Сельскохозяйственная биотехнология - Шевелуха Е.А.
Скачать (прямая ссылка):
Белковые концентраты из бактерий. Наряду с получением кормовых дрожжей важное значение для кормопроизводства имеют также бактериальные белковые концентраты с содержанием сырого белка 60—80% от сухой массы. Известно более 30 видов бактерий, которые могут быть использованы в качестве источников полноценного кормового белка. Бактерии способны наращивать биомассу в несколько раз быстрее дрожжевых клеток и в белке бактерий содержится значительно больше серосодержащих аминокислот, вследствие чего он имеет более высокую биологическую ценность по сравнению с белком дрож-жей. Источником углерода для бактерий могут служить различные газообразные продукты (природный и попутный газы, газовый конденсат и др.), низшие спирты (метанол и этанол), водород.
При использовании в качестве сырья газообразных продуктов, основным компонентом которых является метан, питательную смесь под давлением подают в специальный ферментер струйного типа (рис. 5.2). В целях лучшей утилизации сырья микроорганизмами в таком ферментере предусматривается рециркуляция газовой смеси. Для обеспечения необходимой аэрации культуры бактерий ферментер продувают воздухом или кислородом. Чаще всего на газовых питательных средах выращи* вают бактерии рода Methylococcus, способные при оптимальных условиях утилизировать до 85—90% подаваемого в ферментер метана. Все технологические линии, связанные @ культивированием бактерий в газовой среде, требуют контроля за составом этой среды и оснащения производственных установок герметизированным, взрывобезопасным оборудованием.
По окончании ферментации клетки бактерий осаждают И отделяют от питательной среды на сепараторе. Полученную бактериальную массу подвергают механической или ультразвуковой обработке с целью разрушения клеточных оболочек, после чего высушивают и используют для приготовления кормовых белковых концентратов.
В связи с тем, что газовая среда из метана и воздуха взрывоопасна и для лучшей утилизации метана бактериями требует 274
Рис. 5.2. Ферментер для выращивания микроорганизмов на газообразных углеводородах:
/ — корпус ферментера, 2 — охлаждающая рубашка, 3— мешалка; 4 — привод мешалки, 5 — подача газообразных углеводородов; 6— подача кислородсодержащего газа; 7 — подача жидкой питательной смеси; 8—подача посевной культуры, 9 — выход дрожжевой суспензии по окончании ферментации, 10—выпуск I аза из ферментера; II — выход 1азовой смеси па рециркуляцию; 12 — газоанализатор, подающий сигнал на регулирующее устройство клапана, 13—регулятор давления внутри ферментера; 14—улавливатель умекислого газа
12
ее постоянной рециркуляции, производство кормового белка из газообразных продуктов является довольно сложным и дорогим. Более широкое применение находит технология выращивания бактериальной белковой массы на метаноле, который можно легко получить путем окисления метана. При культивировании на питательной среде, содержащей метанол, наиболее эффективны бактерии родов Methylomonas, Pseudomonas, Methylophillus. Выращивание этих бактерий проводится в обычном ферментере с использованием жидкой питательной среды.
Широкомасштабное производство кормовых белков на основе использования метанола впервые было организовано в Великобритании. Концерном «Ай-Си-Ай» выпускается кормовой белковый препарат с коммерческим названием «Прутин». В нашей стране также разработана технология получения бактериальной белковой массы из метанола, коммерческое название препарата «Меприн». Он содержит в своем составе до 70—74% от сухой массы белков, до 5% липидов, около 10% минеральных веществ, 10—13% нуклеиновых кислот. На основе культивирования бактерий рода Acinetobacter разрабатывается технология получения кормового белка из этанола (препарат «Эприн»), который будет также иметь и пищевое назначение.
Высокой интенсивностью синтеза белков характеризуются водородокисляющие бактерии, способные накапливать в своих клетках до 80% сырого белка в расчете на сухое вещество. Эти
бактерии используют энергию окисления водорода для утилизации углекислого газа, а некоторые штаммы и для усвоения атмосферного азота. Для культивирования водородокисляющих бактерий в составе газовой среды обычно содержится 70—80% водорода, 20—30% кислорода и 3—5% С02. Высокую эффективность при выращивании на такой газовой среде имеют бактерии родов Pseudomonas, Alcaligenes, Achromobacter, Corinebacterium и др.
Обычно водород для производства белковой массы получают из воды путем ее электролитического (электролиз) или фотохимического разложения. Углекислый газ может быть использован из газообразных отходов каких-либо промышленных производств, а также топочных газов, что одновременно pemaei проблему очистки газовой среды. Производство кормового белка на основе водородокисляющих бактерий может быть также организовано вблизи химических предприятий, где в качестве побочного продукта образуется водород.
Обычно кормовой белок бактериального происхождения добавляют в комбикорма в количестве 2,5—7,5% от белка рациона, при кормлении взрослых свиней — до 15%. Основным препятствием, которое не позволяет его использовать в большей концентрации, является повышенное содержание нуклеиновых кислот (10—25%). Кроме того, в бактериальной массе наряду с полезными компонентами в значительном количестве синтезируются трудно усвояемые формы липидов; сложнее и дороже методы выделения и очистки бактериальных белковых препаратов.
