Способ получения кормового белка — SU 718079 (original) (raw)
(51)М Кд А 23 К 1/00 . С 12 Ъ 13/06 с присоединением заявки Ж Гееудерствапай кеиитет СИР ие аеан иаебрвтеиий и открытий(23) Приоритет Опубликовано:28.02.80. Бюллетень И 8 Дата опубликования описании 03,03,80(72) Авторыизобретения Институт биологии Карельского филиала АН СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО БЕЛКА 1Изобретение относится к сельскомуозяйству, в частности к способам полу,. чения кормов для сельскохозяйственных животных и птиц.Производство кормового белка путемб микробиологического синтеза в значительной мере восполняет дефицит белкового питания в кормовом рационе домашных животных и птиц. Экскременты ,животных, в частности куриный помет, могут служить хорошим сырьем для вы ращивания микроорганизмов, например дрожжей, В составе помета содержатся необходимйе вещества дпя роста и развития дрожжей, остатки корма, находяптиеся в помете служат источником углев одов.Однако растительное сырье содержит в основном полисахарнды, которые не усваиваются дрожжевыми клетками. По.атому в практике подготовки субстратовГ для выращивания микроорганизмов экскре менты животных предварительно гидролизуют минеральной кислотой при 1302180 С, после чего охлаждают до 36- 40 фС. Затем полученный гидролиэат подвергают флотации, отделяют лигнин и обрабатывают ультрафиолетовыми лучами при небольшом подшелачивании. После облучения субстрата его вторично подвергают флотацииЫ. Однако по этому способу процессгидролиза является длительным (около 3 ч), необходимо испольэовать кислотостойкое оборудование. Гехнологический процесс усложняется, так как требуетсяпоследующая нейтрализация питательногосубстрата щелочью при обработке ультрафиолетовыми лучами и двойная флотапия,Кроме того, при кислотном гидролизе образуются вредные вещества, например фурфурол и др., которые переходят в питательный субтрат и снижают его качество. Следует также отметить, что состав сахаров (пентоэы) в субстрате не позволяет выращивать на нем культурные штаммы дрожжей. Перечисленные недо:осадочную жидкость в виде активированной солодовой взвеси, содержащей,вес. %:Солод ячменя 56-64Солод проса 18-22Солод овса 18-22При этом процесс активизации солодапроводят путем смешивания солода с во;дой при соотношении солода и вора1 О 1-1,3 7-8,2 и выдерживайия полученной взвеси нв водяной бане при 85-58 С,в течение 60-90 мин.П р и м е р 1. Высушенный до воздушно-сухого состояния, размолотый и35 просеянный через сито с диаметром ячей0,25 мм куриный помет смешивают сводой в соотношении 1:8, Полученнуюсмесь выдерживают в автоклаве при давэ лении 1,8 ати, температуре 125 С в то 20 чение 1,8 ч. После охлаждения смесиотделяют осадок центрифугированием.Полученную надосадочную жидкость разделяют на две равные части. Затем готовят активироввнную солодовую взвесь,Для этого берут 0,05 г солода, содержащего вес.%:Солода ячменя 56Солода проса22Солоде овса 22и раэмалывают на мельнице при тонииепомола 0,25 мм, Затем смешивают рвз- Э молотый солод с водой в соотношении1:7 и выдерживают полученную взвесьна водяной бане при 55 С в течение60 мин.Активироввнную солодовую взвесь вколичестве 0,35 мл вводят в 50 млнадосадочной жидкости и выдерживаютона водяной бане при 55 С;при этом4 О рН поддерживают в пределах 6,0-6,5.фермеитацию ведут до бтрицательнойреакции нв йод (исчезновения синейокраски), которая определяет глубинурасщепления крахмала. 3ствтки ограничивают применение этогоспособа.Известно получение кормового про- дукта путем ферментации экскрементов птиц или животных в смеСи с отходами морепродуктов под воздействием аэробных бактерий Е 2.Однако процесс ферментации является длительным и не обеспечивает полное использование углеводных компо- нентов субстрата из-за специфичной расщепляющей способности аэробных бактерий.Использование культуры дрожжей для :проведения процесса ферментации куриного помета в смеси с крахмалсодержащими добавками, такими как зерно, отруби, отходы при разделке куриных, коровьих и свиных туш, не устраняет недостатков аналогичных указанным, при воздействии аэробными бактериями 33.Известен также способ попучениякор мового белка, по которому навозная жи жа вначале подвергается воздействию набора ферментов-протеаз, отобранных иэ группы, охватывающей панкреопротеазы, бактериопротеазы, грибопротеазы, и трипсиногенов. После ферментативного гидролиза питательный субстрат засевается микроорганизмами из группы аскомицетов и микроводорослей в две стадии, с последующим отделением фракции обогащенной протеинами, после каждой стадии (4.Согласно этому способу необходим набор ферментов протеаз, которые раз,лагают белки на аминокислоты и не дей ствуют на полисахариды. Поэтому выход биомассы снижается, процесс ферментации является длительным. Полученный субстрат является непригоден для выращивания микроорганизмов (дрожжей), синтезирующих белок иэ углеводных ком понентов, что ведет к неполному исполь зованию исходного продукта и не позво- ФБ ляет, например, применять экскременты птиц.Бель изобретения - увеличение выхода, биомассы, ускорение процесса и обеспечение наиболее полного использования иходного продукта.Цель достйгается тем, что предварительно высушивают и измельчают экскременты и подвергают термообрвботке в присутствии воды при соотношении помету 5 и воды 1-1,2-5-5,5 при температуре 125-133 фС, давлении 1,8-2 ать в течение 1,8-2 ч, с последующим отделением осадка, а ферменты вводят в надДля получения сравнительных даннйх параллельно проводят ферментативный гидролиз надосадочной жидкости ферментом вмилаэой с активностью 2800 ед/г. Для этого берут амилазу в количестве 0,005 г, что эквивалентно содержанию вмилаэы в солоде, и растворяют в 5 мл воды, Затем вносят полученный раствор амилазы в 50 мл надосадочной жидкости и выдерживают на водяной бане при 55 С;(при этом поддерживают рН в пределах 6,0-6,8. Ферментацию ведут до отрицательной реакции на иод.5 7180По окончании ферментативного гидролиза определяют количество редуцирующих веществ (РВ), Содержание РВ вгидролизате с солодом составляет 3 Р,а в гидролизате с вмилазой - 3,7%, приатом время расщепления крахмала вгидролизате куриного помета солодомсоставляет 17 мин, тогда как процессрасщепления амилазой длится 27 мин.Определение РВ проводят по методике 1 ОНизовкина и Емельяновой эбулиостатическим., методом.Субстраты, полученные в результатеферментативного гидролиза как при воз- действии активированной солодовой,так и под действием фермента амилвзы,засевают культурой дрожжей рода Ьс 1 ССц,1 ОЯЧС 8 . Процесс ферментации проодят в течение 18 ч при 37 ОС, рН 5,5,6,5;1 после чего полученную биомассувысушивают в термостате при 105 вСдо абсолютно сухого веса.Выход сухой биомассы дрожжей насубстрате, гидролизоввнном активированной солодовой взвесью, составляет17,2 г/л, в на субстрате с амилазой 11,8 г/л. Содержание белка в биомассе,полученной на гидролизате с солодом,составляет 30,9%, Высушенный продуктпредставляет собой белково-углеводныйкорм со средним содержанием белка30%,П р и м е р 2. Приготовленный как.и в примере 1, куриный помет смешиваютс водой в соотношении 1,2:5,5. Полученную смесь выдерживают в автоклаве придавлении 2 атм, температуре 133 ОС втечение 2 ч. После охлаждения смесиотделяют осадок центрифугированием, и 40полученную жидкую фракцию разделяютна две равные части. Затем готовят активированную солодовую взвесь. Дляэтого берут 0,05 г солода, состоящего из вес.%:45Солода овса 19Солода проса 19Солодв ячменя 62,и рвзмалывают на мельнице при тонинепомола 0,25 мм. Затем смешивают размолотый солод с водой в соотношении1,3:8,1 и выдерживают полученнуювзвесь на водяной бане при 58 С в теОчение 1,5 ч,55Активированную солодовую взвесь вколичестве 0,35 мл вводят в 50 мл1 нвдосвдочной жидкости и выдерживаютна водяной бане при 58 С; при этомо 79 6рН поддерживают 6,0-6,5, ферментациюведут до отрицательной реакции на йод,По окончании ферментвтивного гидро-.:лиза определяют количество РВ, Содержание РВ в гидролизате с солодом составляет 5,2%, а в гидролизате с амилазой - 3,73%, при этом",времй расщепления в гидролизате" куриного помета солодом составляет 20 мин, тогда как процесс расщепления амилазой длится33 мин.Для получения сравнительных данныхпараллельно проводят ферментвтивныйгидролиз надосвдочной жидкости ферментом амилазой с активностью 2800 ед/г.Для этого берут 0,005 г амилазы, чтоэквивалентно содержанию амилазы в солоде, и растворяют в 5 мл воды. Затемвносят полученный раствор амилазы в50 мл надосвдочной жидкости и выдерживают на водяной бане при 58 С, приэтом поддерживают рН 6,0-6,5. ферментацию ведут до отрицательной реакциина йод.Определение РВ проводят по методикеНизовкина и Емельяновой эбулиостатическим методом.Субстраты, полученные в результатеферментативного гидролиза квк при воздействии активированной солодовой взвеси, так и под действием фермента вмилазы, засевают культурой дрожжей родабаССМООтЧС 6%, Процесс ферментациипроводят в течение 24 чпри 37 С, рН5,5-6,5, после чего полученную биомассу высушивают в термостате при105 оС до абсолютно сухого веса,Выход сухой биомассы дрожжей насубстрвте, гидролизованном активированной солодовой взвесью, составляет15,6 г/л, а на субстрате с амилазой -10,04 г/л. Содержание белка в биомассе, полученной на гидролизате с солодом, - 32%,Высушенный продукт представляетсобой белково-углеводный корм с содержанием белка 32 .Использование предлагаемого способа получения кормового белка по сравнению с известными способами авет следующие преимушества:увеличение выхода биомассы в среднем на 50%;ускорение процесса в срепнем на60%.данный способ дает возможность использовать в качестве исходило сырьяпродукты, содержащие значительные коу.,.; 1Составитель Л, МураяРедактор А. Купрякова Техред М, Петко Корректор Е, ПаппеюЗаказ 9982/6 Тираж,869 .ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж; Раушская наб., д, 4/5филиал ППП "Патентг. Ужгород, ул. Проектная, 4" 7", " ., 748 О личества углеводных компонентов. Таким, продуктом, например, является куриный помет. Обработка куриного помета по предлагаемому способу обеспечивает пол" ную утилизацию егб углеводных компонентов за счет того, что в состав суб.страта включаются сахара.Предлагаемый способ может использоваться в сельском хозяйстве для получения кормового белка. для домащнйх О животных и птиц, а также в микробиологической промышленности ля выращивания микроорганизмов, синтезирующих биоло- гически активные вещества15. ф о р м у л а и з о б р-ет е н и я 1, Способ получения кормового белкаЩЖимущественно из экскрементов животных, включающий . обработку экскрементов ферментами н последующее культиви"рованйе на нихмикроотанизмов, пред- .почтительно дрожжей, которые используют на кормовые цели, о т л и ч а ю-щ и й с я тем, "что; с целью-увелйчениявыхода кормового, белка и ускоренияпроцесса, перед обработкой ферментами " - экскременты предварительно высушивают,(измельчают и подвергают термообработ-.Зфке в присутствии воды, добавленной к, экскрементам в соотношении 11,2-8-8,8,Ф 9 8при температуре 128-133 эС, давлении 1,8-2 ати в течение 1,5-2 ч с последующим. отделением бсадка, а в качестве источника ферментов используют активированную солодовую взвесь, содержащую, вес.%: Солод ячменя . 56-64 Солбд проса 18-22 Солод овса 18-22, которой обрабатывают надосадочнуюжид кость для культивирования на ней микро организмов.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что актнвирование солодовой взвеси осуществляют путем смешивания смеси солода с водой в соот ношении 1-1,3-7-8,2 и выдерживания при 8888 ОС в течение 60-90 мин.3. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве экскрементов используют куриный помет. Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 479808, кл. С 12 К 1/06, 1978.2. Патент США М 3676074,кл. 23-289. 1, 1970,3, Заявка Японии )а 51-13703кл. 6 А 13, 1976.4. Заявка ФРГ % 2538296,кл С 12 Ъ 13/06 1976 (прототип).