способ получения биологически-активной кормовой добавки

Формула изобретения

Способ получения биологически активный кормовой добавки, включающий подготовку твердого субстрата, внесение инокулята базидиального гриба-продуцента биологически активных веществ, выращивание биомассы при оптимальной температуре, отличающийся тем, что в качестве твердого субстрата используют фуражное зерно, в качестве продуцента биологически активных веществ берут базидиальный гриб Agaricus bisporus, выращивание осуществляют в течение 5 7 сут, с последующей сушкой и размолом биомассы совместно с субстратом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к биотехнологии и касается получения кормовых средств, обогащенных биологически активным веществами и биомассой соматических структур гриба в условиях твердофазной ферментации фуражного зерна.

Биологически активные кормовые препараты (БВК), аминокислоты, кормовые антибиотики, некоторые витамины, ферменты получают путем микробиологического синтеза, в основном глубинным способом культивирования на жидких средах кормовых дрожжей, бактерий, низших грибов.

Для этого готовят жидкую питательную среду, содержащую необходимые компоненты для культивирования соответствующего продуцента, стерилизуют, охлаждают, вносят инокулят продуцента, выращивают при оптимальной для данного продуцента температуре, в условиях непрерывного перемешивания и аэрации. После окончания процесса культивирования из культурольной жидкости выделяют целевой продукт: либо биомассу, либо одно из действующих биологически активных веществ.

При этом жидкие или твердые отходы производства поступают на очистные сооружения для нейтрализации их негативного действия на окружающую среду.

Недостатком этого способа является большая энергоемкость процесса, связанная с затратами электроэнергии на стадии культивирования, выделения целевого продукта, очистки отходов.

Наиболее к близким к заявляемому объекту по технической сущности является способ получения белкового кормового продукта [1] на основе штамма соматических структур базидиального гриба Bjerkandera adusta, который культивируют на обрезках виноградной лозы и пшеничной соломе.

Воздушно-сухие обрезки виноградной лозы или соломы измельчают до 0,5 - 23,0 10,0 мм обрабатывают водой до достижения влажности 65 -70% стерилизуют 30 мин при 0,5 атм, охлаждают, вносят 1 2 мл 5-суточного инокулета гриба. B. adusta ВКМ F-2934D в колбы, вместимостью 100 мл. С 3 5 г увлажненного субстрата инкубируют в течение 20 сут при 28 30^oC. Получают белковый кормовой продукт, содержащий белок 15% линиды до 7% ферменты целлюлозного комплекса 124 389 ед, пектиназы 30 ед.

Однако выше описанный способ не лишен недостатков. Целлюлозу и лигнинсодержащее сырье (солома, виноградная лоза) не полностью перерабатывается продуцентом и в готовом продукте остается около 28 36% этих веществ. Не все виды животных могут употреблять такой корм. Кроме этого, обрезки лозы и солому в процессе подготовки субстрата для культивирования продуцента B.adusta приходится измельчать в мелкую крошку, затрачивая на эту операцию электроэнергию (работа соломорезки, измельчителя). Процесс культивирования B.adusta длительный, происходит в течение 20 суток. Химический состав полученного кормового продукта зависит от исходного сырья и продуцента, который применим в каждом из способов, т. к. продукты метаболизма специфичны для каждого из продуцентов и условий их культивирования. В этом смысле поиск новых продуцентов целесообразен.

Задачей изобретения является расширение ассортимента белковых кормовых продуктов, улучшение их качества, упрощение процесса, уменьшение энергозатрат на их производство.

Поставленная задача решается путем применения соматических структур нового штамма базидиального съедобного гриба Agaricus bisporus D 49, культивируемого на увлажненном до 50 48% фуражном зерне, в течение 5 7 суток, с последующей сушкой и размолом полученного продукта.

Штамм соматических структур гриба Agaricus bisporus D-49 (4) выделен из плодового тела гриба, растущего в Балхашском районе Алма-Атинской области. Депонирован в коллекции непатогенных микроорганизмов ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии ВАСХНИЛ г. Санкт-Петербург).

На Сусло-агаре культура образует бархатистые колонии из плотного слоя прямых коротких гиф воздушного мицелия. Край колонии волнообразный, погруженный, с пушистой внешней линией. Внешняя сторона колонии не окрашена. Воздушный мицелий состоит из хорошо развитых генеративных и скелетных гифов. Генеративные гифы тонкие, слабоветвящиеся, сентированы, прянки редкие. Скелетные гифы почти без перегородок, встречаются вздутия.

Из источников углерода гриб ассимилирует из питательной среды крахмал, мольтозу, оробинозу, глюкозу. Из источников азота предпочтительно усваивает органические формы, например, пентон, дрожжевой автолизат, хуже усваивает минеральные формы азота: мочевину, аммоний сернокислый, азотнокислый и хлористый.

Сущность изобретения состоит в том, что фуражное зерно, например, пшеницу, ячмень, овес, моют, заливают водой в соотношении 1:1, варят в течение 15 30 мин, освобождают от свободной влаги, добавляют мел, гипс в количестве 5 г. на 1 кг зерна, перемешивают, стерилизуют при 130 132^oC 1 ч, охлаждают до 20 25^oC, после чего вносят жидкий инокулят гриба Agaricus bisporus Д-49 в количестве 5 7% от массы субстрата. Выращивают соматические структуры гриба без перемешивания и аэрации в течение 5 7 сут. Затем хорошо разросшейся в зерне милеций, не отделяя от зерна, дробят, сушат на ленточной сушилке при температуре сушильного воздуха 120 130^o на входе и 50 - 60^oC на выходе из сушилки. Сухой продукт размалывают при помощи мельницы.

Приготовление инокулята.

Из лущеного овса готовят среду следующего состава, г/л:

Овес лущеный 30

Мел 5

Вода 1 л

pH 6,5 7

Овес отваривают в течение 15 мин, фильтруют. В фильтрат добавляют мел и воду до 1 л. Стерилизуют при 115 120^oC мин. После охлаждения до 20^oC в среду вносят мелкие кусочки соматических структур гриба Agaricus bispirus Д-49, выращенного на сусле-агаре.

Выращивают инокулят на качалке при 160 180 об/мин, в течение 5 сут. Готовый инокулят затем вносят в стерильное зерно.

Пример 1. Берут 10 кг ячменя, моют до прозрачности смывных вод. Заливают 10 л воды, варят в автоклаве при 105^oC 30 мин, охлаждают. При помощи сита удаляют излишек воды, добавляют мел с гипсом в равных количествах по 50 г, перемешивают с зерном, помещают в металлические емкости либо в стеклянные банки слоем 15 20 см, закрывают ватной салфеткой и бумагой, стерилизуют при 130 132^oC в течение 1 ч, охлаждают до 25 26^o, вносят инокулят в количестве 1 1,4 л. Емкости размещают в растительной камере. Выращивают при 20 22^oC, без перемешивания, в течение 5 7 сут, т.к. при длительности культивирования менее 5 сут мицелий не успевает развиться во всей толще субстрата, более 7 сут выращивать нецелесообразно, т.к. после этого срока не увеличивается содержание важных компонентов продукта белка, липидов. После окончания процесса культивирования полученные блоки субстрата, переплетенные гифами мицелия, дробят, высушивают на ленточной сушилке при температуре сушильного воздуха 120 130^oC на выходе и 50 60^oC при выходе из сушилки. Сухой продукт размалывают.

По химическому составу готовый продукт содержит,

Влага 5 10

Протеин 16 18

Клетчатка 5 6

Липид 1 5

Витамин C-32-34 ед/100г B-0,6 ед/100г PP-8-,5 ед/100г Ферменты: ед/г:

Амилаза 55 119

Протеаза 41 57

Липаза 6 27

Целлюлоза 82,0

Карбоновые кислоты 500 600 мг/100г ( в т.ч. сорбиновая, щавелевая, фумаровая, янтарная, яблочная, винная, лимонная).

Пример 2. Технологические стадии процесса аналогичны примеру 1, кроме этого, в ферментированное зерно ячменя, пшеницы добавляют 15 30% пророщенного зерна пшеницы, ячменя. Химический состав продукта в пределах п.1.

Продукт твердофазной ферментации зерна при помощи штамма соматических структур гриба Agaricus bisporus D-49, содержащий биомассу и биологически активные вещества, может быть рекомендован в качестве кормовой добавки в рационы животных в целью увеличения их продуктивности. Продукт назван заявителем: "кормовая добавка "БШ".

Полезные свойства этого продукта доказаны на примерах использования его при выращивании домашней птицы и пушных зверей в неволе. Результаты представлены в табл. 1 и 2.

В экспериментальном хозяйстве Казахской зональной опытной станции по птицеводству кормовая добавка "БШ" испытана на утятах кросса "Медео" с суточного по 49 день выращивания в дозировках: 1, 2, 3, 5 г/кг комбикорма.

Пример 3. В Алма-Атинском зверохозяйстве "Коопзверопромхоза" кормовая добавка "БШ" испытана в рационах кормления ондатры, серебристо-черных лисиц, в дозе 1 г. в день, взрослым особям во время гона в течение 10 дней, а также молодняку после отсадки их от матерей. Один из характерных примеров показано при кормлении ондатры.

Технический результат при осуществлении предлагаемого способа состоит в следующем: упрощение процесса и сохранение затрат на производство биологически активной кормовой добавки достигается за счет исключения операции измельчения субстрата, т.к. вместо соломы, лозы применяют зерно, не требующее измельчения.

Повышается в 4 раза коэффициент использования технологического оборудования на стадии ферментации, т.к. благодаря применению штамма Agaricus bisporus ускоряется процесс ферментации, он длится 5 7 сут, вместо 20 сут в случае применения штамма B.adusta.

Расширяется ассортимент кормовых средств, содержащих БАВ. при осуществлении предлагаемого способа получают новый комплексный биологически активный препарат, содержащий комплекс веществ, продуцируемых именно штаммом Agaricus bisporus D. 49. Кроме тех компонентов, которые накапливают в процессе ферментаций гриб B.adusta по известному способу (белки, липиды, ферменты целлюлазного комплекса), продукт по предлагаемому способу дополнительно сдержит витамины PP, B, C, карбоновые кислоты, ферменты амилазу, карталазу, липазу, а клетчатки содержит не более 5 6%

Сушка продукта, предусмотренная по предлагаемому способу, улучшает свойства конечного препарата, т.к. в сухом виде продукт имеет более длительный срок годности и может транспортироваться на любые расстояния.

Сухая форма препарата и более широкий спектр биологически активных веществ, содержащихся в нем, повышает полноценность продукта в качестве кормового средства и более широкие области применения. Кормовая добавка "БШ" позволяет увеличить выход здорового потомства пушных зверей, содержащихся в неволе, увеличить привесы во время откорма птиц и экономить корм на единицу привеса.