Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Биоконверсия вторичных продуктов агропромышленного комплекса

Получение белкового корма

Использование микробной биомассы для обогащения кормов белком и незаменимыми аминокислотами - одна из важных проблем настоящего и будущего. Выращивание микроорганизмов не зависит от климатических и погодных условий, не требует посевных площадей, поддается автоматизации. Дрожжи - одна из наиболее перспективных групп микроорганизмов для получения белковых кормовых добавок. Содержание белка в клетках некоторых штаммов дрожжей составляет до 2/3 сухой массы, на долю незаменимых аминокислот приходится до 10% (в белках сои, богатых лизином, немногим более 6%).

Первый в мире крупный завод кормовых дрожжей мощностью 70000 т в год был пущен в 1973 г. в СССР. Использовали несколько видов дрожжей, способных к быстрому росту на углеводородах (Candida lipolytica, С. maltosa и др.). Главным сырьем для производства дрожжевого белка служили отходы от переработки нефти. Другим пригодным видом промышленного сырья для производства микробного белка может служить метанол, на котором способны расти дрожжи (около 25 видов) и метилотрофные бактерии. Причем бактерии на метаноле дают больше биомассы, чем дрожжи.

В последнее время изучаются дрожжи, обладающие гидролитическими ферментами и способные расти на полисахаридах без их предварительного гидролиза. Использование таких дрожжей позволяет избежать дорогостоящей стадии гидролиза полисахаридсодержащих вторичных продуктов. Известно более 100 видов дрожжей, которые хорошо растут на крахмале и могут не только ассимилировать, но и сбраживать его (Schwanniomyces, Saccharomycopsis). Обнаружены целлюлазы у дрожжей (Trichosporon), которые способны расщеплять нативную целлюлозу. Дрожжи из рода Kluyveromyces хорошо растут на инулине - основном запасном веществе в клубнях топинамбура - важной кормовой культуры, которая может быть использована для получения дрожжевого белка. Молочная сыворотка также может служить хорошим субстратом для 20% известных видов микроорганизмов.

В качестве исходного сырья для дрожжевой биоконверсии используются прежде всего шелушеное дробленое зерно колосовых культур, зерновой солод. Питательные среды увлажняют либо водой с добавкой необходимых минеральных веществ, либо другими жидкими субстратами: соками, отварами, экстрактами листьев, стеблей, клубней, корнеплодов. К этой категории могут быть отнесены и некоторые продукты переработки животного сырья, например молочная сыворотка.

Приготовленная из зерна и жидких субстратов питательная среда засевается дрожжами и инкубируется в течение 18-24 ч. с температурой 30°С при перемешивании и аэрации. Дрожжевая культура разделяется на твердую зерновую и жидкую фракции. Твердая фракция без инактивирования дрожжей может быть использована в качестве посевного материала при твердофазном культивировании. После инактивирования дрожжей её используют в кормлении сельскохозяйственных животных или в специальных пищевых продуктах (крупы, хлопья, мюсли и т. п.). Жидкая фракция идет на приготовление функциональных напитков, как жидких, так и высушенных.

Дрожжевая биомасса представляет собой источник незаменимых аминокислот и витаминов. Различные виды дрожжей содержат 40-55% белка, который усваивается на 85-88%, занимая по этому показателю промежуточное положение между белками растительного и животного происхождения. Кроме того, при аэробной ферментации растительного сырья дрожжами накапливается комплекс биологически активных продуктов. Это витамины группы В, РР, ферменты (амилазы, инвертаза, галоктокиназа, ал- когольдегидрогеназа, антранилсинтаза и др.). Также среди дрожжевых метаболитов имеются органические кислоты: лимонная, фумаровая, пировиноградная, щавелевая, яблочная, янтарная и др. Белок дрожжей обычно беден метионином и цистеином, но богат лизином и треонином.

Для получения высокобелковых продуктов дрожжеванию подвергают корма, богатые моно- и дисахаридами. Кроме дрожжей рода Candida, продуцентами белка могут служить грибы (Trichoderma, Chaetonium, Aspergillus, Fusarium и др.). На термически обработанной соломе, пшеничных отрубях, кукурузных початках и других целлюлозосодержащих остатках растениеводства и соке люцерны с использованием глубинной и твердофазной ферментации получают готовые препараты, содержащие до 17-20% белка. В технологии биоконверсии растительного сырья используют глубинный способ культивирования, твердофазную ферментацию или ферментацию смешанного типа, когда субстрат конвертируется последовательно в глубинном и твердофазном режимах.

Наибольшее распространение в качестве источника белка получили дрожжи, выращенные на молочной сыворотке. При культивировании микроорганизмов на молочной сыворотке следует учитывать физиологические особенности продуцентов и порядок ассимиляции ими из среды кислот (летучих, молочной и лактозы). Встречаются микроорганизмы, растущие на сыворотке, но не усваивающие лактозу. Большое влияние на накопление биомассы микроорганизмами оказывает содержание в молочной сыворотке сухих веществ (от 5,3 до 6,9%). В целом сыворотка, благодаря своему уникальному составу и свойствам, является важнейшим пищевым сырьем и может служить основой для получения разнообразных продуктов высокой пищевой и биологической ценности.

Обработанные методом аэробной ферментации навозные стоки - ценный субстрат для культивирования дрожжей, которые используют для питания летучие жирные кислоты, образовавшиеся на первом этапе переработки. Конечный продукт - высокопитательная дрожжевая биомасса. Жидкая фракция после очистки и стабилизированный лигноцеллюлозный остаток применяются как удобрение.

За рубежом и в России активно формируется новое направление в питании и борьбе с желудочно-кишечными заболеваниями животных и человека. Это использование дрожжевых культур, с одной стороны, как источника цельных компонентов пищи и корма (нутрицевтика), а с другой - как пробиотика, стимулятора собственной защитной флоры организма (парафармацевтика).

Экспериментально доказано, что белково-углеводные концентраты из хлебопекарных дрожжей обладают лечебно-профилактическими свойствами благодаря способности сорбировать и выводить из организма тяжелые металлы, патогенные и условно-патогенные бактерии за счет сохраненных биополимеров (глюканов и маннанов) клеточных стенок дрожжей.

Безусловно, все высокопродуктивные по биомассе штаммы дрожжей и дрожжеподобных грибов, предлагаемые для производства ферментированных продуктов, должны проходить регламентированные контрольные тесты. Если не фиксируются противопоказания для их использования, никакие психологические барьеры нс должны мешать выходу этих новых обогатителей пищи и корма на рынок биологически активных продуктов. С их помощью можно решать многие вопросы, трудно или совсем не решаемые с помощью антибиотиков и бактериальных пробиотиков, и балансировать рационы питания человека и животных по белку и витаминам.

Навозные стоки используют в качестве заменителя водного раствора аммиака или аммонийных солей при приготовлении корма для жвачных животных. Используют лигноцеллюлозный измельчённый субстрат (солома, опилки, торф и их смеси), увлажняют стоком до 70-75% и засевают мицелием гриба семейства навозниковых (Coprinaceae). Это сапротроф, хорошо растёт на богатых перегноем почвах. Через 12-14 дней мицелий прорастает, и появляются вполне съедобные плодовые тела гриба. Кроме того, наблюдается преобразование лигноцеллюлозного комплекса исходного субстрата. Он имеет приятный грибной запах и пригоден для корма жвачным животным.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы