Патент на изобретение №2237710
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ БИОМАССЫ ДРОЖЖЕЙ
(57) Реферат:
Изобретение относится к биотехнологии, а именно к способам получения кормовой биомассы дрожжей на углеводном сырье в присутствии твердой фазы. Способ предусматривает культивирование дрожжей в условиях аэрации на питательной среде, содержащей источник углерода и твердой фазы, выделение целевого продукта путем концентрирования дрожжевой суспензии фильтрованием и сушку целевого продукта. В качестве источника углерода и твердой фазы используются клубни картофеля, разваренные при температуре 120-125 Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способам получения кормовой биомассы дрожжей на углеводсодержащем растительном сырье в присутствии твердой фазы, и может быть использовано на предприятиях агропромышленного комплекса. В настоящее время одним из путей снижения дефицита белка в рационе сельскохозяйственных животных является получение кормового белка культивированием дрожжей на гидролизатах растительного сырья. Источниками сырья могут служить как продукты растениеводства, так и отходы их переработки. 1) Измельчение растительного сырья и его термообработка 2) Гетерогенная глубинная ферментация в условиях аэрации 3) Фильтрация дрожжевой суспензии 4) Термоплазмолиз 5) Сушка и фасовка готового продукта Недостатком данного способа является высокая стоимость сырья, невысокая степень выхода редуцирующих веществ, что не позволяет получать продукт с содержанием белка выше 40-41%, а также образование большого количества фильтрата культуральной жидкости. Этот способ был выбран нами за прототип. Задачей данного изобретения является упрощение и удешевление процесса при сохранении кормовой ценности дрожжевой биомассы. Применение способа проиллюстрировано ниже на примерах. Пример 1 (по прототипу). На питательной среде, содержащей предварительно измельченную и разваренную при 135°С в течение 45 мин сахарную свеклу в лабораторном ферментере с рабочим объемом 1,5 л при 32°С, рН 4,5 проводят культивирование дрожжей Candida tropicalis CK-4. После снижения концентрации редуцирующих веществ (РВ) до 2,0 г/л суспензию с содержанием клеток культуры 450 млн в 1 мл фильтруют на лабораторной установке через бумажный фильтр. Фильтрат содержит менее 0,5 млн клеток в 1 мл (т.е. унос клеток составляет менее 0,1%). Высушенный на ленточной сушилке продукт имеет светло-коричневый цвет и содержит 41 мас.% сырого протеина. Пример 2. Процесс проводят в аналогичных условиях, но в качестве источника углерода и используют суспензию предварительно измельченных и разваренных при 120°С в течение 30 мин при рН 1,0 клубней картофеля. Количество клеток в суспензии по окончании процесса культивирования, наступавшего после снижения концентрации РВ до 2,0 г/л, составляет 695 млн в 1 мл. Суспензию фильтруют через бумажный фильтр. Фильтрат, содержащий менее 0,5 млн клеток в 1 мл (унос клеток 0,07%), возвращают на стадию приготовления питательной среды – для приготовления суспензии из измельченных клубней картофеля. Готовый продукт, высушенный на ленточной сушилке, содержит 45 мас.% сырого протеина. Пример 3. Процесс проводят, как в примере 2, но термообработку суспензии картофеля осуществляют при температуре 125°С в течение 40 мин при рН 1,2. Количество клеток культуры дрожжей по окончании процесса составляет 494 млн в 1 мл суспензии. Фильтрат, содержащий 0,5 млн клеток в 1 мл, возвращают на стадию приготовления питательной среды. Содержание сырого протеина в готовом продукте составляет 44 мас.%. Пример 4. Процесс проводят, как в примере 2, но термообработку суспензии измельченных клубней картофеля проводили при рН 0,3 в течение 40 мин при температуре 125°С. При этом наблюдается наибольший выход редуцирующих веществ, однако рост клеток культуры штамма-продуцента угнетается, по-видимому, продуктами гидролиза, образующимися в данных условиях подготовки питательной среды, и составляет 340 млн клеток в 1 мл. Пример 5. Процесс проводят, как в примере 2, но термообработку суспензии измельченных клубней картофеля проводили при рН 2,0 в течение 40 мин при температуре 125°С. При этом наблюдается недостаточный выход РВ, накопление биомассы составляет всего 310 млн клеток в 1 мл. Пример 6. Процесс проводят, как в примере 2 и 3, но суспензию из измельченных клубней картофеля готовят на основе фильтрата, получаемого от предыдущей ферментации. Осуществлено 7 циклов культивирования дрожжей в ферментере при полном возврате фильтрата культуральной жидкости на стадию подготовки среды. Поскольку объем фильтрата составляет 80% от общей потребности в воде для подготовки питательной среды последующих стадий, то 5-6 циклов достаточно для полного обмена жидкой фазы в ферментационной среде. Результаты представлены в таблице. Как видно из данных, при рециркуляции происходит некоторое повышение начального содержания РВ, что можно объяснить наличием небольшого количества остаточных углеводов в фильтрате. Степень утилизации РВ (85-88%) и содержание сырого протеина (44,8-50,9%), характеризующее кормовую ценность биомассы, остаются достаточно высокими в течение всего эксперимента по возврату фильтрата. Таким образом, сравнение предлагаемого способа и прототипа показывает, что возврат фильтрата на стадию приготовления питательной среды сокращает водопотребление и объем технологических стоков на 80%, что приводит к упрощению и удешевлению способа получения кормовой биомассы дрожжей. Технологический процесс исключает из производства энергоемкие способы концентрирования продуктов ферментации (сепарацию и вакуум-концентрирование микробной суспензии), существенно сокращает недопотребление и объем технологических стоков. Такая технология может быть реализована на модульных установках разной мощности как в составе крупных промышленных предприятий по производству кормовых продуктов, так и в малом масштабе непосредственно на местах скопления растительного сырья или отходов его переработки. Формула изобретения
Способ получения кормовой биомассы дрожжей, предусматривающий выращивание их в условиях аэрации на питательной среде, содержащей источник углерода и твердую фазу, выделение целевого продукта путем концентрирования дрожжевой суспензии фильтрованием и сушку целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве источника углерода и твердой фазы используют клубни картофеля, разваренные при 120-125 MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 26.07.2005
Извещение опубликовано: 10.12.2006 БИ: 34/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
С и рН 1,0-1,2 в течение 30-40 мин. Фильтрат после выделения целевого продукта возвращают на стадию приготовления питательной среды. Данная технология может быть реализована на модульных установках разной мощности, в том числе непосредственно на местах скопления растительного сырья или отходов его переработки. Способ позволяет упростить и удешевить процесс при сохранении кормовой ценности дрожжевой биомассы. 1 табл.
