Способ получения кормовой добавки из верхового торфа

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ ИЗ ВЕРХОВОГО ТОРФА(71) Заявители Республиканское унитарное предприятие Белниитоппроект Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Болтовский Валерий Станиславович Полянков Виктор Тихонович Карпенко Виктор Владимирович Белясова Наталья Александровна Мультан Юрий Михайлович Погорелова Юлия Николаевна Цедрик Татьяна Петровна Полезин Михаил Алексеевич Федорова Ольга Ивановна(73) Патентообладатели Республиканское унитарное предприятие Белниитоппроект Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(56)5000976, 1991. Маякова Е.Ф. и др. Торфяная промышленность. - 1977 -12. - С. 17-18. Остроух О.В. и др. Весц Нацыянальнай акадэм навук Беларус. Сер. хм. навук. - 2002. -2. - С. 94-98.2169760 1, 2001. ЕА 200000209 А 1, 2000.1836031 3, 1993.(57) 1. Способ получения кормовой добавки, включающий термообработку субстрата, инокуляцию микроорганизмами и биоконверсию путем твердофазной ферментации в аэробных условиях, отличающийся тем, что в качестве субстрата используют верховой торф, в который после термообработки вводят раствор питательных солей, а в качестве микроорганизмов используют штаммы мицелиальных грибов.,. или их ассоциацию, выделенные из торфа, при этом твердофазную ферментацию ведут при температуре 25-35 С. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что термообработку торфа ведут при температуре 100-120 С в течение 40-60 мин. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что твердофазную ферментацию ведут в течение 5-7 суток. Изобретение относится к области биотехнологии и кормопроизводства, а именно к технологии получения углеводно-белковых кормовых добавок из верхового слаборазложившегося торфа, и может быть использовано в комбикормовой промышленности и животноводстве. Верховой слаборазложившийся торф (со степенью разложения до 20 ) по содержанию углеводов практически не отличается от растительного сырья, но содержит меньше лигнина. Кроме того, он содержит протеин, ряд биологически активных веществ, витами 9406 1 2007.06.30 ны, антибиотики, антиоксиданты и другие вещества, обуславливающие возможность его применения в качестве кормовой добавки или сырья для ее получения. Однако при использовании верхового торфа в чистом виде или сдобренного вкусовыми и питательными добавками его питательная ценность невысока в связи с тем, что большая часть углеводов, в частности клетчатки и других ценных высокомолекулярных соединений, находится в трудноперевариваемой для животных форме и не усваивается ими без проведения дополнительных операций по обработке торфа. Известен способ получения кормовых дрожжей на гидролизатах торфа, применяемых в качестве белковой кормовой добавки, включающий гидролиз торфа, отделение гидролизата от непрогидролизованного остатка, нейтрализацию и очистку (осветление) гидролизата, введение в гидролизат питательных солей и микроорганизмов - дрожжей, глубинную ферментацию в ферментере при температуре 28-30 С в течение 3-9 суток, концентрирование и сушку дрожжевой массы 1. Недостатком этого способа являются высокие энергозатраты как на стадии гидролиза сырья, так и в процессе подготовки гидролизата к биохимической переработке, ферментации, последующего концентрирования дрожжевой суспензии и сушки дрожжей, а также большое количество отходов (главным образом лигнина), превышающих по объему готовую продукцию. Кроме того, быстрое разрушение структуры торфа в условиях гидролиза затрудняет его переработку применяемыми в промышленности перколяционными способами и снижает выход сахаров от массы исходного сырья. Известен способ получения углеводно-протеинового корма из торфа, заключающийся в обработке торфа влажностью до 65 острым паром в присутствии питательных солей небелковых азотсодержащих реагентов, в частности мочевины или смеси мочевины и негашеной извести 2. В полученном таким образом углеводно-протеиновом корме количество общего азота в пересчете на протеин достигает 15-19(при его содержании в исходном торфе 5-7 ). Недостатком предложенного способа является несбалансированность кормов по аминокислотам, в том числе незаменимым (которые не синтезируются в клетках животных),обогащение кормов не истинным белком (полипептидами, состоящими из аминокислот), а сырым протеином (небелковыми азотсодержащими веществами). При нарушении техники скармливания, особенно при превышении доз, синтетические азотистые вещества могут быть токсичными для организма животных. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения кормовой добавки, в котором в качестве субстрата используется смесь торфа с различными добавками, в частности зерновыми отрубями (в количестве 10-40 ), куриным пометом, а в качестве микроорганизмовпродуцентов белка используются грибы, образующие при культивировании плодовые тела (или), после выращивания которых в течение длительного времени (15-20 суток) и сбора оставшийся материал используют в качестве корма 3. Недостатки данного способа заключаются в следующем. Использование субстрата в смеси с пшеничными отрубями или куриным пометом уже обеспечивает высокое содержание протеина. При этом после ферментации и снятия плодовых тел содержание протеина в субстрате увеличивается незначительно с 16,58 до 17,2 или с 12,47 до 14,2 соответственно. Задача изобретения - повышение питательной ценности кормовой добавки путем ее обогащения микробным белком (протеином), интенсификация и упрощение технологического процесса, удешевление стоимости получаемого продукта. Поставленная задача достигается тем, что в известном способе получения кормовой добавки, включающем термообработку субстрата, инокуляцию его микроорганизмами и биоконверсию путем твердофазной ферментации в аэробных условиях, в качестве суб 2 9406 1 2007.06.30 страта используют верховой торф, в который после термообработки вводят раствор питательных солей, а в качестве микроорганизмов используют штаммы мицелиальных грибов. и. или их ассоциацию, выделенные из торфа, при этом твердофазную ферментацию ведут при температуре 25-35 С. Кроме того, термообработку торфа ведут при температуре 100-120 С в течение 40-60 мин. Твердофазную ферментацию ведут в течение 5-7 суток. Технический результат предлагаемого способа заключается в увеличении перевариваемости кормовой добавки при скармливании животным за счет перевода части трудногидролизуемых полисахаридов в легкогидролизуемое состояние и получения при их биоконверсии сбалансированного по аминокислотному составу, в т.ч. по незаменимым аминокислотам, микробного белка (протеина) при интенсификации и упрощении технологического процесса и снижении стоимости кормовой добавки. Торф подвергают термообработке предпочтительно при температуре 100-120 С в течение 40-60 мин для повышения содержания легкогидролизуемых полисахаридов. Кроме того, уменьшается концентрация естественной микробиоты, среди представителей которой могут встречаться патогенные микроорганизмы, способные в ходе последующего культивирования увеличить свою численность. После термообработки и охлаждения в торф вносят расчетное количество раствора питательных солей (сульфата аммония и суперфосфата), содержащих азот и фосфор, необходимых для роста дрожжей. В качестве питательных солей могут быть использованы и другие соли, содержащие эти элементы. Подготовленную смесь инокулируют культурой микроорганизмов до достижения влажности 50-70 . В качестве культуры микроорганизмов (посевного материала) используют 2-х суточную культуру мицелиальных грибов, выращенную глубинным способом с аэрацией (в качалочных колбах). При получении посевного материала применяют питательную среду состава, г/л глюкоза - 20 (4)24 - 3 КН 2 РО 4 - 0,6 К 2 НРО 4 - 0,4 4 - 0,05. В качестве питательной среды для получения посевного материала могут быть использованы естественные субстраты с высоким содержанием углерода, азота и других питательных веществ (неохмеленное пивное сусло, молочная сыворотка и др.). Использование ассоциации мицелиальных грибов. и. обеспечивает деструкцию полисахаридов до моносахаридов и накопление биомассы за счет их утилизации. Ферментированный грибными культурами верховой торф содержит легкоусвояемые углеводы, полноценный белок и другие ценные вещества, отличается низкой концентрацией нуклеиновых кислот. Процесс твердофазной ферментации осуществляют присмеси 3,5-5,5, влажности 50-70 и температуре 25-35 С в аэробных условиях в течение 5-7 суток. При температуре термообработки ниже 25 С и выше 35 С ингибируется рост культур микроорганизмов и уменьшается активность ферментов, обеспечивающих биоконверсию полисахаридов в белок. Продолжительность культивирования менее 5 суток не обеспечивает максимального накопления белка, более 7 суток - не оправдывается технологическими и экономическими соображениями. Изобретение поясняется примером. Пример 1 Верховой торф, отделенный от пушицы, с размерами частиц до 10 мм, содержащий 4,6 сырого протеина, 18,2 легкогидролизуемых углеводов, подвергают термообработке паром при 120 С в течение 40 мин, вносят раствор питательных солей, охлаждают до 28 С и инокулируют культурой., после чего доводят влажность смеси 3 9406 1 2007.06.30 до 60 . Все операции с пропаренным торфом, включая его инокуляцию и твердофазную ферментацию, осуществляют с соблюдением правил асептики. Биоконверсию смеси осуществляют твердофазной ферментацией, инкубированием в растильной камере при 28 С в течение 7 суток. Температурный режим обеспечивают путем подачи воздуха необходимой температуры. После окончания процесса культивирования в полученном продукте определяют содержание моносахаридов эбулиостатическим методом, сырого протеина (по Кьельдалю) и истинного белка (по Барнштейну), легкогидролизуемых полисахаридов. В полученном после биоконверсии продукте содержалось,от массы абсолютно сухого субстрата сырого протеина - 10,6 истинного белка - 8,9 легкогидролизуемых углеводов - 23,8. Для длительного хранения кормовой добавки ее необходимо высушить. Примеры биоконверсии верхового торфа при различных условиях приведены в таблице. Результаты биоконверсии верхового торфа при различных условиях Содержание,от массы Температура Тип штаммов абсолютно сухого субстрата ферментации,п/п микроорганизмов Сырого протеина Истинного ЛегкогидролизуеС(общего белка) белка мых углеводов 25 9,4 7,8 28,1 1. 28 10,6 8,9 23,8 30 11,2 8,6 27,2 2. 35 10,1 8,2 26,3 Ассоциация 3. и 30 12,9 10,3 29,8. Как видно из таблицы, в результате биоконверсии верхового торфа твердофазным культивированием содержание сырого протеина (общего белка) в полученном продукте возрастает в 2-3 раза от 4,6 общего белка (сырого протеина) в исходном торфе до 10,6 для., 11,2 для. и 12,9 для их ассоциации, а количество истинного белка составляет от 7,8 до 10,3 , в то время как у кормовой добавки,полученной известным способом 3, обеспечивается незначительный прирост протеина(не более 1,7 ). Обогащение кормовой добавки истинным белком (полипептидами) повышает питательную ценность кормовой добавки. Кроме того, в полученном продукте содержание легкоусваиваемых животными легкогидролизуемых углеводов составляет 23,8-29,8 (в торфе -18,2-21,8 ). Изобретение может использоваться на предприятиях по переработке торфа, а полученный продукт - в комбикормовой промышленности и животноводстве. Источники информации 1. Получение кормовых дрожжей из торфа / Под. ред. В.Е. Раковского. - Мн. Наука и техника, 1977. - С. 33-35, 124-125. 2. Маякова Е.Ф., Тихомиров Г.П. Углеводно-протеиновый корм из торфа и его использование в животноводстве // Торфяная промышленность.- 1977. - 12. - С. 17-18. 3.5000976, МПК А 23 К 1/00, 1991 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4