Способ получения кормовых дрожжей
Владельцы патента RU 2441392:
Изобретение относится к области сельского хозяйства, микробиологической и гидролизной промышленности, в частности к технологиям производства кормовых дрожжей из гидролизатов, получаемых при переработке отходов животноводческих комплексов. В качестве исходного сырья используют предварительно измельченный навоз с добавлением опилок или подстилочный навоз с высоким содержанием соломы. Сырье подвергают гидролизу серной кислотой с термообработкой. Проводят инверсию, нейтрализацию и очистку гидролизата. В полученный очищенный и нейтрализованный гидролизат добавляют измельченный облепиховый шрот, проводят аэрирование. Отделяют жидкую фазу от твердой. В жидкую фазу вводят питательные соли и дрожжи, проводят выращивание дрожжей, флотацию, сепарирование и сушку. В твердую фазу вносят питательные соли и дрожжи, проводят выращивание дрожжей, сепарацию и сушку. Полученные кормовые дрожжи подвергают ультрафиолетовому облучению: при выращивании на жидкой фазе — после сепарирования, при выращивании на твердой фазе — после сушки. Осуществление изобретения позволяет увеличить качество и выход дрожжей, повысить содержание витамина D2 в готовом продукте. 1 табл.
Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства, микробиологической и гидролизной промышленности, в частности к технологиям производства кормовых дрожжей из гидролизатов, получаемых при переработке растительного сырья и отходов животноводческих комплексов.
Известен способ получения белковых кормовых дрожжей (авт.св. №906495, А23К 1/06, А23К 1/12, 1980), включающий гидролиз сырья растительного происхождения минеральной кислотой при определенной температуре и давлении в присутствии активного ила, вводимого в количестве 1-25% к весу абсолютно сухого сырья, и последующую переработку гидролизатов обычным способом. Используемый активный ил представляет собой отход, получаемый в результате биологической очистки производственных и коммунальных сточных вод. Для опытного производства дрожжей по данному способу был использован активный ил Сясьского целлюлозно-бумажного комбината, отобранный из верхнего илового канала и затем сконцентрированный.
Однако в настоящее время использование активного ила для производства кормовых дрожжей запрещено ввиду того, что на очистные сооружения поступают различные стоки, состав его нестабилен и включает значительное количество вредных примесей, плохо поддающихся контролю и регулированию. Попадая в гидролизаты, они ухудшают качество дрожжей, делая их непригодными для использования в качестве корма.
Известен также способ производства кормовых дрожжей (А.А.Андреев, Л.И.Брызгалов. Производство кормовых дрожжей. М.: Лесная промышленность, 1986, с.9-12, рис.2), включающий гидролиз растительного сырья серной кислотой с добавлением воды и отработанной культуральной жидкости, инверсию сахаров, нейтрализацию известковым молоком (аммиачной водой), очистку, выращивание дрожжей и их последующую обработку, упаривание отработанной культуральной жидкости, сушку и сжигание остатка после упаривания.
Недостатками известного способа являются использование в процессе гидролиза отработанной культуральной жидкости, что повышает содержание в гидролизате количества примесей — ингибиторов, значительный расход энергии на упаривание и сушку культуральной жидкости, потери в результате сжигания ценных органических компонентов.
Известен способ получения корма из навоза (пат. США №3846558, кл. 426-2, 1970), предусматривающий смешивание жидкого и твердого навоза, приготовление суспензии из них, добавление дрожжей, способных ассимилировать азот. Эту суспензию аэрируют и перемешивают, поддерживая температуру 23-35°С при рН 4,7 в течение времени, необходимого для прохождения ферментации. При этом образуется продукт, который можно использовать в качестве добавки в рацион животным.
Однако известный способ не позволяет утилизировать полностью навоз, готовый продукт обладает недостаточно высоким качеством.
Известен способ обработки соломы на корм, включающий обработку 0,2-1,0%-ным водным раствором Н2O2 с последующим пропариванием под давлением 3-4 атм при температуре 130-140°С (авт. св. СССР №1371679, кл. А23К 1/12, 1986).
Недостаток этого способа состоит в том, что солома после обработки имеет невысокую питательную ценность, а также непритязательный внешний вид.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ получения корма для сельскохозяйственных животных (авт. св. №1701239, А23К 1/06, А23К 1/12, 1991), включающий гидролиз древесных отходов серной кислотой с термообработкой, экстракцию сахаров из прогидролизованного сырья с применением последрожжевой бражки, отделение жидкой фазы от твердой. Отфильтрованный гидролизат подвергают инверсии, нейтрализации и очистке, аэрированию. Аэрированное сусло заправляется растворами питательных солей и направляется для выращивания дрожжей. Далее дрожжевая суспензия, подверженная сгущению во флотаторе и сепараторе, отправляется на сушку. Избыток бражки после частичной очистки сбрасывается в канализацию.
Недостатками данного способа являются недостаточно высокий выход готового продукта, а также вторичное использование в технологическом процессе последрожжевой бражки, что увеличивает количество вредных веществ, в том числе ингибиторов в сусле, а следовательно, снижает качество дрожжей и замедляет процесс брожения.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является наиболее полная утилизация отходов животноводческих комплексов, а также безотходная технология их обработки с целью получения кормовых дрожжей с высоким выходом.
Технический результат изобретения — увеличение качества и выхода дрожжей, повышение витамина D2 в готовом продукте.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения кормовых дрожжей, включающем измельчение сырья, гидролиз сырья раствором серной кислоты с термообработкой, инверсию гидролизата, нейтрализацию и очистку гидролизата, аэрирование, отделение жидкой фазы от твердой, введение питательных солей, дрожжей в жидкую фазу, выращивание дрожжей, флотацию, сепарирование, сушку, согласно изобретению в качестве сырья используют навоз с добавлением опилок или подстилочный навоз с высоким содержанием соломы, после нейтрализации и очистки в гидролизат вводят облепиховый шрот, при этом после отделения жидкой фазы гидролизата от твердой для выращивания дрожжей используют и твердую фазу, в которую вносят питательные соли, засевные дрожжи, сепарируют и сушат, причем дрожжи подвергают ультрафиолетовому облучению: при выращивании дрожжей из жидкой фазы гидролизата — после сепарирования, при выращивании дрожжей из твердой фазы гидролизата — после сушки.
Отличительными признаками заявляемого способа являются новые условия осуществления способа, а именно использование в качестве сырья для получения дрожжей навоза с добавлением опилок или подстилочного навоза с высоким содержанием соломы, введение в гидролизат добавки — облепихового шрота, а также использование для выращивания дрожжей твердой фазы гидролизата, что обеспечивает безотходную технологию производства кормовых дрожжей и способствует увеличению выхода готового продукта. Кроме того, новым является обработка дрожжей ультрафиолетовым облучением, что способствует повышению в кормовых дрожжах витамина D2, который необходим для регулирования метаболизма кальция и фосфора в живом организме.
Проведенными опытами доказано, что содержание витамина D2 в 1 г облученных кормовых дрожжей доходит до 7000-8000 международных условных единиц, что повышает качество готового продукта.
Используемый в заявляемом способе облепиховый шрот является отходом производства. Облепиховый шрот имеет большой витаминно-минеральный комплекс и содержит много сырого протеина, клетчатки, золы, углеводов, также он богат витаминами группы В, в особенности никотиновой и фолиевой кислотой, содержит органические кислоты (суммарно до 4,2%): яблочную, винную, щавелевую, янтарную. Также он стимулирует рост и развитие животных, регулирует процессы пищеварения, повышает иммунитет. Использование навозной массы с высоким содержанием питательных веществ совместно с облепиховым шротом обеспечивает благоприятные условия для роста дрожжей, обогащает продукт биологически активными веществами, что повышает качество готового продукта. В ходе экспериментальных исследований было установлено, что заявляемый способ способствует повышению выхода кормовых дрожжей. Результаты исследований приведены в таблице.
| № п/п | % раствора H2SО4 | Температура термообработки, °C | Время гидролиза, мин | Выход дрожжей, % | |
| Жидкая фаза | Твердая фаза | ||||
| Изобретение | 1,0 | 100-150 | 30 | 46,2 | 41,5 |
| 0,5 | 100-150 | 20 | 51,7 | 46,3 | |
| Прототип | 1,0-3,0 | 165-200 | 2-6 | 36,5-42 | — |
Щепа и опилки содержат около 70% углеводов (целлюлоза и гемицеллюлоза) и 27% лигнина. Баланс химических веществ: 50% углерод, 6% водород, 44% кислород и около 0,1% азот.
В среднем в навозе крупного рогатого скота содержится 21% органического вещества, 0,5-0,55% азота общего, 0,10-0,15% азота аммиачного, 0,2-0,25% фосфора, 0,6% калия и 0,40% кальция. Кроме того, навоз содержит все необходимые микроэлементы. В 20 т его содержится в среднем — 101 г бора, 1005 г — марганца, 5,2 г — кобальта, 78 г — меди, 481 г — цинка, 10,3 г — молибдена, 2 г йода.
В соломе содержится 35-45% клетчатки и других сложных трудноперевариваемых углеводов, 2-6% белка, 1,2-2% жира, 4-7% золы. Из этих данных видно, что основную часть питательных компонентов для выращивания дрожжей содержит навоз, так как он помимо основных химических веществ содержит также микроэлементы, благодаря которым получают более качественные дрожжи, а соответственно и больший выход дрожжей.
Технический результат достигается более глубокой переработкой грубого растительного сырья, позволяющей получать корма высокой питательной ценности за счет повышения содержания в нем легкоусвояемых компонентов, например сахаров и протеинов, отсутствия в нем вредных веществ.
Таким образом, именно отличительные признаки заявляемого способа обеспечивают обогащение продукта питательными и биологически активными веществами, витамином D2, что повышает качество кормовых дрожжей, увеличивает выход готового продукта.
Способ получения кормовых дрожжей осуществляют следующим образом.
Пример 1. Навоз и опилки измельчают до размеров 1-2,5 мм. После этого растительное сырье подвергают гидролизу разбавленной до 1%-ной серной кислотой в гидролизаппаратах при температуре 100-150С° в течение 30 минут (на 300 кг берут 100 л раствора серной кислоты). Образующийся попутно при этом фурфурол выводят в виде фурфуролосодержащего конденсата, а часть его остается в гидролизате. Оставшийся после гидролиза лигнин удаляют из аппарата.
Полученный гидролизат с содержанием сахара до 3-3,5% подвергают инверсии при температуре 130-150°С и нейтрализации известковым молоком или аммиачной водой. Полученный в результате нейтрализации гипс вместе со всем шламом удаляют из раствора методом осаждения в отстойниках или сепарированием в вихревых очистителях (циклонах). После очистки от механических примесей в нейтрализованный гидролизат добавляют измельченный облепиховый шрот, затем происходит перемешивание, вакуум-охлаждение до 31-32°С, аэрирование. Полученный субстрат фильтруют. Отфильтрованную жидкую фазу направляют на выращивание дрожжей, а полученную твердую фазу на твердофазную ферментацию.
При выращивании дрожжей из жидкой фазы гидролизата в ферментер вносят засевные дрожжи, питательные соли, содержащие азот, фосфор, калий и другие, необходимые для роста дрожжей элементы, а также вводят воздух для обеспечения кислородом процесса образования биомассы дрожжей и осуществления дыхания дрожжевых клеток. Выращивание дрожжей происходит при температуре 36-38°С.
Выращенные дрожжи выводят из аппарата в виде дрожжевой суспензии, которая в дальнейшем проходит стадии флотации и сепарирования. Для исключения потерь дрожжей с последрожжевой бражкой возможен обратный однократный пропуск через ферментатор отфлотированной дрожжевой бражки. Затем после сепараторов кормовые дрожжи в виде суспензии облучают в специальном витаминизаторе каскадного типа прямым воздействием ультрафиолетовых лучей на дрожжи. При облучении происходит превращение эргостерина, содержащегося в различных количествах в дрожжах, в витамин D2. Для увеличения витаминного состава суспензия по каскаду пропускается многократно. В дальнейшем дрожжевой концентрат упаривают до содержания 22-25% сухого вещества и сушат до влажности 8-10%. Полученные дрожжи упаковывают и отправляют на склад.
При использовании твердой фазы гидролизата в растильную установку также вносят засевные дрожжи, питательные соли, необходимые для роста дрожжей, воздух, и при этом происходит интенсивное перемешивание. Оптимальная температура для нормального роста дрожжей находится в пределах 22-32°С. Это будет зависеть от штамма выбранного микроорганизма. Затем дрожжи направляют на сепарирование и сушку. Сушку проводят до влажности не более 5-6%. Для повышения витамина D2 кормовые дрожжи после сушки направляют на ультрафиолетовое облучение. Облучение происходит на витаминизаторе ультрафиолетовыми лучами на движущейся ленте. И конечный этап это упаковка и складирование. Выход дрожжей из жидкой фазы гидролизата составляет 46,2%, из твердой фазы — 41,5%.
Пример 2. Способ осуществляют также, как в примере 1, за исключением того, что в качестве сырья используют подстилочный навоз с высоким содержанием соломы. Сырье заливают 0,5%-ным раствором серной кислоты и гидролизуют при температуре 100-150°С в течение 20 минут. Далее приемы и операции аналогичны примеру 1. Выход дрожжей из жидкой фазы гидролизата составляет 51,7%, из твердой фазы — 46,3%.
Способ получения кормовых дрожжей, включающий измельчение сырья, гидролиз сырья раствором серной кислоты с термообработкой, инверсию гидролизата, нейтрализацию и очистку гидролизата, аэрирование, отделение жидкой фазы от твердой, введение питательных солей, дрожжей в жидкую фазу, выращивание дрожжей, флотацию, сепарирование, сушку, отличающийся тем, что в качестве сырья используют навоз с добавлением опилок или подстилочный навоз с высоким содержанием соломы, после нейтрализации и очистки в гидролизат вводят облепиховый шрот, при этом после отделения жидкой фазы от твердой фазы для выращивания дрожжей используют и твердую фазу, в которую вносят питательные соли, засевные дрожжи, сепарируют и сушат, причем дрожжи подвергают ультрафиолетовому облучению: при выращивании дрожжей из жидкой фазы гидролизата — поле сепарирования, при выращивании дрожжей из твердой фазы гидролизата — после сушки.
Источник
Метод дрожжевания кормов для домашних птиц
Чтобы домашние птицы получали полноценное питание, его нужно обогащать витаминами. Для этой цели активно используется метод дрожжевания кормов, что повышает биологическую ценность используемых для кормления ингредиентов. Также рекомендуется готовить для домашних птиц ацидофильно-дрожжевую смесь, положительно влияющую на общую продуктивность и вкусовые качества будущего мяса. Дрожжи являются самым богатым источником витаминов группы В и провитамина D. Они содержат также витамин А и Е. В состав дрожжей входят такие элементы, как фосфор, железо и др., в форме органических соединений, легко усвояемых организмом птицы. Кроме того, дрожжи являются источником полноценного белка. Однако дрожжей промышленного изготовления пока еще не хватает. Поэтому во многих хозяйствах применяется дрожжевание натуральных кормов для птиц. При этом происходит размножение дрожжевых клеток, увеличение дрожжевой массы в корме, что повышает его биологическую ценность. Дрожжевать можно все корма растительного происхождения: дробленое зерно и помолы любых кормовых культур, сочные корма (морковь, свекла, картофель вареный, зеленая масса). О дрожжевание кормов для кур и других птиц в домашних условиях вы подробно узнаете, прочтя этот материал.
Правильное дрожжевание кормов для кур в домашних условиях (с видео)
При дрожжевании кормов для бройлеров желательно использовать корма богатые сахаром (меляссу, сахарную свеклу). Добавление засолодованного ячменя также способствует лучшему развитию дрожжевых клеток. Корма можно дрожжевать вместе с соевым шротом, казеином, рыбной и мясокостной мукой. Животных кормов в дрожжуемой смеси должно быть не более 15%.
Нельзя использовать при дрожжевании кормов для несушек затхлые и другие негодные к скармливанию ингредиенты, жмыхи крестоцветных растений, хлопчатниковые жмыхи и зерновые отходы, в которых есть семена ядовитых трав (куколь, плевел и пр.) и много посторонних примесей (земля, мусор). В дрожжуемой массе нежелательно наличие поваренной соли, мела, ракушки, ухудшающих процесс дрожжевания. Корм, предназначенный для дрожжевания, следует тщательно измельчать.
Правильно дрожжевание кормов для кур и других птиц происходит успешно лишь при достаточном доступе кислорода воздуха. Поэтому дрожжуемая смесь должна перемешиваться как можно чаще, во всяком случае, не меньше двух раз в час. Температура дрожжуемой смеси должна быть 25—27 °С, а температура воздуха в помещении — не выше 27 °С и не ниже 15 °С.
Предназначенный для дрожжевания корм нужно разбавить чистой подогретой водой, чтобы температура увлажненной мучной смеси была 27 °С. Например, при температуре сухой мучной смеси в пределах 20 °С следует подогреть воду до 32—33 °С, а при температуре смеси 10 °С — подогреть воду до 40 °С.
На каждые 100 кг корма, предназначенного для дрожжевания, следует брать 1 кг свежих прессованных хлебопекарских дрожжей. При недостатке дрожжей эту норму можно уменьшить до 0,5 кг на 100 кг корма. Каждый раз необходимо брать новую порцию дрожжей. Сухих дрожжей требуется в 3 раза меньше. Примерный порядок дрожжевания 100 кг сухих кормов: 1 кг пекарских дрожжей разводят в 8-10 л теплой воды (не выше 40 °С) до образования дрожжевого молока без комочков. Дрожжи вливают в 140-190 л теплой воды, тщательно перемешивают. После этого добавляют 100 кг корма. Смесь выдерживают 6—9 часов при тщательном перемешивании. Дрожжеванный корм нужно скармливать птице в течение 2—3 ч, так как может произойти закисание смеси, и в ней образуются плесень и вредные бактерии.
В начале дрожжевания кормов для кур-несушек в смесь желательно добавить (на каждые 100 кг корма) 5—6 кг патоки сахарной (мелясса) или сахарной свеклы, 3—4 кг засолодованного (пророщенного) ячменя, 0,5-1,0 л доброкачественного кислого молока. Наиболее правильным контролем дрожжевания является учет развития дрожжевых клеток под микроскопом в счетной камере. При отсутствии микроскопа контролировать дрожжевание можно по внешним признакам массы. Ее запах должен быть приятным, напоминающим запах свежеиспеченного ржаного хлеба или моченых яблок, не должно ощущаться резкого запаха спирта, аммиака, сероводорода и пр.
На видео «Дрожжевание кормов» подробно показано, как происходит этот процесс:
Приготовление ацидофильно-дрожжевого корма для птиц
Ацидофильно-дрожжевой корм улучшает вкусовые качества, поедаемость кормов, а также благотворно влияет на деятельность желудочно-кишечного тракта птицы, повышает общую продуктивность стада. Число дрожжевых клеток и ацидофильных палочек в этом корме находится в соотношении 1 : 0,9.
Для приготовления ацидофильно-дрожжевого корма требуется: 31% мучной смеси мелкого помола (1/3 ржаной, 1/3 ячменной муки и 1/3 пшеничных отрубей), костная мука — 0,3%, патока сахарная (мелясса) — 2, пекарские прессованные дрожжи — 2, ацидофильная закваска — 1,7, вода — 63%. Ацидофильно-дрожжевой корм начинают готовить накануне скармливания, в 17 ч. В ящике с помощью трубопровода, проведенного от кормозапарника, нагревают воду до 80 °С, куда всыпают две трети мучной смеси, меляссу и костную муку, и все это тщательно перемешивают. В это время приготавливают ацидофильную закваску: берут свежий обрат и нагревают его до температуры 92—95 °С в течение 30 мин, затем быстро охлаждают до 50—55 °С, после этого в обрат добавляют первичную закваску ацидофильной культуры в размере 5% от количества кипяченого обрата. Эту смесь перемешивают, закрывают марлей и ставят в термос, где поддерживается температура 40—45 °С.
Первичную ацидофильную закваску готовят за 6—8 ч таким же способом, добавляя лишь в кипяченое молоко на каждые 2 л молока-обрата 2,5% чистой культуры ацидофильной палочки.
В 3 ч утра в заваренную ячменную смесь, остывшую до 40—45 °С, добавляют, помешивая, ацидофильную закваску, ранее приготовленную. В 5 ч утра в остывшую до 30 °С массу добавляют дрожжи, разбавленные теплой водой, и все это хорошо перемешивают. В 6 ч утра заваривают кипятком оставшуюся 1/3 мучной смеси и при температуре 30—35 °С добавляют в кормовую массу.
Полученную смесь перемешивают каждые 20 мин, так как в присутствии кислорода идет усиленное размножение дрожжевых клеток. После окончания приготовления и отпуска корма весь инвентарь — ящики, кадки, ведра, бидоны — моют кипятком. Полы в помещении моют ежедневно. Ацидофильно-дрожжевой корм скармливают всем видам птицы во влажных мешанках.
Культуру ацидофильных палочек желательно добавлять к корму и при обычном дрожжевании кормов.
Источник
