СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВЫХ ДРОЖЖЕЙ
FODDER YEAST PREPARATION METHOD

Использование: биотехнология, кормопроизводство, получение кормового белка из стоков птицефабрик, мясоперерабатывающих предприятий или их смесей. Изобретение относится к биотехнологии, а именно к способам получения кормового белка из стоков животноводческих ферм, в которых жидкую фракцию стоков используют в качестве питательной среды для культивирования дрожжей. Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве при производстве кормов. Переработка жидкой фракции стоков в кормовой белок посредством микробного синтеза позволяет не только обеспечить сельскохозяйственных животных и птиц кормами, но и частично ее утилизировать.
Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса сточных вод изменяются физические свойства воды (повышается температура, уменьшается прозрачность, появляются окраска, привкусы, запахи); на поверхности появляются плавающие вещества, на дне образуется осадок, наблюдается изменение химического состава воды, появляются токсичные вещества, уменьшается содержание кислорода.
Биомасса дрожжей является одним из наиболее полноценных кормов (около 5% ее сухого вещества составляет белок). В нем содержатся все незаменимые аминокислоты, усваивающиеся лучше, чем белок концентрированных кормов растительного происхождения.
Известен способ производства кормовых дрожжей из зерновой барды, предусматривающий фильтрацию последней с получением фильтрата и твердой фракции с крупными частицами дробины, приготовление питательной среды путем введения в фильтрат необходимых для роста дрожжей минеральных солей, культивирование дрожжей, сепарирование дрожжевой суспензии с получением биомассы дрожжей и культуральной жидкости, концентрирование биомассы и сушку полученного концентрата (Патент РФ №2041945 Российская Федерация, МПК С12 №1/16, А23К 1/06. Заявитель и патентообладатель Мариинский спиртовой комбинат, заявл. 18.08.1993 опубл. 20.08.1995). Недостатками данного способа являются невысокий выход дрожжей и загрязнение окружающей среды отходами производства.
Наиболее близкой технологией к изобретению является патент РФ № Пат. 2580160 Российская федерация, МПК А23К 10/12, А23К 10/37. Заявитель и патентообладатель. Бурятская ГСХА. №2014127112/13; заявл. 02.07.14; опубл. 10.04.16. Способ приготовления дрожжей представлен на (рис. 1)
Недостатками данного способа являются: неполный охват сырьевой базы, большая трудоемкость, длительность процесса.
Для устранения данных недостатков, нами предлагается новый способ, состоящий из трех этапов переработки жидкой фракции стоков.
Данная цель достигается тем, что в способе получения кормового белка из стоков животноводческих ферм, включающем на первом этапе получение винных дрожжей, на втором этапе подготовку питательной среды стоков животноводческих ферм с последующим культивированием, на третьем процесс дополняется тем, что сгущенную фракцию последующим отделением жидкой суспензии, которую используют как дополнительный источник питания при культивировании кормовых дрожжей. В результате стала возможной полная утилизация стоков за счет того, что твердая фаза, отделенная от сброженной суспензии сахаромицетов является готовым органическим удобрением, содержащим необходимые для почвы обогащающие ее компоненты, а сточные воды после выделения целевого продукта (биомассы дрожжей) удовлетворяют европейским стандартам по показателю ХПК (происходит уменьшение в 2 раза).
Питательной средой для получения кормовых дрожжей служит жидкая фракция стоков.
Технологическая схема подготовки среды из жидкой фракции стоков представлена на рис. 2
На первом этапе предусматривается получение винных дрожжей следующим образом: в выделенный сок из молодых почек хвои, предварительно разбавленный 1:3 засеваем винные дрожжи Sacharomyces Vini Muscat добавляем необходимые для активного роста минеральные компоненты - суперфосфатные соли, биотин, соли хлора.
Для поддержания ph среды добавляем серную кислоту, выдерживая стандарты по технологическому расчету, время при температуре среды t=30…33 гр. Таким образом, получаем культуральную жидкость, которую можем использовать для второй стадии выращивания.
На второй стадии отработанную культуральную жидкость разбавляем водой в два раза, вводим минеральные соли и настоянный на воде раствор, полученный из молодых почек сосны и разводку дрожжей Candida Utilis.
3
2
4
4
Также вносим в питательную среду следующие питательные соли, г/дм: KhPO - 1.56; MgSO - 0,62 и настой молодых шишек, приготовленной по специальной технологии.
Подогрев питательной среды с целью уничтожения посторонней микрофлоры (грибки, бактерии и т.д.) осуществляли в термостате при температуре 26…28°С, в течение 12…24 часов. Затем для придания фармакологических свойств в полученную питательную среду добавляем дрожжевой лизат с йодом и смешиваем. Это будет способствовать увеличению выхода биомассы с улучшенными фармакологическими свойствами. Широко известно, что йод предотвращает заболевание щитовидной железы и др. Раствор переносим в качалочные колбы, стерилизуем, охлаждаем.
Использование молодых почек сосны и хвойных пород в качестве инокулята имеет следующие достоинства. Почки хвойных деревьев и, в частности, сосны, содержат огромное количество биологически активных веществ, которые позволяют укрепить иммунитет и избавить организм от болезнетворных микробов. Смола и сапонины, кислоты, эфирные масла и дубильные вещества - подобный «коктейль» весьма благотворно влияет на органы дыхания, способствует отделению слизи и снимает воспалительные процессы. Кроме этого, сосновые почки богаты витамином С, который незаменим при простудных заболеваниях. Его содержание в 100 г отвара почек сосны в 8-10 раз больше, чем в 100 г лимонного сока.
Диффузионный сок получаем путем прессования выжимок почек хвои на фильтр-прессе. Сосновые почки уже давно нашли свое применение в народной медицине. Сосна обладает и лечебными свойствами, которые помогают укрепить здоровье. С лечебной целью используют хвою, живицу и почки сосны. Сосна выделяет смолы больше, чем все другие хвойные деревья. Сосну широко используют для получения древесной смолы - живицы. Живица обладает бактерицидными и ранозаживляющими свойствами, входит в состав некоторых пластырей и мазей (например, в состав мази Вишневского).
С лечебной целью почки сосны нужно собирать весной, когда молодые побеги оранжево-коричневатого цвета, а на изломе почки имеют бурый или зеленый цвет. Поверхность почек покрыта чешуйками, они склеены между собой смолой. Запах сосновых почек ароматный, смолистый, вкус их горьковатый. Весной сосна набирается силой, почки набухают, но еще не успевают раскрыться, это самое время заготавливать почки сосны, в это время они наиболее ароматны и смолисты. Если чешуйки почек раскрылись, то собирать их уже не стоит, чешуйки почек должны быть плотно прижаты друг к другу. Сосновые почки лучше всего срезать ножницами или срывать их руками, но обязательно одеть перчатки, так как сосновые почки покрыты смолой, которая очень плохо отмывается.
Сушат почки в хорошо проветриваемой комнате, разложив их тонким своем на ткани или на бумаге в 3 см. То, что почки высохли можно определить по излому, на изломе почки должны быть сухие. При хорошей погоде почки могут высохнуть в течении 10 дней. Сушить почки в сушилках или на чердаках не стоит так как смола плавится и испаряется, почки при этом распустятся.
Хранят сухие сосновые почки в сухом, хорошо проветриваемом и затемненном помещении. Хранить готовое сырье можно 2 года.
Сосновые почки содержат: фитонциды, каротин, смолы, витамины группы В, витамин С, смолы, дубильные вещества, крахмал, горькое вещество, эфирное масло, алкалоиды.
Таким образом, питательная среда для культивирования белково-витаминного концентрата, содержащая натуральный сок из некондиционного или выжимок почек хвойных деревьев, обогащает дрожжи комплексом витаминов, пектинов, биологически активными веществами, что улучшает качество готового продукта, придает ему лечебно-профилактические свойства.
Добавление раствора, содержащего элементы молодых почек хвойных деревьев, проходит в несколько стадийных операций (рис. 3). В начале, почки проходят стадию очищения, от механических примесей, от пожелтевших и высохших фрагментов игл. Затем очищенные почки идут на мойку, где происходит отделение от загрязнении (песок, глина и т.д). Пройдя мойку, молодые почки измельчаются до определенной величины - 1-2 мм. Затем полученный измельченный объем почек смешиваем с водой в соотношении 1:3, полученный объем стерилизуем при температуре 60°С, настаиваем в течение 10 часов. Через 10 часов раствор фильтруем, получаем готовый продукт. Полученный раствор отправляем в производство, либо маркируем и отправляем на хранение.
В биомассе винных дрожжей Sacharomyces Vini Muscat содержатся аминокислоты - лейцин, аланин, валин, глицин, тирозин, фенилаланин и метидин в доле 42,7%, аспаргин, лизин, треонин, местионин, изолейцин в доле 31,5% к белку, что определяет высокую биологическую ценность биомассы. Предлагаемый штамм характеризуется крупными клетками, способными образовывать конглономеры, легко оседающие в бродящем сусле на дно. Образования плотного зернистого осадка способствуют быстрому отделению дрожжей от сусла.
В процессе культивирования винных дрожжей дополнительно обогащают культуральную жидкость бирлогически активными веществами аминокислотами. Использование отработанной культуральной жидкости от первой стадии в качестве питательной среды на второй стадии культивирования обогащенную витаминами, с добавлением раствора молодых шишек хвои, аминокислотами, БАБ, способствует увеличению выхода биомассы дрожжей Candida Utilis, обеспечивает улучшение качества конечного продукта.
3
На третьем этапе в твердую фракцию, полученную по технологической схеме представленной на рис. 2 вводим дополнительные источники микроэлементов, в данном случае это также отходы сельского хозяйства, затем помещают на сбраживание. Процесс сбраживания заканчивается через 24 часа. Затем сброженные стоки путем ферментации разделяют на твердую и жидкую фракции. Твердая фракция представляет собой готовое органическое удобрение и без дополнительной переработки вывозится на поля. Затем жидкую фракцию направляют в аппарат для культивирования микроорганизмов и проводят получение кормового белка согласно рис. 1. Если в жидкой фракции в процессе брожения образуется этанол в большом количестве, то перед микробным синтезом ее разбавляют жидкой фракцией свежих стоков. Сточную воду направляют на животноводческие фермы для повторного использования, дополняя недостающие 30 м2 воды ежесуточного потребления (200 м) из водоема. Таким образом в предлагаемом способе дорогостоящие пищевые продукты заменены на этанол, образующийся в стоках при спиртовом сбраживании. Добавление же раствора из почек хвои добавляет кормовому белку фармакологические свойства. Кроме того, этот способ позволяет полностью утилизировать используемые стоки.
Технологический процесс, с проведением этапов сушки, расфасовки, маркировки и хранения представлен на рис. 4.