Способ получения бактериального препарата "пропиовит
Патент 1469613
Авторы
Способ получения бактериального препарата "пропиовит
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к технологии лопучения продуктов микробиологической промышленности и может быть использовано в пищевой промышленноаи, ветеринарии и сеяьа ом хозяйаве. Цель изобретения - ускорение гроцесса и повььшение выхода целевого продукта Бактериальшй препарат Пропиовит на основе выделенных из рубца гропионовокислых бактерий Propionibacterium acnes ВКПМ - 1967 и продуктов их метаболизма получен при ферментации на питательной среде следующего соаава. мас.%: глюкоза 1.0 -1,5; кукурузный экстракт 1,0 - 2,5; хлористый кобальт 25 - 3,3 мг%; сернокислый аммоний 0,05 - 25;водопроводная вода до 100, в течение 40-48 ч при температуре 37 - 38 С и периодическом перемешивании в течение 5-6 мин до максимального накопления биомассы пропионовых бактерий и содержания аминного азота 28-40 мг%, углеводов 0,56 - 0,8%, сухих веществ 2 - 5%. с понижением РН до 4,5 - 4Д после чего купьтуральную жидкость усредняют 40%-ным раствором NaOH дб значения РН 6,5 - 7,0. смешивают с защитными добавками и наполнителем и обезвоживают до остаточной влажноаи не выше 5-8%. Накопленные в процессе ферментации живые пропионовокислые бактерии и продакты их жизнедеятельности, витамины группы В и летучие жирные кислоты после внесения защитжях добавок и наполнителя обезвоживают до остаточной влажности не выше 8%. Данный препарат используется rpi скармливании животным и птице для повышения противовесов молодняка сельскохозяйственных животных и птицы, повышения яйценоскоаи кур, регуляции стрессов после перевозки и перегруппировки, а в ветеринарии как профилактическое средаво в борьбе с дисб.актеРИОЗОМ животных и птицы и КеТОЗОМ коров. 1 3.U ф-лы7таба VO х С/3 С
(В) ЯУ (1Ц 146 (51) 5 А61К35 66
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК
;Ъ, ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ «... „4
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4193794/13 (22) 13.02.87 (46) 30.10.93 Бюл. Йа 39-40 (71) Институт технической теплофизики АН УССР;
Всесоюзный научно-исследовательский институт биотехнологии (72) Волкова НТ„. Платонов АВ.; Микалевич В.В. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНОГО
ПРЕПАРАТА"ПРОПИОВИТ" (57) Изобретение относится к технологии получения продуктов микробиологической промышленности и может быть использовано в пищевой промышленности, ветеринарии и сельском хозяйстве.
Цель изобретения — ускорение. процесса и повышение выхода целевого продукта Бактериальный препарат "Пропиовит" на основе выделенных из рубца пропионовокислых бактерий Propianibacterium
acnes ВКПМ вЂ” 1967 и продуктов их метаболизма получен при ферментации на питательной среде следующего состава, мае%: глюкоза 10 — 15; кукурузный экстракт 10 — 2,5; хпористый кобальт 2,53,3 мг%; сернокислый аммоний 0,05 — 2,5Водопроводная вода до 100, в течение 40-48 ч при температуре 37- 38 С и периодическом перемешивании в течение 5 — 6 мин до максимального накопления биомассы лропионовых бактерий и содержания аминного азота 28-40 мг%, углеводов 0,56—
0,8%, сухих веществ 2 — 5% с понижением PH до
4,5 — 4,9, после чего культуральную жидкость усредняют 40%-ным раствором NaOH до значения
PH 65 — 7,0, смешивают с защитными добавками и наполнитепем и обезвоживают до остаточной влажности не выше 5-8%. Накопленные в процессе ферментации живые пропионовокислые бактерии и продукты их жизнедеятельности, витамины группы В и летучие жирные кислоты после внесения защитных добавок и наполнителя обезвоживают до остаточной влажности не выше 8%. Данный препарат иаюльзуется при скармливании животным и птице дпя повышения противовесов молодняка сельскохозяйственных животных и птицы, повышения яйценоскости кур, регуляции стрессов после перевозки и перегруппировки, а в ветеринарии как профилактическое средство в борьбе с дисбактериозом животных и птицы и кетозом коров. 1 зл ф-лы 7 табл.
1469613
Изобретение относится к технологии получения продуктов микробиологической промышленности и может быть использовано в пищевой промышленности, ветеринарии и сельском хозяйстве. 5
Целью изобретения является ускорение процесса и повышение выхода целевого п роду кта.
Изобретение заключается в следующем. 10
Для повышения питательной ценности и качества бактериального препарата используют культуру рубцовых пропионовых бактерий Propionobacterium acnes, шт,сказ
ВКПМ В-1967, и продуктов их метаболизма, витамины группы В и летучие жирные кислоты), выращенную на модифицированной глюкозокукурузной среде следующего состава, %; глюкоза 1,0-1,5; кукурузный экстракт 1.0-2,5; CoClz 2,5-3,3 мго ; 20 сернокислый аммоний 0,05-2,5; водопро- ° водная вода до 100. Значение рН питательной среды до стерилизации устанавливается 6,7-7,0, после стерилизации не ниже 6,3-7,0, Посевной материал вносится в количестве 7-10%. Выращивание ведут в течение 40-48 ч при температуре
37-38 С при периодическом перемешивании в течение 5-6 мин. g концу срока выращивания количество бактериальных клеток. 30 составляет 600-700 млн/мл, рН культуральной жидкости снижается до значений 4,54,9, содержание аминного азота — до
28,56-40Л мг, углеводов — до 0,56-0,8%, сухих веществ до 2-3, 35
Культуральную жидкость с рН 4,5-4,9 усредняют 40 -ным раствором Na0H до значений р Н 6,5-6,8. Обезвоживание ведут в сушилке псевдокипящего слоя при температуре 60-70 С после смешивания с защит- 40 ной средой и наполнителем или в распылительной сушилке (Anhydro) при температуре 130-140ОС на входе после добавления защитной среды и наполнителя концентрированием культуральной жидко- 45сти при температуре раствора 40-50 С до содержания сухих веществ 4-10 смешиванием концентрата с защитными добавками и наполнителем и гранулированием смеси с последующей сушкой влажных гранул в ки- 50 пящем слое при температуре 50-60 С до остаточной влажности 5-8 .
Описание процесса по стадиям, 1, Выращивание. Культуру пропионово кислых бактерий выращивают на модифи- 55 цираванной глюкозо-кукурузной среде следующего состава, : глюкоза 1,5; кукурузный экстракт 1.0: CoCI2 3,3 мг : сернокислый аммоний 0.05; водопроводная вода до 100 мл. Значение рН питательной ср,.ды до стерилизации устанавливают н» выше
6,7-6,8, после стерилизации — не ниже 6,3.
Для увеличения вязкости питательной среды и создания более благоприятных условий для культивирования пропионовых бактерий в питательную среду можно добавлять 3-5 наполнителей, например муки, отрубей, солодовых ростков, кормовых дрожжей, так как крахмал, мука, отруби, а т акже азотистые соединения солодовых ростков, дрожжей являются не только питательными веществами, но и служат для сохранности бактерий в процессе сушки.
Питательную среду инокулируют двухсуточной культурой. Посевной материал вносят в количестве 7-10, Культуру выращивают в ферментере в течение 48 ч при температуре 37 С при периодическом перемешивании в течение 5-6 мин. К концу срока выращивания количество бактериальных клеток составляет 600-700 млн/мл, рН культуральной жидкости снижается до значений
4,5-4.9: содержание аминного азота 28,56 мг%; углеводов 0,56 . сухих веществ 2%.
2, Концентрирование. Культуральную. жидкость, имеющую рН 4,5-4,9, усредняют
40 -ным раствором NaOH до значений 6,56;9. В связи с ем, что в культуральной жидкости по окончании выращивания пропионовых бактерий остаются углеводы до 0,56 и аминный азот до 29,56 мг, которые могут служить защитными веществами, то при концентрировании дополнительное введение защитных добавок необязательно.
Упаривание проводят на роторно-пленочном аппарате при температуре упариваемого раствора 40-50 С до содержания в концентрате сухих веществ 4-10 (объем исходной культуральной жидкости уменьшается в 2-5 раз). Подведение рН культуральной жидкости до нейтральных значений необходимо для ослабления ингибирующего действия образовавшихся,пропионовой и уксусной кислот и увеличения выхода бактериальных клеток при концентрировании культуральной жидкости.
Содержание углеводов в концентрате составило 1,4 а аминного азота 46,73 мг : В процессе концентрирования изучали зависимость выживаемости пропионовых бактерий от температуры и кратности упаривания. Перед концентрированием значение рН культуральной жидкости после
48 ч выращивания доводили до 6,3-7,0 (табл.2).
3, Гранулирование смеси концентрата и наполнигеля проволя ак с э ицитной гредой, так и беэ н» .
1469613
При грэнулировании без защитной среды выживаемость бактерий достигает
70,5-94 7;, Добавка тол ько 1 мелассы позволяет получить выживаемость в процессе гранулирования 100 .
Влияние традиционных защитныхдобавок при грэнулировании давало положительный эффект, но в данном случае можно ограничиться только мелассой, не используя сухое молоко и т.д.
4. Влияние защитных сред особенно четко проявляется при высушивании влажных гранул. Если при сушке выживаемость составляла 19,85-28,2, то добавление 1 мелассы повысило число жизнеспособных клеток в 2,3 раза (табл,4).
Важными моментами при высушивании влажных гранул являются температура теплоносителя и время сушки. Влажный гранулированный продукт (с влажностью не менее 30 ) подвергают высушиванию в кипящем слое при температуре 40-60 С в течение 4-8 мин. Полученный сухой продукт в
20 виде мелких гранул светло-желтого цвета должен иметь остаточную влажность не вы- 25 ше 8 .
В табл.5 приведены средние результаты по всей технологической цепочке до получения конечного продукта.
Исследования показали, что процесс 30 сушки гранулированного продукта при данном способе целесообразно вести при температуре воздуха 50-60 С в течение 6-8 мин.
Получаемый продукт должен иметь влажность не более 8 . 35
Пример 1. Двухсуточную освеженную культуру пропионовокислых бактерий
Prop.acnes с количеством клеток 450 млн/мл засевают в ферментер с питательной средой следующего состава, мас.g,: 40 глюкоза 1,5; кукурузный зкстртакт 1.0; сернокислый аммоний 0,05; CoCI2 3,3 мг ; водопроводная вода, рН питательной среды до стерилизации не выше 7,0, после стерилизации не ниже 6,3, Выращивание культу- 45 ры проводят при температуре 37 С в течение 48 ч при периодическом перемешивании через каждые 12 ч в течение 6 мин. К концу выращивания в культуральной жидкости содержится не менее 900 млн/мл кле- 50 ток пропионовых бактерий; 0,56 углеводов;
28,56 мг аминного азота; до 2оь сухих веществ; р Н кул ьтурал ьной жидкости снижается до значений 4,5-5.0.
Перед концентрированием рН культу- 55 ральной жидкости доводят до значений 6,5
40 -ным раствором NaOH, Культуральную жидкость упаривают в 2 раза при температуре 40 С до содержания сухих веществ 45 /,. Содержание в концентрате углеводов
1,4, а аминного азота 46,73 мг7,. Количество клеток в 1 мл концентрата составило
1-1,2 млрд.
К объему концентрата (из расчета 1%) добавляют защитную среду (мелассу) и в качестве наполнителя кукурузную муку в соотношении 3:7. Влажность сырого продукта
30 .
Влажный гранулированный препарат сушат при температуре 50-60 С в течение
6-8 мин до остаточной влажности не более
8 .
Сухой гранулированный продукт светло-желтого цвета с влажностью 8 и содержанием пропионовых бактерий в 1 г не менее 1 млд. расфасовывают в полиэтиленовые пакеты по 10 кг.
Пример 2. Выращенную культуру пропионовых бактерий так же, как и в примере 1, но с количеством клеток в 1 мл 500 млн, концентрируют до содержания сухих веществ 10%, гранулируют и сушат в тех же условиях, что и в примере 1.
Пример 3. Культуральную жидкость пропионовокислых бактерий, полученную по описанному способу в примере 1, нейтрализуют до значений рН 6;8, смешивают с защитной средой и напыляют на наполнитель (кукурузная мука, отруби и т.д.) с последующей сушкой в псевдокипящем слое при
60-70ОС. Культуральную жидкость и наполнитель смешивают в соотношении 1:1, Для увеличения выхода жизнеспособных клеток пропионовых бактерий можно использовать комбинированный наполнитель, например, в следующей композиции: сухое молоко— кукурузная мука — кормовые дрожжи 1:1:1.
Пример 4. Культуральную жидкость, полученную кэк в примере 1, нейтрализуют
40%-ным раствором NaOH до значений рН
6,8 т, высушивают при добавлении 3; мелассы в качестве защитной среды и наполнителя, например кукурузной муки, кормовых дрожжей и т,д., на распылительной сушилке (Anhudro) при температуре воздуха на входе 130-140 С и 70-75 С нэ выходе. В результате получают пылевидный продукт с влажностью не более 8,0 и количеством бактерий 1,0 млрд/г.
При влиянии дисперсности распыла на качество сухого продукта установлено, что скорость вращения диска 46 тыс, об/мин дает лучшие показатели, чем 26 тыс. об/ми н.
Предполагается использование препарата, полученного предлагаемым способом и содержащего как живые клетки пропионовых бактерий, так и продукты их метаболизма (витамины группы В и летучие жирные кислоты), в животноводстве, птицеводств»
1469613 I для повышения привесов молодняка сельскохозяйственных животных и птицы, повышения яйценоскости кур, регуляции стрессов после перевозки и перегруппировки, а в ветеринарии как профилактическое средство в борьбе с дисбактериозом животных и птицы и кетозом коров. (56) Авторское свидетельство СССР
5 М1236630, кл. А 61 К 35/66, 1985.
Таблица 1
Влияние наполнителей в питательной среде на рост пропионовых бактерий при выращивании
Таблица 2
Влияние кислотности среды на выживаемость клеток пропионовокислых бактерий при концентрировании
Количество бактерий в концентрате,млрд/г сухих веществ
g, жизнеспособных клеток
Примечание
° л, r„
16,37
16,37
16,37
5,3
5,3
6,0
13,82
15,37
17,51
37,46
90,86
52,86
13,36
29,75
17,31
Значение рН культуральной жидкости перед концентрированием
Количество бактерий в исходной культурал ьной жидкости, млрд/г сухих вееств
28,10
31,30
35,66
: Концентрирование проходило при температуре
40 С, Кратность концентрирования 3
Концентрирование проходило при температуре
40 С. Кратность концентрирования 2
1469613
Полунение прспиавнте в грвнувираввнной ферме
Таблица 3
Таблица 4
Табвнцз 5 лоололжянил таблицы 5 $ жизнеспособных бактерий }к жизнеспособных
Испытуемый вариант
Колииестео бакте ий
Влажность.
Время. мин
Температура.
OC мли/мл млн/т сухик вещессте
Культурвльная жидкость
Концентрат
57,31
t07.54
152.83
110,69
101.96
60
86,99
131.02
Таблица б
Выживаемость пропионовых бактерий при высушивании в псевдокипящем слое с разными наполнителями изнеспох клеток
0,07
1,03
1.28
0,13
6
4
8
6 8
6
4
8
8
4
8
6
14,26
7,6
9,7
6.43
5,94
8,08
S.35
5.66
16,75
7,10
6.57
993
6.69
5,80
11,58
5,97
5,33.
8,10
6,11
5,66
7,08
3,76
3.73
95.54
23.58
61,95
20.05
29.43
66.95
%,62
39,36
37,9
94,14
42,98
52.9
108.25
40.98
22.,05
43,98
19,05
159,32
92,15
163,75
121,5
85,0
104,0
23.S
111,43
25.77
67.05
22.20
31.47
71.18
60,5!
41.59
40.17
115.,48
46.27
56,02
120,18
43.92
23,41
49.74
20,26
168,29.
100,27
174.41
128,79
91.48
108,06
24,41
174,6
40.38
105.06
23,36
33,14
74,95
30,29
20,82
20,11
53,77
21.54
26,08
77,26
28,23
15,05
34,71
14,14
117,44
19,62
34.13
25.20
24,54
28,99
6.55
1469() 13
Таблица ?
Выживаемость пропионовых бактерий при распылительном высушивании
Формула изобретения
Составитель И,Привалова
Техред М.Моргентал Корректор M.Äåì÷èê
Редактор Л.Павлова
Заказ 3191
Тираж Подписное
НПО "Поиск" Роспатента
113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5
Произвп к ь« но издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул,Гагарина. 1 1:
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИАЛ Ь НОГО ПРЕПАРАТА "ПРОПИ О ВИТ", предусматривающий выращивание штамма Proplonlbacterlum acnes ВКПМ В-1967 на питательной среде, содержащий глюкозу, кукурузный экстракт, хлористый кобальт, сернокислый аммоний и воду, при температуре 37 - 38 С до максимального накопления биомассы и аминного азота, обезвоживание, смешение с защитными добавками и сушку, отличающийся тем, что. с целью ускорения процесса и повышения выхода целевого продукта, культивирование ведут на среде, содержащей указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%: глюкоза 1,0- 1,5; кукурузный экстракт 1,0 — 2,5; хлористый кобальт
2,5 - 3,3 мг %, сернокислый аммоний 0.052,5 и водопроводная вода до 100, до достижения аминного азота 2Ц вЂ” 40 мг%, углеводов 0,56 - 0,8% и сухих веществ 2 — 5% рН
5 культуральной жидкости доводят 40%-ным раствором едкого натра до 6,5 - 7,0, обезвоживание проводят до остаточной влажности 5 - 8%.
2.Способ по п.1, отличающийся тем, 10 что обезвоживание ведут в псевдокипящем слое при температуре 60-70 С.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обезвоживание ведут распылительным методом при температуре 130 - 140 С на входе.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что обезвоживание ведут концентрированием культуральной жидкости при темпе.20 ратуре раствора 40 - 50 С до содержания сухих веществ 4- 10%, смешивая концентрат с защитными добавками и наполнителем, и гранулированием смеси с последующей сушкой влажных гранул в ки25 пящем слое при температуре 50 - 60 С на входе до остаточной влажности 5 — 8%.