Сельскохозяйственная биотехнология - Шевелуха Е.А.
Скачать (прямая ссылка):
Хороший субстрат для выращивания кормовых дрожжей— молочная сыворотка, являющаяся производственным отходом при переработке молока. В 1 т молочной сыворотки в
Ных углеводородов снижено
среднем содержится 10 кг полноценного белка и 50 кг дисахарида лактозы, который легко утилизируется микроорганизмами. Для выделения из молочной сыворотки белков разработана эффективная технология с применением метода ультрафильтрации низкомолекулярных веществ через мембраны. Получаемые таким способом белки используют для приготовления сухого обезжиренного молока или в качестве пищевой белковой добавки. Остающиеся после отделения белков жидкие отходы (перме-ат), содержащие лактозу, могут быть переработаны путем культивирования дрожжей в обогащенные белками кормовые продукты.
Очень часто дрожжеванию подвергают молочную сыворотку без предварительного выделения из нее белков, при этом выращивают специальные расы кормовых дрожжей из родз Torulopsis. На основе дрожжевания молочной сыворотки производят три вида кормовых белковых продуктов: заменитель цельного молока для кормления молодняка сельскохозяйственных животных—«БИО-ЗЦМ»; жидкий белковый продукт «Промикс» с содержанием белков в 2,5—3 раза выше, чем щ исходной молочной сыворотке; сухой обогащенный дрожжевыми белками продукт «Провилакт», применяемый как заменитель сухого обезжиренного молока.
Кроме углеводов и углеводородов в качестве источников углерода дрожжевые клетки могут использовать низшие спирты — метанол и этанол, которые обычно получают из природного газа или растительных отходов. Дрожжевая масса, полученная после культивирования дрожжей на спиртах, отличается высоким содержанием белков (56—62% от сухой массы) и в ней меньше содержится вредных примесей, чем в кормовых дрожжах, выращенных на «-парафинах нефти.
Как показывают опыты по изучению питательных свойств кормовых дрожжей, они достаточно хорошо перевариваются в организме животных (переваримость белков 80—90%), по сумме незаменимых аминокислот близки к эталону ФАО, а по содержанию в белках лизина, треонина, валина и лейцина существенно превышают эталон ФАО (см. табл. 5.2). Вместе с тем белки дрожжей частично не сбалансированы по метионину и в них мало содержится других серосодержащих аминокислот.
По сравнению с растительными источниками белков кормовые дрожжи имеют повышенное содержание нуклеиновых кислот (3—6% от сухой массы), которые в такой концентрации оказывают вредное воздействие на организм животных. В результате их гидролиза образуется много пуриновых оснований, превращающихся затем в соли мочевой кислоты, которые, от-272
кладываясь в организме, могут быть причиной мочекаменной болезни, остеохондроза и других заболеваний. Вследствие этого оптимальная норма добавления дрожжевой массы в корм сельскохозяйственных животных обычно составляет не более
5—10% от сухого вещества или 10—20% дрожжевого белка от общего количества белка в кормовом рационе.
Кормовые дрожжи, культивируемые на питательной среде из н-парафинов нефти, могут содержать многие вредные примеси — производные бензола, D-аминокислоты, аномальные липиды, различные токсины и канцерогенные вещества, поэтому их подвергают специальной очистке (экстракция бензином). При производстве кормовых дрожжей возникают проблемы очистки газообразных и жидких отходов, в связи с чем проводится работа по созданию экологически чистых безотходных технологий с замкнутым циклом водоиспользования.
Кроме совершенствования производственной технологии, важное значение имеет создание высокопродуктивных штаммов дрожжей, способных накапливать много белка, быстро наращивать биомассу и эффективно использовать субстрат для жизнедеятельности. Для создания новых штаммов микроорганизмов применяют как методы обычной селекции, так и генно-инженерную биотехнологию.
Наряду с использованием дрожжевых белков в качестве кормовой добавки при балансировании рационов сельскохозяйственных животных, разработана технология получения из них пищевых белков. Уже в 1930—40-е годы в некоторых странах были разработаны технологии культивирования пивных и других пищевых дрожжей (Saccharomyces cerevisiae, Candida arborea, С. utilis), которые использовались как белковые добавки к различным пищевым продуктам.
При переработке в пищевой белок биомассу дрожжей тщательно очищают. С этой целью клеточные оболочки дрожжевых клеток разрушают с помощью механической, щелочной, кислотной или ферментативной обработки и затем экстрагируют гомогенную дрожжевую массу органическим растворителем. После такой очистки от органических и минеральных примесей полученный дрожжевой продукт обрабатывают щелочным раствором для растворения белков, затем белковый раствор отделяют от оставшейся массы дрожжей и направляют на диализ. В процессе диализа из белкового раствора удаляют низкомолекулярные примеси. Очищенные диализом белки осаждают, высушивают и полученную белковую массу используют в качестве добавок в различные пищевые продукты: сосиски, студни, паштеты, мясные и кондитерские начинки.
Белки дрожжей применяют также при получении искусственного мяса, для этого проводят текстурирование белков — нагревание с последующим быстрым охлаждением или продавливание белковой пасты через отверстия малого диаметра. Для улучшения свойств в белковую пасту добавляют полисахариды и другие компоненты. Гидролизаты белков используют в качестве вкусовых приправ, для приготовления медицинских препаратов и лечебного питания.
