Способ приготовления твердофазных питательных сред из зерна злаковых для культивирования грибов

Способ приготовления твердофазных питательных сред из зерна злаковых для культивирования грибов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОФАЗНЫХ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД ИЗ ЗЕРНА ЗЛАКОВЫХ для КУЛЬТИВИГОВАНИЯ ГРИБОВ , предусматривающий увлажнение зерна, термообработку, охлаждение, внесение компонентов питательной среды, стерилизацию с последующим охлаждением и засев инокулянтом, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода биомассы с повышенным содержанием в ней белка и ускорения процесса приготовления среды, увлажнение зерна осуществляют до 12-20%, термообработку проводят путем нагрева до 180-260 С и вьздерживании при ней в течение 2-10 мин, охлаждение осуществляют в токе стерильного воздуха с относительной влажностью 92-98%, а после стерилизации в охлажденную среду вводят дополнительно для Дрдтазажс S6 нения стерильную воду. 2. Способ по п. 1, отличающийсл с я тем, что стерилизащио среды проводят в течение 15-20 мин.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4

I 1 ! а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3542318/28-13 (22) 06.12.82 (46) 15.11.85. Бюл. Р 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский биотехнический институт (72) Л. Ф. Иванов, P. Г. Козлова, Л. С. Лосякова, В. А. Есеновский и Н. В. Сафонова (53) 663.11 (088.8) (56) Калунянц К. А., Голгер Л. И. Микробные ферментные препараты. М.: Пищевая промышленность, 1979, с. 30 — 32.

Дудка И. А. Промышленное культивирование съедобных грибов. Киев: Наукова думка", 1978, с. 24. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДО— . ФАЗНЫХ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД ИЗ ЗЕРНА

ЗЛАКОВЫХ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ГРИБОВ, предусматривающий увлажнение зерна, термообработку, охлаждение, внесение компонентов питательной среды, стерилизацию с последующим охлаждением и засев инокулянтом, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода биомассы с повышенным содержанием в ней белка и ускорения процесса приготовления среды, увлажнение зерна осуществляют до 12 — 20 o, термообработку проводят путем нагрева до 180 — 260.С и вьщерживании при ней в течение 2 — 10 мин, охлаждение осуществляют в токе стерильного воздуха с относительной влажностью

92 — 98%, а после стерилизации в охлажденную. среду вводят дополнительно для )(оувлаж-. нения стерильную воду.

PQ

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что стерилизацию среды проводят в течение 15 — 20 мин.

1191463

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к приготовлению твердофаэных питательных сред иэ зерна злаковых для культивирования грибов, и может быть использовано для получения ферментов, антибиотиков, органических кислот, кормового белка и тп.

Цель изобретения — увеличение выхода биомассы с повышенным содержанием в ней белка и ускорение процесса приготовления 10 среды.

Сущность способа заключается в том, что питательную среду, содержащую зерно злаковых при влажности 12 — 20%,предварительно прогревают при 180 — 260 С в течение 2 — 10 мин,15 а затем резко охлаждают до 30 — 40 С током стерильного воздуха, насыщенного водяными парами с относительной влажностью

92 98%, далее среду достерилиэовывают в течение 15 — 20 мин при температуре 115 — . э0

120 С, охлаждают до 30 — 40 С, доувлажняют стерильной водой до влажности 60 — 62% и инокулируют посевным материалом в количестве 2 — 5% от исходной воздушно-сухой среды.

При этом в результате кратковременного на- 25 грева частиц среды при высокой температуре и низкой влажности в стесненном объеме внутреннее парциальное давление воды в элементах питания увеличивается в десятки раз и приводит к частичному разрыву внутренних связей структур и увеличению их объема. Стесненный объем и высокая механическая прочность частиц не позволяют полностью разрушить частицу среды при используемых параметрах обработки;

При переходе частиц среды, имеющих высокое внутреннее парциальное давление паров в область низких давления и температуры, происходит дальнейшйй разрыв внутренних связей элементов структуры и набухание .частиц.

Резкое охлаждение внешней поверхности частицы не разрушает ее полностью, а только

40 изменяет форму и объем. Использование воздуха для охлаждения с относительной влажностью 92 — 98% позволяет проводить охлаждение более интенсивно за короткий промежуток времени, кроме того, происхо45 дит адсорбция молекул водяного пара в порах частиц, что важно в процессе культивирования.

Пример 1. Питательную среду, со- >0 стоящую из зерна пшеницы, увлажняют водой до влажности 12%, а затем нагревают в экструдере электронами до 260 С и выдерживают в течение 2 мин, после чего резко сбрасывают давление, производят охлаждение стерильным воздухом с относительной влажностъю 98% и достерилизовывают в автоклаве при 121 С в течение 20 мин, предварительно добавляют к среде дополнительные компоненты в виде мела 0,5% и гипса 20%. Стерильную среду охлаждают до

30 С, доувлажняют стерильной водой с одновременной инокуляцией посевным материалом гриба Agaricus 1isporus шт. 117 в количестве 5% от исходной воздушно-сухой среды. Засеянную среду выращивают в термостате при 25 С. По окончании процесса определяют количество потребленного крахмала и образованной биомассы.

Результаты испытания приведены в таблице, из которой видно, что потребление крахмала по сравнению с известным способом приготовления, среды возросло в 1,9 раза, количество биомассы — в 2 раза, а содержание белка в ней — в 1,8 раза.

Пример 2. Приготовление питательной среды проводят, как описано в примере 1, но при исходном увлажнении питательной среды 16%, температуре термообработки 220 С, продолжительности тепловой обработки 6 мин, относительной влажности воздуха 95%. Приготовление среды в таком режиме способствует увеличению потребления крахмала в 2 раза по сравнению с контролем, а также количества биомассы в культуре и содержания белка в. ней.

Пример 3. Приготовление питательной среды проводят, как описано в при. мере 1, при увлажнении питательной среды

20 o, температуре термообработки 180 С, продолжительности термообработки 10 мин и относительной влажности воздуха 92%. Полу- . ченные данные свидетельствуют о том, что все определяемые показатели также возрастают по сравнению .с контролем.

Пример 4. Приготовление питательной среды проводят, как описано в примере 1, при исходной влажности среды 10%, температуре термообработки 260 С, продолжительности термообработки 2 мин и относительной влажности воздуха 98%.

Пример 5. Приготовление питательной среды проводят, как описано в примере 4, при увлажнении питательной среды 25%, температуре термообработки 180 С, продолжительности термообработки 10 мин и относительной влажности воздуха 92%.

Как видно из результатов, представленных в таблице, изменение условий приготовления питательной среды (примеры 4 и 5) не позволяет достигнуть оптимальных результатов, которые получены при предельных значениях параметров приготовления питательной среды (примеры 1-3). Следовательно, исходная влажность 12 — 20%, температура термообработки 180 — 260 С, продолжитель-

63 4 температура (180 С), чем при влажности среды 12% (260 С). Температура тепловой обработки находится в обратной зависимости от продолжительности выдержки среды, при этом увеличение времени выдержки среды при 260 С приводит к частичному подгоранню элементов питания и снижению их питательной ценности. Оценку влияния. этих „ параметров на разрыв внутренних связей частиц проводят по насыпному весу абсолютно сухой среды. Приготовление питательнои среды при исходной влажности среды 12—

20, температуре термообработки 180-260 Ñ, продолжительности обработки 2 — 10 мин и относительной влажности воздуха 92 98% позво-. ляет значительно снизить удельный объем питательной среды. Так, объем исходной сре-, ды, приготовленной по известному способу, равен 0,7 г/смэ, использование предлагаемого способа снижает этот показатель до . 0,3 г/см, при этом, как видно из таблицы, значительно возрастают основные показатели, характеризующие конечный продут т.

Таким образом, преимуществами предлагаемого способа по сравнению с .известным являются ускорение процесса приготовления питательной среды в среднем в 4 раза (110 мин — время подготовки среды в известном способе, 17 — 30 мин — в предлагаемом. способе увеличение коэффициента использова-" ния питательной среды в среднем с

0,2 — 0,3 до 0,38 — 0,47 за счет увеличения активной поверхности частиц субстрата и доступности питательных веществ для потреб. ления, а также экономия исходного сырья. в расчете на 1 т белково-ферментного продукта на 23%, а при получении посевного мицелия съедобных грибов — более чем в 2 раза.

Потребление крахмала, % от исходного

Пример

Исходная влажность

Относительная влажность воздуха, %

Продолжительность тепловой обработки, мин

Количество биоКоличество белка в биомассе, % емпература епловой обаботки, С питательной среды, % массы в готовом продукте, %.Контроль

121

60

1.5

7,2

260

12

28

220

42

7,5

40

20

180

92

7,3

3 11914 ность термообработки 2-10 мин и относительная влажность воздуха 92 — 98% являются оптимальными. Снижение влажности исходной среды ниже 12% или увеличение свыше 20% снижает в среднем потребление- крахмала в

1,45 раза, количество биомассы в готовом продукте в 1,42 раза и количество белка в биомассе в 1,54 раза.

Пример 6. Приготовление питательной среды проводят, как описано в примере 1.

У

Приготовленную питательную среду инокулируют грибом Pleurotus ostreatus 23. Засеянные колбы выращивают при 24 С в течение 7 сут. Полученную культуру анализируют по тем же показателям, что н Agaricus

isporus (пример 1). При этом потребление крахмала (таблица) возрастает в 1 6 раза, накопление биомассы и белка в ней в .2,0 раза по сравнению со способом выращивания этой же культуры на среде, приготовленной по известному способу., Пример 7. Приготовление питательной среды проводят, как описано в примере

1, и засевают грибом Aspergillus oryzae А740.25

Засеянные колбы выращивают при 30 С в течение 2 сут. Анализ полученной культуры проводят по тем же показателям, что и в

- примере 1 (таблица).

Экспериментально установлено, что при при3п готовлении твердофазной питательной среды между исходной влажностью субстрата и температурой его термообработки существует обратная зависимость, .т,е., чем выше исходная. влажность среды, тем ниже температура ее термообработки.

При более высокой исходной влажности частиц среды (20%) для достижения внутренних паров воды требуется более низкая

1191463

Продолжение таблицы в

5,2

260.

29

5,0

180

92

18

Конт-.

121

28

5,4

18 роль

260

12

10,5

Контроль

120

60

60!

5,2

180

20

Составитель А. Горбачева

ТЕхред А. Бабинец Корректор С. Шекмар .

Редактор Т. Колб

Филиал ППП "Патент", r". Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7121/24 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5