонней микрофлоры, вследствие отсутствия молочной кислоты.

В способе получения гомоферментированного продукта - комбикорма (силоса) производят ферментацию с использованием закваски, включающей молочнокислые бактерии, выбранные из группы, состоящей из одного или более Enterococcus spp., Lactobacillus spp., Lactococcus spp. и Pediococcus spp. (патент RU 2469548, 2007 г.). Недостатком этого способа является неполное устранение антипитательных веществ и пассивный рост молочнокислых бактерий из-за отсутствия доступного углеводного питания и условий силосования. Кроме того, в силосовании используются растительные отходы, содержащие большое количество клетчатки и мало белка, что делает силосованные комбикорма низкой по питательной ценности недорогой подкормкой для взрослых животных.

Известны способы получения ферментированных белковых продуктов с низким содержанием антипитательных веществ путем ферментации хлебопекарных дрожжей Saccharomyces Cerevisiae с белковыми растительными добавками (патент US 8153174, 2005 г.), а также использование бактериального штамма Сенная палочка GR-101 (КССМ 10673Р) и дополнительно Aspergillus oryzae GB-107 для получения ферментированного соевого белка с повышенной производительностью фермента (заявка на патент US 20080044501, 2006 г.).

Основным недостатком данных способов является отсутствие молочнокислых бактерий и, следовательно, молочной кислоты в получаемых продуктах, так как в ходе ферментации данных микроорганизмов молочная кислота не образуется. Наличие молочнокислых бактерий и молочной кислоты в кормах способствует поддержанию естественной микрофлоры в пищеварительной системе животных, содействует развитию пищеварительной системы, предотвращает рост и развитие вредных микроорганизмов в корме, способствует здоровью животных и увеличивает поедаемость кормов.

В способе получения кормовой добавки в виде бактериального препарата по заявке на изобретение RU №2010154823, 2010 г., производят засев маточной культуры, содержащей синтезирующие целлюлазы бактерии, в питательную среду, состоящую из 5% подсолнечникового или соевого шрота и 95% водопроводной воды, с последующей стерилизацией, охлаждением до температуры 35-40°C и культивированием в бутылях или ферментерах в течение 1 суток, после чего полученную культивированную бактериальную производственную культуру смешивают с подсолнечниковым, соевым шротом или пшеничными отрубями в соотношении от 1:1 до 1:2, затем полученную смесь высушивают и измельчают, пропуская сухой воздух при температуре 40-60°C до остаточной влажности. Перед высушиванием и измельчением на полученную смесь наносят смесь экстрактов эфирных масел чеснока, эвкалипта, розмарина и тимьяна при их соотношении 1:1:1:1.

В качестве бактерий используют консорциум бактерий ВНИИСХМ №1-33, включающий Ruminococcus albus и Lactobacillus acidophilus, бактерии Bacillus pantomenticus №1-85, Enterococcus faecium №1-35.

Недостаток этого способа заключается в том, что консорциум бактерий не может обеспечить полное удаление антипитательных веществ, т.к. не имеет ферментов, способных разрушать некоторые антипитательные факторы, в частности фитаты и глицинии основной группы. При этом углеводное питание для роста бактерий содержится в виде олигосахаридов, которые требуют разрушения до моносахаридов.

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) изобретения определен способ получения белково-энергетической витаминной кормовой добавки на основе полножирной сои, который предусматривает смешивание зернового и сухого растительного сырья, экструдирование при 115-140°C и смешивание с белковыми и витаминными компонентами, гранулирование с одновременным введением мелассы, в качестве зернового сырья используют сухое зерно сои отдельно или в смеси с зернобобовыми, которое замачивают в водно-солевом растворе макро-микроэлементов до достижения влажности не более 35%; смешивание с сухим растительным маложиросодержащим сырьем проводят после замачивания, смесь измельчают, а после экструдирования полученный экструдат с остаточным уровнем уреазы 0,03-0,15 ед. ΔpH смешивают с растительными сухими высокобелковыми компонентами с одновременным вводом сухого растительного витаминного каротинсодержащего концентрата, а в процессе гранулирования в полученную кормосмесь одновременно с мелассой вводят пробиотики-энзимы.

При замачивании в водно-солевом растворе сухого зерна сои в смеси с зернобобовыми последние берут в количестве 10-75%.

В качестве водно-солевого раствора макро-микроэлементов используют смесь их солей в виде соли поваренной, соли глауберовой, цинка и йода в количестве 46-85 кг на 1 т сухого зерна.

В качестве сухого растительного маложиросодержащего сырья используют смесь шрота подсолнечного, и/или отрубей, и/или травяной муки в количестве 15-45% к объему зерна с содержанием жира не более 10%.

В качестве сухих высокобелковых компонентов используют смесь жмыха (шрота) соевого, и/или жмыха (шрота) подсолнечного, и/или семян подсолнечника в количестве 10-45%.

В качестве сухого растительного витаминного каротинсодержащего концентрата используют смесь витаминной травяной муки и/или сухого зеленого концентрата травяного сока в количестве 1-15%. Введение этих компонентов повышает в готовом корме белковый и энергетический уровень.

Недостатками этого изобретения является увеличение зольности вследствие добавления минеральных солей мелассы, из которых, прежде всего, не желательны соли калия, вызывающие у животных диарею. Кроме того, присутствие мелассы создает благоприятные условия для развития посторонних микроорганизмов, в том числе патогенных, что требует дополнительной обеззараживающей обработки или введения консервантов. Полученная кормосмесь ограничена в применении в рационах для молодняка животных. Не позволяет составить детальный рацион, отвечающий потребностям конкретного хозяйства. Высокое содержание клетчатки и остаточное содержание антипитательных веществ. Относительно низкий показатель по содержанию белка.

Задача, решаемая изобретением, направлена на получение кормовой добавки - ферментированного соевого белка с улучшенными свойствами: сниженным количеством антипитательных веществ не менее чем на 95%, содержанием молочной кислоты - не менее чем 2%, повышением общего содержания белка не менее чем на 5%, причем не менее 90% содержащегося белка находится в виде быстро усваиваемых мелких пептидов размером до 10 кДа.

Технический результат, получаемый при реализации изобретения, заключается в удалении антипитательных веществ на 95% и более, синтезировании молочной кислоты в концентрации 2% и более, а также увеличении содержания белка на 5% и более, переводе 90% и более всего содержащегося белка в форму быстроусвояемых коротких пептидов размером менее 10 кДа за счет расщепления крупного белка.

Технический результат достигается тем, что в заявляемом способе переработки соевого шрота в кормовой продукт с улучшенными свойствами наряду с признаками, сходными с ближайшим аналогом-прототипом, экструзионной обработкой соевого шрота для инактивации термолабильных антипитательных веществ, добавлением ферментов, производимая экструзионная обработка направлена на подготовку соевого шрота для повышения эффективности последующего воздействия ферментов за счет повышающейся доступности антипитательных веществ после температурно-механического воздействия при экструзии. При этом экструзионная обработка обеспечивает одновременно стерилизацию и измельчение исходного соевого шрота.

Согласно изобретению, производится ферментирование непосредственно соевого шрота при температуре 35-60°C в течение 6-48 часов при влажности 40-90%, при помощи добавляемых микроорганизмов - молочнокислых бактерий или симбиоза микроорганизмов - молочнокислых бактерий, сенной палочки и/или дрожжей и ферментов протеолитического действия, а также ферментов с фитазной и альфа-галактозидазной активностью, действующих на фитаты и олигосахариды, что дает возможность полной инактивации антипитательных веществ в соевом шроте, оставшихся после экструзионной обработки, в том числе деструкции фитатов и олигосахаридов (стахиозы и раффинозы) до моно- и дисахаридов, увеличение содержания белка за счет потребления небелковых соединений микроорганизмами в процессе наращивания биомассы микроорганизмов, уменьшение размеров белков за счет разрушения высокомолекулярных белковых соединений размером более 10 кДа до более мелких полипептидов с целью получения быстроусваемого соевого белка.

Для разрушения соединений клетчатки в процессе ферментации используются ферменты, обладающие целлюлазолитической активностью. Для улучшения переваримости жиров используются липазы.

Предлагаемый способ переработки соевого шрота в кормовой продукт с улучшенными свойствами реализуется следующим образом.

Исходный соевый шрот или жмых смешивают с водой до влажности -15-25%. После чего производят экструзионную обработку при температуре 80-150°C в течение 1 минуты. После экструдирования соевый шрот охлаждают до температуры менее 60°C, измельчают и смешивают с жидкостью, содержащей ферменты и микроорганизмы в концентрации 1-10%. Ферменты с протеолитической активностью добавляют из расчета 4 ед./г шрота и дополнительно добавляют ферменты альфа-галактозидазы 18,5 ед./г, фитазы в количестве 3 ед./г шрота в зависимости от качества исходного сырья. Ферментирование соевого шрота производят в биореакторе с мешалкой и рубашкой при температуре 35-60°C в течение 6-48 часов. Окончание процесса ферментирования определяют по увеличению концентрации молочной кислоты, о значении которой судят по показаниям pH. По окончании ферментирования производят выгрузку ферментированного соевого белка в паровую барабанную сушилку, где производят сушку при температуре 40-60°C, после чего конечный продукт охлаждают до температуры 25-30°C, измельчают до 100-500 мкм и передают на фасовку и упаковку.

В результате совокупности существенных признаков получается белковый кормовой продукт со сниженным количеством антипитательных веществ не менее чем на 95%, содержанием молочной кислоты 2% и более общим содержанием белка, не менее чем на 5% больше, чем в исходном сырье, причем не менее 90% содержащегося белка находится в виде быстро усваиваемых мелких пептидов размером до 10 кДа, обладающий высокой доступностью белка и аминокислот, пониженным уровнем клетчатки и других некрахмалистых полисахаридов, расщепленных ферментами и потребленных микроорганизмами во время ферментации, которые идут на образование белка биомассы. Повышается доступность фосфора, который в шроте в основном находится в виде фитатов. Ферментация приводит к гидролизу фитатов и высвобождению связанного в них фосфора. Это не только повышает питательность корма, но и устраняет загрязнение окружающей среды.

Нижеприведенные примеры реализации способа подтверждают получение заявленного технического результата.

Пример 1.

Соевый шрот в количестве 10 кг с исходным составом: сырой протеин 45%, влажность 8%, активность уреазы 0,15 ед. ΔpH, ингибитор трипсина 5 мг/г, глицинии 50000 мкг/г, β-конглицинин 12000 мкг/г, лектины 130 мкг/г, олигосахариды 13%, сапонины 0,5% смешивали с водой в экструдере до влажности 20% и проводили экструдирование при температуре 120°C в течение 50-ти секунд. При работе использовали экструдер Werner&PfleidererContinua 37. Далее экструдат охлаждали и дополнительно измельчали на молотковой дробилке с установленным ситом с размером ячейки 0,5 мм. После чего соевый шрот смешивали с предварительно приготовленной посевной жидкостью в количестве 10 литров, содержащей микроорганизмы (молочнокислые бактерии, сенную палочку в количестве 0,1 л с концентрацией 5.0×109 КОЕ) и ферменты. Ферментирование соевого шрота проводили в биореакторе рабочим объемом 30 л с мешалкой и рубашкой при следующих условиях:

- влажность 60%;

- температура поддерживалась в диапазоне 35-40°C,

- pH в начале процесса был 6,0, в течение процесса данный параметр не корректировался, колебания pH происходило в диапазоне 4,9-8,0, а в конце процесса составил 4,9 ед. pH;

- время ферментирования составило 48 часов, анаэробно-аэробные условия;

- в процессе ферментирования осуществлялось периодическое перемешивание.

По окончании процесса ферментирования производили выгрузку ферментированного соевого белка на лотки и помещали в сушильный шкаф, где производили сушку продукта при температуре 50°C до остаточной влажности в конечном продукте 5-10%, далее охлаждали высушенный продукт до температуры 30°C. Измельчение продукта проводили на молотковой дробилке с установленным ситом из нержавеющей стали с размером ячейки до 500 мкм. Готовый сухой ферментированный кормовой соевый белок имел следующий состав: сырой протеин 52%, влажность 5,5%, активность уреазы - 0,01 ед. ΔpH, ингибитор трипсина - отсутствие, глицинии 100 мкг/г, β-конглицинин 50 мкг/г, лектины - отсутствие, олигосахариды 0,2%, сапонины - отсутствие, перевариваемый протеин 92%, молочная кислота 2,0%.

Содержание белка в ферментированном продукте увеличилось на 7%, снижение антипитательных веществ составило - 98% и более, содержание молочной кислоты - 2%.

Пример 2.

Соевый шрот в количестве 10 кг с исходным составом, аналогичном Примеру 1, смешивали с водой в экструдере до влажности 20% и проводили экструдирование при температуре 130°C в течение 1 минуты. В работе использовался тот же экструдер, описанный в Примере 1. Экструдат соевого шрота смешивали с предварительно приготовленной посевной жидкостью в количестве 20 литров, содержащей микроорганизмы (молочнокислые бактерии в количестве 1 л с концентрацией 5,0×109 КОЕ) и ферменты протеолитического действия (в количестве 40000 ед. активности). Ферментирование соевого шрота проводили в биореакторе рабочим объемом 30 л с мешалкой и рубашкой при условиях:

- влажность 70%;

- температура поддерживалась на уровне 40°C,

- pH в начале процесса был 6,0, в течение процесса - не корректировался, а в конце процесса был 4,5 ед. pH;

- время ферментирования составило 24 часа, анаэробные условия;

- процесс ввелся без перемешивания.

По окончании процесса ферментирования производили выгрузку ферментированного соевого белка на лотки и помещали в сушильный шкаф, где производили сушку продукта при температуре 50°C до влажности в конечном продукте 5-10%, охлаждение до температуры 30°C. Измельчение продукта проводили на дробилке с виброситом до 500 мкм. Готовый сухой ферментированный кормовой соевый белок имел следующий состав: сырой протеин 50%, влажность 5%, активность уреазы 0,01 ед. ΔpH, ингибитор трипсина - отсутствие, глицинии 100 мкг/г, β-конглицинин 5 мкг/г, лектины - отсутствие, олигосахариды 0,6%, сапонин отсутствие, перевариваемый протеин 92%, молочная кислота 3,5%. Содержание белка в ферментированном продукте увеличилось на 5%, снижение антипитательных веществ составило - 95% и более, содержание молочной кислоты - 3,5%.

Пример 3.

Соевый шрот в количестве 10 кг с исходным составом, таким же, как представлен в Примере 1, смешивали с водой в экструдере до влажности 20% и проводили экструдирование при температуре 150°C в течение 45 секунд. В работе использовался тот же экструдер, описанный в Примере 1. Экструдат соевого шрота смешивали с предварительно приготовленной посевной жидкостью в количестве 3 литра, содержащей микроорганизмы (молочнокислые бактерии и сенную палочку в количестве 5 л с концентрацией 5.0×109 КОЕ) и ферменты протеолитического действия (в количестве 40000 ед. активности). Ферментирование соевого шрота проводили в биореакторе рабочим объемом 30 л с мешалкой и рубашкой при условиях:

- влажность 40%;

- температура поддерживалась на уровне 40°C,

- pH в начале процесса был 6,0, в течение процесса параметр не корректировался, колебания pH происходило в диапазоне 4,9-8,0, а в конце процесса был 4,9 ед. pH;

- время ферментирования составило 36 часов, анаэробно-аэробные условия;

- в процессе ферментирования осуществлялось периодическое перемешивание.

По окончании процесса ферментирования производили выгрузку ферментированного соевого белка на лотки и помещали в сушильный шкаф, где производили сушку продукта при температуре 50°C до влажности в конечном продукте 5-10%, охлаждение до температуры 30°C. Измельчение продукта проводили на дробилке с виброситом до 100-250 мкм. Готовый сухой ферментированный кормовой соевый белок имел следующий состав: сырой протеин 51,5%, влажность 6,5%, активность уреазы 0,01 ед. ΔpH, ингибитор трипсина - отсутствие, глицинии 40-60 мкг/г, β-конглицинин 5-7 мкг/г, лектины - отсутствие, олигосахариды 0,3%, сапонины - отсутствие, перевариваемый протеин 92%, молочная кислота 2,5%.

Содержание белка в ферментированном продукте увеличилось на 6,5%, снижение антипитательных веществ составило - 97% и более, содержание молочной кислоты - 2,5%.

Пример 4.

Соевый шрот в количестве 10 кг с исходным составом, таким же, как представлен в Примере 1, смешивали с водой в экструдере до влагосодержания 20% и проводили экструдирование при температуре 140°C в течение 45-50 секунд. В работе использовался экструдер, описанный в Примере 1. Экструдат соевого шрота смешивали с предварительно приготовленной посевной жидкостью в количестве 15 литров, содержащей ферменты протеолитического действия (в количестве 40000 ед. активности) и комплексный фермент, содержащий альфа-галактозидазу (в количестве 185000 ед. активности) и фитазу (в количестве 30000 ед. активности). Ферментирование соевого шрота проводили в биореакторе рабочим объемом 30 л с мешалкой и рубашкой в две стадии. Первая стадия процесса ферментирования осуществлялась при следующих условиях:

- влажность 65%;

- температура поддерживалась на уровне 60°C,

- pH в начале процесса был 6,0, в течение процесса данный параметр не корректировался, в конце процесса составлял 5,5 ед. pH;

- время первой стадии ферментирования составляло 3 часа, асептические условия;

- процесс ферментирования проводился при непрерывном перемешивании.

Далее реакционный объем охлаждали до температуры 40°C подачей охлаждающей воды в рубашку и производили добавку посевной жидкости в количестве 20 литров, содержащей молочнокислые бактерии в количестве 1 л с концентрацией 5.0×109 КОЕ. Далее производили тщательное перемешивание и проводили вторую стадию ферментирования соевого шрота в биореакторе рабочим объемом 30 л с мешалкой и рубашкой при условиях:

- влажность 80%;

- температура поддерживалась 37°C,

- pH в начале процесса был 5,5, в течение процесса параметр не корректировался, а в конце процесса составлял 4.0 ед. pH;

- время второй стадии ферментирования составляло 12 часов, анаэробные условия;

- процесс ферментирования осуществлялся без перемешивания.

По окончании процесса ферментирования производили выгрузку ферментированного соевого белка на лотки и помещали в сушильный шкаф, где осуществлялась сушка продукта при температуре 50°C до влажности в конечном продукте 5-10%, охлаждение до температуры 30°C. Измельчение продукта проводили на дробилке с виброситом до 500 мкм. Готовый сухой ферментированный кормовой соевый белок имел следующий состав: сырой протеин 53,5%, влажность 6,0%, активность уреазы 0,01 ед. ΔpH, ингибитор трипсина - отсутствие, глицинии 30 мкг/г, β-конглицинин 4 мкг/г, лектины - отсутствие, олигосахариды 0,05%, сапонины - отсутствие, перевариваемый протеин 90%), молочная кислота 4,5%. Содержание белка в ферментированном продукте увеличилось на 8,5%, снижение антипитательных веществ составило - 99%, содержание молочной кислоты - 4,5%.

Во всех приведенных примерах содержание белка увеличивается на 5-8,5%, а концентрация антипитательных веществ снижалась на 95-99%, а содержание молочной кислоты составило от 2% до 4,5%.

Приведенные примеры подтверждают, что предлагаемый способ получения сухого ферментированного соевого белка кормового назначения позволяет получить кормовой продукт улучшенного качества, с практически полным отсутствием антипитательных веществ, высоким содержанием доступного белка, аминокислот, с наличием в составе молочной кислоты, полученной в результате ферментирования соевого шрота с добавлением культур молочнокислых бактерий или симбиоза микроорганизмов - молочнокислых бактерий, сенной палочки и/или дрожжей, что будет способствовать улучшению пищеварения, например, у поросят раннего возраста, у которых бывает снижена кислотность желудка, что подтверждает заявленный технический результат. Содержание в корме молочной кислоты улучшает органолептические свойства кормов (вкус и запах) и, как следствие, - поедаемость корма, также способствует поддержанию естественной микрофлоры в пищеварительной системе животных, содействует развитию пищеварительной системы и стимулирует рост ворсинок кишечника, что увеличивает площадь всасывания питательных веществ и позволяет снизить затраты корма на единицу продукции. Молочная кислота является природным безопасным консервантом корма.

В предлагаемом способе используется только одно исходное сырье - соевый шрот, без внесения в кормовую добавку дополнительных компонентов: витаминов, солей, кислот, щелочей, микроэлементов. В результате готовый продукт имеет более высокое содержание протеина по сравнению с прототипом.

При этом качество получаемого продукта и скорость процесса возрастает по сравнению с прототипом за счет разрушения всех групп антипитательных веществ при проведении процесса экструдирования и ферментирования соевого шрота с ферментами и культурами микроорганизмов.

Используемые источники

патент RU 2480997, 2011 г.

патент RU 2469548, 2007 г.

патент RU 2095005, 1995 г.

патент RU 2134993, 1998 г.

патент RU 2147410, 1999 г.

патент RU 2011154161, 2011 г.

патент RU 2469548, 2007 г.

патент RU №2010154823, 2010 г.

патент RU №2189150, 2001 г.

заявка на изобретение RU 2012102986, 2010 г.

заявка на изобретение RU 94024877, 1994 г.

патент US 8153174, 2005 г.

заявка на патент US 20080044501, 2006 г.

1. Способ получения сухого ферментированного соевого белка кормового назначения из соевого шрота, включающий экструдирование при температуре 80-150°C, охлаждение, измельчение, ферментирование с добавлением культур микроорганизмов - молочнокислых бактерий и/или симбиоза микроорганизмов - молочнокислых бактерий, сенной палочки и/или дрожжей и протеолитических ферментов, сушку полученного продукта, отличающийся тем, что с целью разрушения антипитательных веществ проводят процесс ферментирования соевого шрота при влажности 40-90%, температуре 35-60°C, pH 4,0-8,0 в течение 6-48 часов с последующей сушкой при температуре 40-60°C до остаточной влажности 5-10% и измельчением до размера 100-500 мкм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе ферментирования предусмотрено промежуточное изменение условий ферментирования, а именно поэтапное добавление ферментов и/или микроорганизмов, изменение температуры, наличие или отсутствие перемешивания, наличие или отсутствие подачи воздуха, культивирование молочнокислых бактерий и/или симбиоза микроорганизмов - молочнокислых бактерий, сенной палочки и/или дрожжей.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют ферменты, обладающие протеолитической, и/или альфа-галактозидазной, и/или фитазной, и/или липолитической, и/или целлюлазной, и/или гемицеллюлазной активностью.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в лабораториях биологического и медицинского профиля, решающих вопросы по влиянию пробиотических препаратов на снижение тяжелых металлов в организме животных.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к птицеводству, а именно к кормлению цыплят-бройлеров. Способ включает использование комбикорма, содержащего сухую послеспиртовую барду и ферментный препарат.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к кормопроизводству. Бобово-глютеновый концентрат для молодняка свиней включает сою полножирную микронизированную без оболочки, люпин шелушенный экструдированный, кукурузный глютен СП-62%, лизин, DL-метионин 99%-й, L-треонин 98%-й, рыбий жир, биоплекс цинка 15%-й, биоплекс йода Йоддар, витамин В4 60%-й, витамин B12 1%-й, L-карнитин 50%-й, эмульгатор Лисофорт, антиоксидант Эндокс.
Изобретение относится к кормопроизводству и может быть использовано в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственной птицы. Кормовая добавка включает в качестве растительного стимулятора организма при пониженном иммунитете крапиву двудомную, анисовое масло, тимьяновое масло, корень горечавки, чеснок.
Изобретение относится к кормопроизводству, в частности к кормовой добавке для поросят. Кормовая добавка включает полножирную микронизированную сою, экструдированный люпин без оболочки, кукурузный глютен, подсолнечный жмых, рыбную муку, незаменимые аминокислоты и биологически активные вещества.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к кормлению цыплят-бройлеров и кур-несушек. Способ включает введение в комбикорм тритикале и ферментного препарата.

Изобретение относится к кормовой композиции для домашних животных, способу её получения и способу ингибирования микробного роста композиции. Кормовая композиция имеет рН менее 5,5 и содержит молочную кислоту в количестве от 0,1 до 3 мас.%.
Изобретение относится к крахмалопаточной промышленности и может быть использовано в производстве сухих кукурузных кормов. Проводят смешивание кукурузного экстракта с измельченными компонентами побочных продуктов кукурузокрахмального производства до содержания в смеси массовой доли влаги 20-50% и не менее 30 масс.% крахмала.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов обработки спиртовой барды, являющейся побочным продуктом спиртового производства, и может быть использовано при автоматизации процесса в пищевой, комбикормовой и других отраслях промышленности.
Изобретение относится к кормопроизводству, в частности к производству кормов, получаемых силосованием зеленой массы. В суточную дозу силосной массы вводят окись кальция в виде порошковой композиции до достижения величины pH среды 6,5-7.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, к технологиям составления кормовых рационов и кормления сельскохозяйственных животных и птицы. Устройство содержит задатчик имитируемого сигнала возраста птицы 1, задатчик имитируемого сигнала дозы кормосмеси при максимальном приросте живой массы птицы 2, задатчик имитируемого сигнала дозы кормосмеси при минимальном приросте живой массы птицы 3, вычислитель сигнала живой массы птицы в начальной стадии выращивания 4, вычислитель сигналов экономически оптимального рациона в начальной стадии выращивания 5, вычислитель сигнала живой массы птицы в конечной стадии выращивания 6, вычислитель сигналов экономически оптимального рациона в конечной стадии выращивания 7, схему сравнения сигналов живой массы птицы в начальной и в конечной стадии выращивания 8, формирователь сигнала отключения режима вычисления максимального прироста живой массы и перехода в режим вычисления минимального прироста живой массы 9, блок управляемых ключей 10, схему совпадения сигналов 11, задатчик сигнала реального возраста птицы 12, задатчики сигналов экономически оптимальных доз кормов 13, схему сравнения сигналов доз кормов 14, задатчики сигналов реальных доз кормов 15, дозаторы доз кормов 16, смеситель 17, экономически оптимальную кормосмесь 18, блок управления устройством 19. Выход задатчика сигнала 1 подключен к входам задатчика сигнала 2 и задатчика сигнала 3 и к первому входу схемы 11. Выход задатчика сигнала 2 соединен с входами вычислителей сигналов 4 и 5. Выход задатчика сигнала 3 соединен с входами вычислителей сигналов 6 и 7. Выходы вычислителей сигналов 4 и 6 подключены к первому и второму входам схемы 8. Выход схемы 8 через формирователь сигнала 9 подключен к второму входу схемы 11. К третьему входу схемы 11 подключен выход задатчика сигнала 12. Выход схемы 11 соединен с управляющим входом блока 10. Первый и второй входы и выход блока 10 подключены к выходу вычислителя сигналов 5, 7 и к входу задатчика сигналов 13. Выход задатчика сигналов 13 соединен с первым входом схемы 14. Второй вход и выход схемы 14 подключены к входам задатчиков сигналов 15 и к входам дозаторов 16. Выходы дозаторов 16 соединены с входами смесителя 17, на выходе которого формируется экономически оптимальная кормосмесь 18. Обеспечивается повышение точности задания и регулирования доз кормов кормовой смеси при составлении кормового рациона при приготовлении кормовой смеси для животных и птицы с учетом функций потерь их продуктивности. 2 ил.
Изобретение относится к области рыбного хозяйства, в частности к разделу марикультуры, и может быть использовано при производстве стартового корма и его применения для кормления молоди трепанга после личиночного развития. Способ включает измельчение сухих компонентов, смешивание, фасование, упаковку в мешки из полимерных материалов, герметичную укупорку и хранение. Состав рецептуры корма включает саргассум, мягкие непищевые ткани дальневосточных двустворчатых моллюсков после разделки, соевую муку, рыбную муку, раковины моллюсков, природный детрит, листья или корни элеутерококка. Стартовый комбинированный корм предназначен для кормления молоди трепанга после личиночного развития до достижения размера особей 8-10 мм и массой тела 30 мг. Осуществление изобретения обеспечивает получение высокоэффективного натурального кормового продукта с высокой пищевой ценностью и обладающего устойчивостью к микробной и окислительной порче. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.
Изобретение относится к производству кормов и предназначено для производства сапропелево-травяных кормосмесей для подкормки сельскохозяйственных животных в экстремальных условиях Якутии. Кормосмеси производят путем смешивания биогенного (органического) типа озерного сапропеля с влажностью 60% c сухими зелеными массами кормовых трав или сельскохозяйственных культур с влажностью 14-15%, измельченных до размеров не более 10 мм в объемных отношениях сухой зеленой массы к сапропелю, равной 1:1. Осуществление изобретения позволяет производить высокопитательные сапропелево-травяные кормовые смеси для подкормки сельскохозяйственных животных в экстремальных условиях зимнего периода в Якутии. 1 табл.
Изобретение относится к птицеводству и может быть использовано при кормлении птиц в фермерских хозяйствах. Способ кормления птицы включает введение в основной рацион травяной муки в количестве 5-9% от массы основного рациона. В последней трети периода яйцекладки основной рацион дополняют сырым рубленым мясом или сырой рубленой рыбой в количестве 3-4% от массы тела птицы. Осуществление способа обеспечивает повышение яйценоскости, увеличение периода яйцекладки и сохранение массы тела птиц.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к птицеводству, и может быть использовано при выращивании кур-несушек. Способ включает введение в основной рацион биологически активной кормовой добавки. В качестве биологически активной кормовой добавки вводят БАД «Фуколам», приготовленную из бурых морских водорослей Охотского моря, в количестве 3,5% на 1 кг корма. Осуществление изобретения позволяет повысить усвояемость кормов за счет активизации деятельности желудочно-кишечного тракта, улучшает белково-углеводный обмен, что приводит к увеличению яйценоскости кур-несушек, к повышению сохранности кур, инкубационного качества яиц и в итоге - к повышению продуктивности. 1 пр.

Настоящее изобретение относится к сельскому хозяйству и кормопроизводству, а именно к кормовой добавке и корму, содержащему гомотример, гетеротример, гомотетрамер и/или гетеротетрамер углеводного компонента, его производную или экстракт, или их смеси, при этом указанный углеводный компонент выбран из группы, состоящей из пентозного сахарида и гексозного сахарида, глюкуроновой и галактуроновой кислот, и где углеводные компоненты связаны α- или β-связями, и среднецепочечную жирную кислоту (MCFA), или ее соль, или производную и/или их смесь, при этом указанная MCFA выбрана из группы, состоящей из капроновой кислоты (С6), каприловой кислоты (С8), каприновой кислоты (С10) и лауриновой кислоты (С12). Настоящее изобретение также относится к применению кормовой добавки или корма в целях получения композиции для: улучшения микробной экосистемы в желудочно-кишечном тракте животных, селективного контроля и регуляции энтеропатогенов в желудочно-кишечном тракте животных, оптимизации микробной колонизации желудочно-кишечного тракта путем специфического подавления и агглютинации энтеропатогенов, повышения привеса, снижения конверсии корма и повышения питательной ценности, здоровья и состояния животных и/или стимулирования удельного роста сельскохозяйственных животных. Осуществление группы изобретений обеспечивает повышение эффективности производства животноводческой продукции за счёт улучшения микробной экосистемы в желудочно-кишечном тракте животного благодаря специфическому устранению патогенов из желудочно-кишечного тракта. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил., 3 пр.
Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства, а именно птицеводству. Способ выращивания молодняка страусов включает кормление, поение. При этом страусятам на 3-4 день после выведения через ротовую полость вводят 1-2 мл рабочего раствора эффективных микроорганизмов «Кюссей» (1:500); с 4-5 дня вводят в рацион кормления измельченную зеленую массу люцерны, выращенную гидропонным способом с поливом питательным раствором электрохимически активированного щелочного католита с pH выше 9,0, обогащенного минеральными веществами. Использование изобретения позволит повысить интенсивность развития пищеварительной системы, среднесуточный прирост у молодняка страусов.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селено-каротиновой комплексной кормовой добавке. Кормовая добавка содержит биоактивный хвойный концентрат (с повышенным содержанием L-аргинина) и селенит натрия, при следующем соотношении компонентов, мас. %: биоактивный хвойный концентрат 99,98%, селенит натрия 0,02%. Использование изобретения позволит улучшить общее состояние животных, иммунобиологическую активность, снизить падеж и повысить продуктивность сельскохозяйственных животных. 2 табл., 1 пр.

Настоящее изобретение относится к нетерапевтическому применению мицелл белка молочной сыворотки для повышения синтеза мышечного белка у субъекта посредством вызова у субъекта отсроченной гипераминоацидемии. При этом мицеллы белка молочной сыворотки вводят субъекту в суточной дозе по меньшей мере 30 г сухой массы в сочетании с пищей. Причем пища содержит изоляты белка молочной сыворотки, нативные или гидролизованные молочные белки, свободные аминокислоты или их сочетание. 9 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

Изобретения относятся к области биохимии. В соответствии с первым вариантом способа из биомассы, содержащей полисахариды в форме целлюлозы, гемицеллюлозы или крахмала, путем механической переработки, облучения пучком электронов и конвертирования облученной биомассы получают корм для животных. Согласно второму варианту способа последний дополнительно предусматривает комбинирование облученной биомассы с ферментом. Биомассу выбирают из группы, состоящей из бумаги, бумажной продукции, бумажных отходов, силоса, трав, рисовой шелухи, жмыха, хлопка, джута, пеньки, льна, бамбука, сизаля, абаки, соломы, сердцевин кукурузных початков, кукурузной соломы, проса, люцерны, сена, кокосовых волокон, морской травы, водорослей и их смесей. При этом биомасса имеет объемную плотность менее чем приблизительно 0,5 г/см3. Изобретения позволяют повысить доступность питательных веществ, содержащихся в биомассе, и повысить калорийность получаемого с использованием биомассы корма для животных. 5 н. и 27 з.п. ф-лы, 55 ил., 20 табл., 45 пр.
Наверх