способ получения белковой добавки для пищевых продуктов и комбикормов

Формула изобретения

Способ получения белковой добавки для пищевых продуктов и комбикормов, включающий приготовление питательной среды из муки зерновых культур и воды, засев ее продуцентом и накопление биомассы, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта, его биологической ценности и сокращения длительности процесса, в питательную среду дополнительно вводят мелассу, питательные соли и гидролизат мясоперьевой муки, а в качестве продуцента используют дрожжи Saccharomyces cerevisiae в количестве 0,3 - 0,8% при следующем соотношении компонентов в питательной среде, мас. % :

Меласса 1

Мука зерновых культур 1

Хлорид калия 2 - 4

Сульфат аммония 2 - 4

Диаммоний фосфат 2 - 4

Гидролизат мясоперьевой муки (из расчета 20 - 25 мг % аминного азота) 4 - 5

Дрожжи Saccharomyces cerevisiae 0,3 - 0,8

Вода Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения кормовых добавок, белковых обогатителей и может быть использовано в комбикормовой, пищевкусовой и консервной отраслях промышленности.

Известны способы получения кормовых добавок методом твердофазной ферментации на основе виноградных выжимок совместно с пшеничными отрубями [1] ; из отходов крахмалопаточного и глюкозного производств с использованием кукурузного экстракта [2] , микробных концентратов на основе отходов хлопчатника и получение белка из дрожжей для корма животных [3, 4] , белковых заменителей, изолятов и обогатителей пищи [5] , а также ферментационный способ обогащения зерна с помощью Candida tropicalis.

Наиболее близким к заявляемому является ферментационный способ обогащения зерна с помощью Candida tropicalis [6] . Способ заключается в том, что для повышения питательной ценности зерна использовали штамм Candida tropicalis 6948, выращенный на жидкой среде, при t = 30^оС в течение 48 ч. Компонентами питательной среды были вода и размолотое зерно 2 - 40 г/дм³.

В результате процесса (концентрация зерна 2 г/дм³) содержание белка в субстрате возрастало на 21% (2 мг белка в исходной среде и 2,42 мг белка в конце процесса). При более высоких концентрациях зерна в среде содержание белка возрастало незначительно, а именно при содержании зерна в 1 дм³ : 10 г - на 13% , а при 30 - на 2% .

Недостатки известного способа: обедненная питательная среда для ферментации Candida tropicalis 6948 (вода, зерно); длительный процесс ферментации - 48 ч, низкий выход белка.

Целью изобретения является увеличение выхода продукта, повышение его биологической ценности и сокращение длительности процесса.

Цель достигается тем, что способ глубинной ферментации включает приготовление питательной среды из измельченных зерновых культур и воды, засев ее продуцентом, накопление биомассы, в котором новым является то, что в питательную среду дополнительно вводят мелассу, питательные соли, гидролизат из белоксодержащих отходов, например мясоперьевой муки, а в качестве продуцента используют дрожжи Saccharomyces cerevisae в количестве 0,3 - 0,8% .

Способ осуществляется следующим образом: готовят питательную среду из зерновых культур, предварительно измельченных так, чтобы содержание муки составляло 80 - 85% . К раствору мелассы с массовой долей 1,0% , добавляют 1,0% муки, полученной из зерновых культур, в том числе и некондиционных (овес, ячмень, пшеница, соя, сорго).

Для составления питательной среды используют азотистые, фосфорные и калийные соли в виде растворов с массовой долей 18 - 20% . В качестве поставщиков азота, фосфора и калия используют соответственно (NH₄)₂SO₄, (NH₄)₂HPO₄ и KCl. Расход их 2,0 - 4,0% к объему питательной среды. В качестве стимулятора роста используют гидролизат из мясоперьевой муки [7] в количестве 4,0 - 5,0% из расчета на аминный азот 20 - 25 мг % ; рН среды 4,5 - 4,8.

Способ получения белковой добавки поясняется примерами.

П р и м е р 1. Предварительно раскисляют мелассную рассиропку до рН 4,8. На объем питательной среды 100 см³ в качалочную колбу берут 86,7 см³ водного раствора мелассы с массовой долей 1,0% ; вносят 1,0 г измельченного зерна, например ячменя, растворы питательных солей хлорида калия, сульфата аммония и диаммонийфосфата, % соответственно: 2,0; 2,6; 3,2 или 2,0; 2,6; 3,2 см³; 4,0 см³ (из расчета по амминному азоту 20 мг % ) гидролизата из мясоперьевой муки с содержанием в нем 500 мг % аминного азота; 0,5 г (0,5% ) засевных дрожжей и культивируют 18 ч при 301^оС на микробиологической качалке.

П р и м е р ы 2, 3, 4, 5 остаются без изменения.

П р и м е р 6. Питательную среду готовят, как в примере 1, однако водный раствор мелассы с массовой долей 1,0% берут 85,7 см³, рН 4,5; и 5,0 см³ гидролизата мясоперьевой муки (из расчета его по аминному азоту 25 мг % ). Получено дрожжей 3,63 г или прирост к первоначальному засеву составляет 86,1% .

Получено биомассы дрожжей 3,42 г или прирост 85,3% к первоначальному засеву.

П р и м е р 2. Питательную среду готовят как в примере 1, но количество внесенных засевных дрожжей к объему питательной среды 0,3 г (0,3% ).

Получено биомассы дрожжей 2,7 г или прирост составил 81,5% к первоначальному засеву.

П р и м е р 3. Питательную среду готовят как в примере 1, однако количество засевных дрожжей увеличивают до 0,8 г (0,8% ) к объему питательной среды. Получено дрожжей 5,6 г или прирост 85,1% .

П р и м е р 4. Питательную среду готовят как в примере 1, но количество засевных дрожжей составляет 0,2 г (0,2% ). Получено дрожжей 1,2 г или прирост к первоначальному засеву 83,3% .

П р и м е р 5. Питательную среду готовят как в примере 1, но количество засевных дрожжей 1,0 г (1% ). Получено дрожжей 4,64 г или прирост к первоначальному засеву 78,4% .

Во всех примерах культивирование биомассы дрожжей происходит при условиях сбалансированности среды по углеродному, азотистому и фосфорному питанию, что отсутствует в прототипе.

Максимальный прирост белка обеспечивается при засеве дрожжей к объему среды 0,5 - 0,8.

В табл. 1 приведены данные по приросту белка на различных по составу питательных средах и оптимальном засеве дрожжей 0,6% в сравнении с прототипом.

Данные табл. 1 показывают, что предлагаемый способ ферментации белковой добавки повышает выход продукта в сравнении с прототипом на 53,0 - 64,3% при одновременном сокращении продолжительности ферментации в 2,7 раза.

Биологическая ценность белковых добавок, полученных по предлагаемому способу, подтверждается их аминокислотным составом в пересчете на истинный белок (табл. 2), а также зольным составом и отдельными макро- и микроэлементами (табл. 3).

Биологическая ценность кормовой добавки стала возможна за счет обогащения ее витаминами группы В в связи с использованием зерновых злаков, добавлением в питательную среду гидролизатов из мясоперьевых добавок, за счет присутствия в них таких важных аминокислот, как лизин, триптофан, аргинин, гистидин, лейцин, изолейцин, глицин, фенилаланин, треонин, валин, участвующие как в синтезе тканевых белков и нуклеопротеидов; в регуляции эндокринных систем, так и играющих важную роль в регуляции обмена веществ и в синтезе белков из аминокислот, а также присутствия макро- и микроэлементов, играющих важную роль, например, в кормлении животных. (56) Багашвили Л. З. Разработка технологии получения белковых кормовых добавок методом твердофазной ферментации. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Сухуми, 1988, 16 с.

2. Авторское свидетельство СССР N 1085583, кл. A 23 K 1/00, опублик. 1984.

3. Двойченкова Е. Ю. , Калунянц К. А. , Кейдун Г. Л. , Лавриченко (Потапова) М. Н. и др. Разработка экспериментально-технологической линии получения КМК из растительных отходов агропромышленного комплекса. - В сб. : Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Биотехника- 86". Грозный, 1986, с. 18.

4. Двойченкова Е. Ю. , Кантера В. М. и др. Микробные концентраты из растительных отходов АПК в кормовых рационах животных. В сб. Тезисы докладов участников совещания отделения ВАСХНИЛ по нечерноземной зоне РСФСР "Интенсификация животноводства и кормопроизводства в нечерноземной зоне РСФСР". Йошкар-Ола, 1986, с. 12-13.

5. Артюхов В. Г. , Янчевский В. К. , Головченко В. Н. и др. Технология комплексной переработки дрожжей - сахаромицетов на пищевые белковые продукты, препараты медицинского и технологического назначения. - Химия пищевых добавок: Тезисы докладов Всесоюзной конференции. Черновцы, 25-27 апреля 1989. - Киев, 1989.

6. Fermenta method for protein enrichment of corn by Candida tropicalis Bankhaneli sumant Ahirwadkar Smita "Proc. Nat. Acad Sei India", 1988, В 53, N 4, 257 - 262 (прототип).

7. Авторское свидетельство СССР N 577225, кл. C 12 N 1/18, 1977.

8. Контроль производства хлебопекарных дрожжей. Бакушинская О. А. , Белова Л. Д. , Буканова и др. - М. : Пищевая промыш-сть, 1980, 167 с.