12.3. Белковые концентраты из бактерий
Наряду с получением кормовых дрожжей большое 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 аминокислот, вследствие чего он имеет более высокую биологическую ценность по сравнению с белком дрожжей. Источником углерода для бактерий могут служить различные газообразные продукты (природный газ), 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 ферментёр струйного типа (рис. 12.2).
В целях лучшей утилизации сырья микроорганизмами в таком ферментёре предусматриваются следующие мероприятия: 1.Аэрация культуры бактерий Methylococcus посредством продувки ферментёра воздухом. Эти бактерии способны, при оптимальных условиях, утилизировать до 85-90% подаваемого в ферментёр метана. 2.Все технологические линии, связанные с культивированием бактерий в газовой среде, требуют точного контроля за составом этой среды и оснащения производственных установок взрывобезопасным оборудованием.
Рис. 12.2. Ферментер для выращивания микроорганизмов
На газообразных углеводородах
1 - корпус ферментера; 2 - охлаждающая рубашка; 3 - регулятор давления внутри ферментера; 4 - подача посевной культуры; 5 - подача жидкой питательной смеси; 6 - выпуск газа из ферментера; 7 - привод мешалки; 8 - выход газовой смеси на рециркуляцию; 9 - газоанализатор, подающий сигнал на регулирующее устройство клапана; 10 - подача газообразных углеводородов; 11 - мешалка; 12 - выход дрожжевой суспензии по окончании ферментации; 13 - улавливатель углекислого газа; 14 - подача кислородсодержащего газа.
3. По окончании ферментации клетки бактерий осаждают и отделяют от питательной среды на сепараторе. 4. Полученную бактериальную массу затем подвергают механической или ультразвуковой обработке с целью разрушения клеточных оболочек, после чего высушивают и используют для приготовления кормовых белковых концентратов.
Широкомасштабное производство кормовых белков на основе использования метанола впервые было организовано в Англии. Концерном «Ай-Си-Ай» выпускается кормовой белковый препарат с коммерческим названием «Прутин». В России также разработана технология получения бактериальной белковой массы из метанола, коммерческое название препарата «Меприн». Он содержит в своём составе до 70-74% от сухой массы белков, до 5% липидов, около 19% минеральных веществ, 13% нуклеиновых кислот. На основе культивирования бактерий рода Acinetobacter разработана технология получения кормового белка из этанола «Эприн», который имеет также и пищевое значение.
Высокой интенсивностью синтеза белков характеризуются водоокисляющие бактерии, способные накапливать в своих клетках до 80% сырого белка в расчёте на сухое вещество. Эти бактерии используют энергию окисления водорода для утилизации углекислоты, а некоторые штаммы и для усвоения атмосферного азота. Для культивирования водоокисляющих бактерий в составе газовой среды обычно содержится 70-80% водорода, 20-30% кислорода и 3-5% углекислоты. Высокую эффективность при выращивании на такой газовой среде имеют бактерии родов Pseudomonas, Alcaligenes, Achromobacter.
Обычно кормовой белок бактериального происхождения добавляют в комбикорма скоту и птице в количестве 8,5-17,5% от белка рациона, при кормлении взрослых свиней – до 25%.