способ получения кормового белкового продукта
Классы МПК: | C12P21/00 Получение пептидов или протеинов C12N1/20 бактерии; питательные среды для них C12N1/38 химическая стимуляция роста или активности путем введения химических соединений, не являющихся существенными факторами роста; стимуляция роста путем удаления химического соединения A23K1/00 Корма |
Автор(ы): | Винаров А.Ю., Лоевский А.Л., Ипатова Т.В. |
Патентообладатель(и): | Государственный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-11-18 публикация патента:
20.10.1997 |
Использование: биотехнология, микробиология, кормопроизводство, получение белка. Сущность изобретения: проведение биоконверсии крахмалсодержащего сырья с помощью микроорганизмов в присутствии смеси двух веществ: аммонийной соли хлорфенилоксиуксусной кислоты и комплексного соединения молибдена. В качестве первой соли используют N-трис-(2-гидроксиэтил) аммониевую соль 2-хлор-фенилоксиуксусной кислоты, а в качестве комплексного соединения молибдена - 1-гидроксиэтилидендифосфонатотриоксимолибдат VI аммония или 1-гидроксиэтилидендифосфонатотриоксимолибдат VI натрия. Смесь этих веществ, взятых в соотношении ОТ 1:1 до 1:1
10, в количестве 1
10-9 - 1
10-2 г/л добавляют в питательную среду при выращивании биомассы на любой стадии всего цикла накопления культуры. Это позволяет увеличить содержание белка в полученном кормовом продукте на 9-44% при увеличении производительности процесса биоконверсии на 9-33% по сравнению с аналогичными способами.
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
Формула изобретения
Способ получения кормового белкового продукта, включающий биоконверсию растительного крахмалсодержащего сырья микроорганизмами в питательной среде, содержащей все необходимые биогенные компоненты, отличающийся тем, что в питательную среду добавляют смесь N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевую соль 2-хлорфенилоксиуксусной кислоты и 1-гидроксиэтилидендифосфонаториоксимолибдат VI аммония или 1-гидроксиэтилидендифосфонатотриоксимолибдат VI натрия в количестве 1![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано в микробиологической промышленности при производстве кормовой биомассы, а также а агропромышленном комплексе на местных портативных установках по микробиологической переработке растительного сырья. Способ микробиологической переработки растительного крахмалосодержащего сырья с целью получения белкового продукта известны. Известен способ [А. С. СССР N 1750604] получения кормового белково-витаминного концентрата из зерноотходов с добавлением яблочного, виноградного и свекловичного жома. Через 8-10 часов получают концентрат, в одном литре которого содержится 50 млрд. клеток дрожжей p. Saccharomyces cerevisiae и 40 млрд. клеток бактерий p. Streptococcus thermophyllus. Недостатком данного способа является низкая производительность процесса биоконверсии растительного сырья, т. к. при пересчете количества биомассы с показателя по количеству клеток на показатель по массе микроорганизмов в одном литре будет получен разбавленный концентрат. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ [А.С. СССР N 1674771] в котором проводят биоконверсию растительного крахмалсодержащего сырья смешенной культурой микроорганизмов: дрожжами p. Candida quillermondii 21-А (ВКПМ N-Y 438), Endomycopsis fibuligera R-574 и бактериями p. Lactobacillus pentoaceticum, в соотношении 1:1:20. За 8-9 час. утилизируется 5 г/л крахмала, конечное содержание микроорганизмов составляет 2,5 г/л, выход от использованного сахара 50% Недостатком данного способа также является низкая производительность процесса биоконверсии. В результате биоконверсии растительного сырья получают сильно разбавленный по биомассе продукт, в котором содержится всего лишь 2,5 г/л клеток микроорганизмов. Задача, которая стояла перед авторами данного изобретения, углубить биоконверсию растительного субстрата, с тем чтобы получить конечный продукт с более высоким содержанием белка и в то же время ускорить процесс накопления биомассы. Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении производительности процесса биоконверсии. Данная техническая задача решается путем проведения биоконверсии сырья в присутствии смеси двух веществ: аммонийной соли хлорфенилоксиуксусной кислоты и комплексного соединения молибдена. В качестве аммонийной соли хлорфенилоксиуксусной кислоты используют N-трис (2-гидроксиэтил)аммониевую соль 2-хлорфенилоксиуксусной кислоты (АСХФОУК) следующей формулы: [Cl - C6H4-O-CH2-COO] -![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
1-гидроксиэтилидендифосфонатотриоксимолибдат Y1 аммония, (NH 4)H2[(MoO3
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
Пример 2. Вариант 1. (Контрольный) Биоконверсии подвергают отруби ржи содержанием общих углеводов 62,3% в т.ч. крахмала 24,3% и белка 14,7% Отруби тонко измельчают, заливают водой в соотношении 1:8, медленно нагревают при перемешивании до температуры 50oC, выдерживают при этой температуре 30 мин. повышают температуру до 60oC и вновь выдерживают суспензию при перемешивании 30 мин. после чего охлаждают до 30oC, подкисляют фосфорной кислотой до pH5,5, добавляют сернокислый аммоний, хлористый калий и сернокислый магний в таком количестве, чтобы концентрация азота, калия и магния была равна 0,8; 0,2 и 0,05 г/л, соответственно. Далее на полученной питательной среде проводят выращивание ассоциации микроорганизмов: дрожжи p. Endomycopsts fibuligera (ВКПМ N-Y 2173), Candida utilis (ВКПМ N-Y 277) и бактерии p.Bacillus species (ВКПМ N-Y 579), взятых в соотношении 10:5:0,1. Выращивание проводят при температуре 30oC, pH 5,5, в периодических условиях. Время накопления биомассы составляет 10 час. Конечный продукт содержит: общих углеводов 39,9% масс. в т.ч. крахмала - 1,5% масс. истинного белка 34,2% масс. Вариант 2. Подготовку питательной среды проводят также, как в варианте 1, но дополнительно перед началом процесса в ее состав вводят АЦХФОУК и 1-гидроксиэтилидендифосфонатотриоксимолибдат Y1 натрия в соотношении 1:1 в количестве 1,0
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
Пример 3. Биоконверсии подвергают банановый жом, получаемый при переработке бананов, с содержанием сахаров 8% крахмала 27% общего белка 4,5%
По варианту 1 жом разбавляют водой в 5 раз, в смесь добавляют, г/л: сернокислый аммоний -3,0; хлористый калий 0,5; сернокислый магний (семиводный) 0,1, и подкисляют фосфорной кислотой до pH 5,5. на полученной питательной среде выращивают в периодических условиях в течение 18 час. дрожжи p. Endomycopsis fibuligera (ВКПМ) N-Y-2173). В течение процесса поддерживают на постоянном уровне первоначальные концентрации азота, фосфора, калия и магния в питательной среде. В результате получают биомассу с содержанием углеводов, исключая трудногидролизуемые, 17% белка 24%
По варианту 2 биоконверсию бананового жома проводят также, как и по варианту 1, но три раза в течение процесса, в начале и далее каждые 6 час, в питательную среду накопления биомассы добавляют раствор АЦХФОУК и 1-гидрокосиэтилидендифосфонатотриоксимолибдат Y1 натрия в соотношении 1:103 в количестве 1,0
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
Пример 4. Биоконверсии подвергают отходы сельского хозяйства. Картофель некондиционного качества смешивают и измельчают в шнековом смесителе с зеленой массой зерновых культур (пшеницы, ржи, овса) и топинамбура в соотношении 1: 2. Массу пропаривают в течение двух часов слабым раствором соляной кислоты при pH 2,0. Затем охлаждения нейтрализуют раствором аммиака, пропитывают раствором комплексного удобрения (аммофоской с соотношением компонентов: азот: фосфор: калий 1:2:0,5) и раствором сернокислого магния, при этом аммофоску и соль магния берут в количестве 1,0 и 0,1% масс. к массе сырья, соответственно. В результате обработки сырья получают массу с содержанием сырого протеина 16% масс. в т.ч. истинного белка 0,8% масс. и общих углеводов (исключая трудногидролизуемые) 48% масс. к массе сухих веществ. По варианту 1 (контрольному) на полученной массе с содержанием влаги 86% проводят культивирование гриба Aspergillus niger (ВКПМ N-Y 228) поверхностным способом в течение 7 суток. В результате получают биомассу с содержанием сырого протеина 44% масс. в том числе истинного белка 29% масс. и общих углеводов (исключая трудногидролизуемые) 31% масс. к массе сухих веществ. По варианту 2 полученную массу дополнительно пропитывают раствором АСХФОУК и 1-гидроксиэтилтдендифосфонатотриоксимолибдата Y1 аммония, взятых в соотношении 1:1. Пропитку осуществляют периодически, каждые 12 час. попеременно подавая в систему АЦХФОУК и комплексное соединение молибдена. Концентрация смеси веществ в массе постоянно равна 1,0
![способ получения кормового белкового продукта, патент № 2093578](/images/patents/379/2093012/183.gif)
Таким образом примеры реализации способа показывают, что использование N-трис-(2-гидроксиэтил)аммониевой соли 2-хлорфенилоксиуксусной кислоты (АСХФОУК) совместно с комплексными соединениями молибдена в выше заявленных соотношениях и концентрациях смеси позволяет увеличить содержание белка в полученном в результате биоконверсии растительного сырья кормовом продукте на 9-44% при увеличении производительности процесса биоконверсии на 9 33% по сравнению с аналогичными способами.
Класс C12P21/00 Получение пептидов или протеинов
Класс C12N1/20 бактерии; питательные среды для них
Класс C12N1/38 химическая стимуляция роста или активности путем введения химических соединений, не являющихся существенными факторами роста; стимуляция роста путем удаления химического соединения