Способ получения белковой биомассы

Способ получения белковой биомассы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается получения белковой биомассы, которая может быть использована в качестве добавки к кормам в животноводстве. Целью изобретения является повышение выхода продукта за счет более высокой скорости роста и степени конверсии сырья. Способ заключается в том, что в питательную среду, содержащую измельченную солому, минеральные соли, небольшое количество глюкозы и кукурузного экстракта и воду, добавляют смешанную культуру, состоящую из штамма гриба и дрожжей, причем грибы и дрожжи засевают в соотношении 3:1 - 1:1 по массе. Выращиваемые пары грибы-дрожжи: ASPERGILLUS FUMIGATUS ВКМ F - 1020 и RHODOTORULA AUROTIACA ВКМ У - 327 или CANDIDA RUGOSA ВКПМ У-445

ALLESCHERI TERRESTRIS ВКМ F - 6062 и CANDIDA RUGOSA ВКПМ У - 445

SPOROTRICHIUM PULVERILENTUM ВКМ F - 1764 и CANDIDA RUGOSA ВКПМ У - 445 или RHODOTORULA AUROTIACA ВКМ У - 327. Получают продукт с содержанием сырого протеина в корме до 27%. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4292587/ "8 — 13 (22) 31.07.87 (46) 15,05.89. Бюл. Р 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ (72) В.А.Выслоух, Т.F,.Сидоренко, Г.И.Воробьева и И,О,Пинуев (53) 663.15(088 8) (56) Патент США - 3937845, кл. А 23 К 1/00, 1976.

Коснич А.H. Стахеев И.В., Бабицкая В.Г. Дереворазрушающие боцидиомицета — продуценты гриба. Минск, 1984, с. 18.. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕПИЯ БЕЛКОВОЙ БИОМАССЫ (57) Изобретение относится к микробиологической промъшленности и касается получения белковой биомассы, которая может быть использована в качестве добавки к кормам в животноводИзобретение относится к микробиологической промышленности и касается получения белковой биомассы, которая может быть использована в качестве добавки к кормам в животноводстве.

Цель изобретения — повышение вы- . хода продукта за счет более высокой скорости роста и степени конверсии сырья.

Способ заключается в том, что в среду, содержащую измельченную со:лому, обработанную водой, и минеральные соли, добавляют смешанную кульц11 4 С l2 N 1/22, 1/14, 1/16 стве, Целью изобретения является повышение выхода продукта за счет более высокой скорости роста н сТепеНН конверсии сырья. Способ заключается в тсм, что в питательную среду, содержащую измельченную солому, минеральные соли, небольшое количество глюкозы и кукурузного экстракта и воду, добавляют смешанную культуру, состоящую из штамма гриб и дрожжей, причем грибы и дрожки засевают в соотношении 3: 1-1:1 по массе. Выращиваемые пары грибы †дрожки: Aspergillus fumigotus ВКМ F-1020 и 1

ВКПМ Y-445; Sporotrichium pu Lverilentum ВКМ F-1764 и Candida rugosa ВКПМ У-445 илн Rodotorula (, aurotiaca ВКМ Y-327, Получают продукт с содержанием сырого протеина в кор- ф ме до 27%. 4 табл.

4:ь туру, состоящую из штамма гриба и дрожжей, причем грибы и дро;юкн засевают в соотношении от 3:1 до 1:1 по массе.

Ферменты, выделяемые в культуральную жидкость грибами, способны проявлять протеолнтическую активность, т.е, вызывать лизис дроюкевых клеток. Индукторами синтеза протеолитических ферментов грибов являются дрожжи. Поэтому подбирали такие пары грибов и дрожжей, при совместном культивировании которых преотеолити1479509 ческая активность ферментов гриба была бы минимальна, т.е, чтобы лизис дрожжей под действием этих ферментов отсутствовал.

Определение процента лизиса дрожжевой биомассы осуществляли следующим образом: каждую пару грибов и дрожжей, например, Alleschcri terrestris

BKM Г-6062 и Сапог.оа maltosa BKIIM

Ъ-194, выращивали совместно в колбах на качалке при оптимальных температурах, рН составе питательной среды, источнике углерода времени выращивания. Биомассу известным способом отделяли от культуральной жидкости и определяли содержание протеолитических ферментов в культуральной жидкости. Для этого в две пробирки с буферо» и мертиолатом добавляли по 1 мл 2р суспензии дрожжей С.maltosa ВПКМ

Y-194, затем в одну из пробирок (контроль) вносили 1 мл воды, а в другую (опыт) 1 мл культуральной жидкости.

Измеряли исходную оптическую плот-, 25 ность суспензий в обеих пробирках при длине волны 580 нм, затем помещали их на водяную баню при 40 + 0,5 С на 1 ч, после чего опять измеряли оптическую плотность. 3Р

Расчет процента лизиса субстрата проводили по формуле: (1) — 1)г) х 100", с- n

У

1 где I) — начальная оптическая плот- 35 ность;

l) — конечная оптическая плотг

HoCTh>

100 — переводной коэффициент для выражения результатов в про- 40 центах.

В табл, 1 приведены данные, показывающие, в .каких случаях совместное выращивание грибов и дрожжей может быть осуществлено, 45

Пары, грибы — дрожжи подбирали по признаку отсутствия лизиса между ними, что позволяет и грибам и дрожжам нормально развиваться и накапливать биомассу при совместном культивиро50 вании.

По этому .признаку были отобраны пары грибов и дрожжей, способные существовать вместе: Aspergillus fumigatus ВКМ F 1020 и Rodotorula auroti° 5&

1 аса ВКМ-Y-327 или дрожжи СапйЫа rugosa BKITN Y-445; Allescheri terrestris BKI1 F 6062 и Candida rugosa

ВКПМ Y-445; Sporotrichum pulverilentum ВКМ F .1764 и дрожжи Candida rugosa ВКПМ У-445 или Rodotorula aurotiaca BKM-Y-327, Оптимальное соотношение величин инокулятов грибов и дрожжей в подобранных парах находится в диапазоне от 3: 1 до 1: 1. Выход за эти соотношения приводит к понижению содержания белка в готовом продукте: при увеличении доли дрожжей в смеси микроорганизмов (соотношение грибов/

/дрожжей — 1:1,5) уменьшение содержания сырого протеина в продукте связано с тем, что дрожжи в таком количестве начинают подавлять развитие грибного мицелия, увеличение содержания грибного мицелия в смеси (соотношение 4: 1) приводит к уменьшению содержания белка в продукте, так как в грибном мицелии белка содержится меньше, чем в дрожжевых клетках.

Способ осуществляют следующим образом.

Измельченную солому смешивают с водой в соотношении 1:50, вносят соли: азотно-кислый аммоний, азотнокислый натрий в количестве 0,7-0-,8 г/л каждую :и однозамещенный фосфорнокислый калий 1 г/л. Для активации вносят 0,05 глюкозы и 0,4 кукурузного субстрата.

Среду инокулируют подобранной парой штаммов гриба и дрожжей в соотношении от 3:1 до 1:1 по массе. Об- . щий засев инокулята составляет 4 от всего объема среды. Смесь грибов и дрожжей культивируют глубинным способом 12 ч при рН 6-7, температуре

40-42 С и аэрации 1,5 л/л ч. Затем рН снижают до 4,5-5,5 и культивируют еще 12 ч. Снижение рН после 12 ч культивирования необходимо для создания оптимальных условий для развития дрожжей и дополнительного накопления дрожжевой биомассы, тогда как рН 6-7 в начале процесса преимущественно способствует накоплению биомассы грибов.

После окончания процесса выращивания культуральную жидкость плазмолиэируют в течение 1 ч при 90 С, а затем сушат при 50-60 С.

Основные характеристики готового кормового продукта приведены в табл, 2-4, Переваримость соломы 30Ж, переваримость корма 75-80 .

1479509

Таблица 1

Количество, X лизированных клеток дрожжами

Грибы

R. aегоtiaca С. util is С. scot ti С. rugosa

BKN Y-327 ВКПМ ВКПМ BKIIM

Y-277 Y-12 Y-445

С.maltosa

ВКПМ Y-194

All. terrestris

BKN F-6062

Sp. pulverilentum

ВКМ Г 1764

Asp. fumigatus

ВКМ F-1020

Trichoderma viride

BKI Р-426

36

Лизис отЛизис от- Лизис отсутствует

Лиэис отсутствует

Лизис отсутствует

19

27 сутствует

Лиэис отсутствует

Лизис от15

30 сутствует

10 сутствует

40

Пример 1. Солому измельчают до размера частиц 2-4 мм, смешивают с водой в соотношении 1:50, добавляют 0,8 г/л NaN0g, 0,8 г/л ИН J03, 1 г/л КН РО 1000 мг/л, глюкозу

0,05 мас.г. . и кукурузный экстракт

0,4 мас.7. Среду стерилизуют в течение 30 мин при 1 атм. В полученную стерильную среду вносят грибы Sporo- 10

trichum pulverilentum ВКМ F 1764 и дрожжи Candida rugosa BKIIII Y-445 в соотношении g:1. Общая величина засева 4 об.X. Выращивание ведут 12 ч при 38 С, рН 6,7. После этого рН сни- 15 жают до 4,5-5,5 и продолжают выращивание еще 12 часов. После окончания процесса суспензию плазмолизуют 1 ч при 80 С и высушивают нри 50-60 С.

Получают продукт с содержанием сыро- 20 го протеина 23ã., содержание липидов

1, 57.

Пример 2. Способ выращивания осуществляют, как в примере 1, но в качестве посевного материала исполь- 25 зуют грибы Asp. fumigatus ВКМ F-1020 и дрожжи RodotoruI.a aurotiaca ВКМ

Y-327 в соотношении 1:1. Культивирование ведут при 42 С. Получают продукт с содержанием сырого протеина 30

267, липидов 1,8Х.

Пример 3. Выращивание осуществляют, как в примере 1, но в качестве микроорганизмов используют грибы Allescheri terrestris ВКМ F-6062 и дрожжи Candida maltosa BK111 Y-194.

Получают продукт с содержанием сырого протеина 27г., содержание липидов

1, 57.

Таким образом, применение предлагаемого способа обеспечивает -»-величение содержания сырого протеина в корме от 3,5 (в соломе) до 27г"., Предлагаемый способ позволяет также сократить длительность культивирования до 1 сут.

Формула изобретения

Способ получения белковой биомассы, предусматривающий выращивание микроорганизмов в условиях аэрации на питательной среде, содержащей солому в качестве источника углерода, источник азота и минеральные соли, до максимального накопления белка в биомассе, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта за счет более высокой скорости роста и степени конверсии сырья, в качестве микроорганизмов используют консорциум штаммов гриба

Aspergillus fumigatus ВКИ Г-1020 и дрожжей Rodotorula aurotiaca ВКИ

Y-327, или Candida rugosa BKIIN Y-445, или гриба Al les cheri terrestri s BKN

F6062 и дрожжей Candida rugosa ВКПМ

Y-445, или гриба Sporotrichium pulverilentum ВКМ F-1764 и дрожжей Candida

rugosa ВКПМ Y-445, или Rodotorula

aurotiaca ВКМ Y. †3, при этом штаммы грибов и дрожжей вводят в среду в соотношении от 3: 1 до 1:1 по массе. — 1479509

Таблица 2

ОБЦ", %

Витамины, мг/кг

Содержание, %

Продукт

Общий белок

Ис ти н1н>1Й белок

В1 В2

Солома

Кормовой

ОБЦ вЂ” относительная биологическая ценность, % к казенну.

Таблица3

Продукт

Солома 7,0 17,5 19,3 3,6 1,54 0,19 0,017 0 11

Кормовой продукт 9,0 33,9 22,4 1,7 0,60 0,60 0,030 0,03 0,007

Таблнцвб

Продукт

Содерввиие виииокислот> Х от АСВ

Ливни

Нети они сти сти Трипто Пеи- Феиил и фвн див елани ок

1, 76 О, 12 0>07 0,06

8,50 0,9 0,5

0,6

Составитель Л.Минеева

Редактор N.Недолуженко

Заказ 2504/25 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101

Солона

Корионо11 продукт

Питательность

1 кг продукта, корм. ед.

3,0 1,2 15 0,2-0 3 отсут. отсут.

20-28 10-18 37-38 0,7-0,8 0,32 5,4

Минеральный состав, г/кг

Г 1 t 3 Г 1 ) Р205 К Na Са Мд Ге Zn Nn Cu

0,09 0,08 - 0,19 0 11 0,12 0>14 О, 17 0 17 0,3 0,14

0>2 0>5 0>08 О ° 8 О ° 5 0>б 0>б 0>7 О ° 9 i ° 2 0 ° 5