RU2173058C2 - Многоферментный продукт для кормовых смесей и способ его получения - Google Patents
Многоферментный продукт для кормовых смесей и способ его полученияInfo
- Publication number
- RU2173058C2 RU2173058C2 RU98101559A RU98101559A RU2173058C2 RU 2173058 C2 RU2173058 C2 RU 2173058C2 RU 98101559 A RU98101559 A RU 98101559A RU 98101559 A RU98101559 A RU 98101559A RU 2173058 C2 RU2173058 C2 RU 2173058C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grains
- germinated
- barley
- enzymes
- hours
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 9
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims abstract description 74
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 23
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 108010011619 6-Phytase Proteins 0.000 claims abstract description 18
- 229940085127 phytase Drugs 0.000 claims abstract description 16
- 240000007842 Glycine max Species 0.000 claims abstract description 13
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 235000021307 wheat Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Inorganic materials [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 10
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims abstract description 8
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 claims abstract 3
- 240000008529 Triticum aestivum Species 0.000 claims abstract 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 60
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 60
- 230000035784 germination Effects 0.000 claims description 21
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 12
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 12
- 235000005824 corn Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 9
- 235000006008 Brassica napus var napus Nutrition 0.000 claims description 7
- 240000000385 Brassica napus var. napus Species 0.000 claims description 7
- 235000006618 Brassica rapa subsp oleifera Nutrition 0.000 claims description 7
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 claims description 7
- 235000008984 brauner Senf Nutrition 0.000 claims description 7
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L MgCl2 Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 4
- 229940068968 Polysorbate 80 Drugs 0.000 claims description 3
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000000244 polyoxyethylene sorbitan monooleate Substances 0.000 claims description 3
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 claims description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 2
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims 2
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007605 air drying Methods 0.000 abstract 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 33
- 229940088598 Enzyme Drugs 0.000 description 28
- 241000209219 Hordeum Species 0.000 description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 17
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 14
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 11
- 241000209149 Zea Species 0.000 description 10
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 10
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 7
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 7
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 7
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 7
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 7
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 6
- 230000002255 enzymatic Effects 0.000 description 6
- 108091005771 Peptidases Proteins 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 229940106157 CELLULASE Drugs 0.000 description 4
- 241000282421 Canidae Species 0.000 description 4
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 4
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 description 4
- 241000282339 Mustela Species 0.000 description 4
- 240000005158 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 4
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 4
- 108010059820 Polygalacturonase Proteins 0.000 description 4
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K [O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 108010085318 carboxymethylcellulase Proteins 0.000 description 4
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 4
- 235000019833 protease Nutrition 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 4
- 229960001456 Adenosine Triphosphate Drugs 0.000 description 3
- ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-N Adenosine triphosphate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 3
- 102000035443 Peptidases Human genes 0.000 description 3
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 3
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 3
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 102000033147 ERVK-25 Human genes 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 241000282849 Ruminantia Species 0.000 description 2
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L cacl2 Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229940059442 hemicellulase Drugs 0.000 description 2
- 108010002430 hemicellulase Proteins 0.000 description 2
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- -1 β-gluconase Proteins 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- 241000282994 Cervidae Species 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N D-Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 210000003608 Feces Anatomy 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 210000001035 Gastrointestinal Tract Anatomy 0.000 description 1
- 229920002456 HOTAIR Polymers 0.000 description 1
- 229940040461 Lipase Drugs 0.000 description 1
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 description 1
- 230000036740 Metabolism Effects 0.000 description 1
- 241000283898 Ovis Species 0.000 description 1
- 229950008882 Polysorbate Drugs 0.000 description 1
- 210000002784 Stomach Anatomy 0.000 description 1
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 description 1
- 101700006119 XYL1 Proteins 0.000 description 1
- 101700047052 XYLA Proteins 0.000 description 1
- 101700051122 XYLD Proteins 0.000 description 1
- 101700065756 XYN4 Proteins 0.000 description 1
- 101700001256 Xyn Proteins 0.000 description 1
- 239000006177 biological buffer Substances 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M buffer Substances [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000024881 catalytic activity Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004464 cereal grain Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003111 delayed Effects 0.000 description 1
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 108090001060 lipase Proteins 0.000 description 1
- 102000004882 lipase Human genes 0.000 description 1
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000035786 metabolism Effects 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000017448 oviposition Effects 0.000 description 1
- 230000032696 parturition Effects 0.000 description 1
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000009461 vacuum packaging Methods 0.000 description 1
- 101700065693 xlnA Proteins 0.000 description 1
- 101700006979 xyl2 Proteins 0.000 description 1
- 101710017636 xynS20E Proteins 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к производству многоферментного продукта из пророщенных злаковых или масличных культур, таких как ячмень, пшеница, рис, соевые бобы и канола. Многоферментный продукт обладает фитазной активностью 31,9 - 305,6 ед/кг. Способ предусматривает отбор и удаление некачественных зерен путем их погружения в 1,5 - 3,0%-ный раствор хлорида натрия, замачивание отобранных зерен в воде до влажности зерна 40 - 60%, их инкубирование при температуре 25 - 30°С и относительной влажности 90 - 95% в течение 24 - 36 ч, сушку пророщенных зерен воздухом при температуре 25 - 80°С в течение 24 - 36 ч до влажности 9 - 12%. Способ позволяет повысить фитазную активность многоферментного препарата от 31,9 до 305,6 ед/кг, т.е. способствует получению сбалансированной кормовой добавки, которая увеличивает продуктивность животных при общем снижении стоимости корма. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.
Description
Настоящее изобретение касается производства высокоактивных ферментов с использованием различных зерен. Более точно, настоящее изобретение касается способа производства ферментов с высокой активностью, основанного на идее, что когда зерна злаков и масличных культур проращивают при подходящих условиях среды, может быть получено большое количество ферментов с высокой активностью.
В отличие от генно-инженерных технологий, которые не обеспечивают массового производства ферментов с низкой стоимостью, известные способы проращивания зерен, предусматривающие отбор некачественных зерен, замачивание отобранных семян и их проращивание (см. а. с. СССР 360065, кл. A 23 L 1/164 или патент РФ 2057775, кл. С 12 С 1/18), позволяют получить ферментный материал очень низкой стоимости и, следовательно, могут широко использоваться для получения недорогих, богатых ферментами кормовых добавок.
Тем не менее, содержание ферментов в пророщенном зерновом материале обычно невысоко, и было бы желательно повысить значение ферментативной активности на единицу веса ферментного продукта в виде пророщенных семян, в частности фермента фитазы, как поясняется ниже, для лучшего усвоения фосфорорганических соединений корма.
Поставленные задачи решаются изобретением, предлагающим многоферментный продукт для кормовых смесей из пророщенных злаковых или масличных культур, таких как кукуруза, ячмень, пшеница, рис, соевые бобы и канола, который обладает фитазной активностью 31,9 - 305,6 ед/кг.
В другом объекте, изобретение предлагает способ получения вышеуказанного многоферментного продукта, предусматривающий стадии отбора и удаления некачественных зерен путем погружения в 1,5-3,0%-ный раствор хлорида натрия, замачивание отобранных зерен в воде до влажности зерна 40-60%, их инкубирование при температуре 25-30oC и относительной влажности 90-95% в течение 24-36 часов и сушку пророщенных зерен воздухом при температуре 25-80oC в течение 24-36 часов до влажности 9-12%.
Для повышения скорости проращивания зерна могут быть дополнительно погружены на 4-12 часов в 0,05-10,0%-ный раствор полисорбата 80, используемого в качестве неионного гидрофильного эмульгатора.
Отдельные ферменты могут быть экстрагированы из раздробленных пророщенных зерен с использованием буферного раствора, содержащего 0,5-1,0 М хлорида магния, а затем полученный буферный экстракт может быть центрифугирован при 5000 G.
Кроме фитазной активности ферментный продукт по изобретению из злаковых или масличных культур, таких как кукуруза, ячмень, пшеница, рис, соевые бобы и канола, также обладает амилазной, протеазной, пектиназной, β-глюконазной, липазной, целлюлазной, карбоксиметилцеллюлазной ферментативной активностью.
На чертеже: а-б представлена блок-схема способа по изобретению.
Автор изобретения обнаружил, что достигается максимум активности у таких ферментов как амилаза, целлюлаза, пектиназа, карбоксиметилцеллюлаза, бета-глюконаза, ксиланаза, протеиназа, во время периода проращивания зерен злаковых и масличных культур, таких как ячмень, пшеница, кукуруза, соевые бобы и канола. Повышение активности фитазы также наблюдалось в период проращивания этих зерен. Изобретение предлагает способ производства ферментов с использованием пророщенных зерен и сбора их на оптимальной стадии ферментативной активности. Злаковые культуры, являющиеся источником питательных материалов и поставляющие крахмал для корма животных, содержат большое количество органического фосфата. Животные с однокамерным желудком, такие как куры, свиньи или собаки испытывают недостаток в ферментах, которые гидролизуют органические фосфаты в пищеварительном тракте. Таким образом, органический фосфат не может быть переварен этими животными. Для компенсации этого недостатка при производстве кормовых смесей добавляют неорганические фосфаты. Это ведет к повышению стоимости корма и загрязнению окружающей среды из-за чрезмерного использования неорганического фосфата. Так как указанные животные не могут усваивать органические фосфаты, применение фитазы, которая гидролизует органические фосфаты, в кормовой смеси приведет к повышению усвояемости пищи этими животными, максимально увеличит продуктивность и понизит стоимость корма для животных и также уменьшит загрязнение среды органическими фосфатами.
Недавно, основываясь на подобном рассуждении, было сделано несколько попыток добавлять фитазу и другие ферменты в корм животным не только для одножелудочных животных, но также для жвачных животных, таких как крупный рогатый скот, олени, овцы и козы. В этой области было проведено много исследований в США, Канаде, Японии, Нидерландах, Германии, Объединенном Королевстве и Финляндии. В Нидерландах фитазу в пищу животным добавляют в обязательном порядке.
В этих странах с высокой плотностью населения на небольшой территории, с пропорционально более высоким числом домашних животных имеется целый букет проблем, связанных с сильным загрязнением окружающей среды, рек и почвы органическими фосфатами из навоза животных, потому что многие животные не могут их переварить. Настоящее изобретение способствует лучшему усвоению корма животными, снижению загрязнения окружающей среды, значительному снижению стоимости корма и ускорению роста животных благодаря использованию фитазы и других ферментов из пророщенных семян зерновых культур. Кроме того, изобретение предлагает эффективный и экономичный способ получения ферментов в период проращивания зерен различных растений. К настоящему моменту нет сообщений, которые бы описывали практическое использование фитазы посредством проращивания зерен.
Изобретение предлагает способ производства ферментов путем проращивания семян зерновых культур, основываясь на следующих принципах. Растения производят семена для размножения. Для более быстрого роста проростков из зерен, особенно на ранних стадиях проращивания, гидролизуются и используются различные аккумулированные в зернах питательные вещества. Зерна содержат в качестве питательных веществ крахмал, масла и белки как источники энергии, и минералы, такие как фосфаты, необходимые для роста. Ферменты крайне необходимы для эффективного использования аккумулированных в зернах питательных веществ. Таким образом, секретирование различных ферментов начинается тогда, когда наступают определенные условия для проращивания. В начале появления ростков из зерен при определенных условиях окружающей среды различные ферменты гидролизуют аккумулированные в зернах питательные вещества, чтобы получить энергию и необходимые минералы для роста, и в то же время различные ферменты наиболее активно продуцируются в зернах. Для метаболизма особенно важен аденозинтрифосфат (АТФ). АТФ поставляется путем гидролиза органического фосфата при воздействии фитазы. Кроме того, бета-глюконаза, протеиназы и другие ферменты производятся и функционируют для переработки различных аккумулированных питательных веществ. Количество и активность производимых ферментов зависит от классификации зерен, условий проращивания, таких как температура, влажность, содержание влаги в зернах и длительность инкубации. Даже в зернах одного вида, например в зернах риса, количество и активность ферментов различно в зависимости от количества белков, структурных различий крахмала, сорта и обработки зерен.
Авторы изобретения определили оптимальные условия проращивания различных зерен путем экспериментального выбора наилучших условий для продуцирования ферментов с тем, чтобы в животноводстве и в пищевой промышленности можно было эффективно использовать эту технологию. В этом изобретении особое внимание уделено производству фитазы, а другие ферменты рассматриваются как вспомогательные.
Последующее описание показывает стадии способа, которые могут быть легко модифицированы, включающие отбор зерен, обработку, сушку, измельчение и упаковку (cм. чертеж). Производство сырьевого материала для корма происходит в фазе 1; производство высокоочищенного пищевого материала происходит в фазе 2; производство ферментного продукта происходит в фазе 3.
Первая стадия отбора зерен
Зерно, хранящееся в зернохранилище, подают на устройство для просеивания, на котором при первом просеивании удаляют разрушенные и поврежденные зерна, а при втором просеивании удаляют также зерна с задержкой прорастания и инфицированые грибками. Зерна, прошедшие просеивание, помещают в солевой раствор, и в дальнейшем используют только те зерна, которые полностью погружаются в раствор. Плавающие зерна выбрасывают после их сбора соответствующим приспособлением (5). Отобранные после первого и второго просеивания зерна погружают в сосуд, содержащий неионный гидрофильный эмульсификатор и затем передают в инкубатор для проращивания, снабженный термометром (9) и гигрометром (10).
Зерно, хранящееся в зернохранилище, подают на устройство для просеивания, на котором при первом просеивании удаляют разрушенные и поврежденные зерна, а при втором просеивании удаляют также зерна с задержкой прорастания и инфицированые грибками. Зерна, прошедшие просеивание, помещают в солевой раствор, и в дальнейшем используют только те зерна, которые полностью погружаются в раствор. Плавающие зерна выбрасывают после их сбора соответствующим приспособлением (5). Отобранные после первого и второго просеивания зерна погружают в сосуд, содержащий неионный гидрофильный эмульсификатор и затем передают в инкубатор для проращивания, снабженный термометром (9) и гигрометром (10).
Вторая стадия: проращивание и инкубация
Отобранные, как сказано выше, зерна равномерно распределяют и инкубируют при нужной влажности и температуре. Ко времени, когда продуцируется максимальное количество ферментов, инкубирование заканчивают и начинают стадию сушки.
Отобранные, как сказано выше, зерна равномерно распределяют и инкубируют при нужной влажности и температуре. Ко времени, когда продуцируется максимальное количество ферментов, инкубирование заканчивают и начинают стадию сушки.
Третья стадия: сушка
В конце второй стадии пророщенные зерна (далее они упоминаются как "ферментный продукт") собирают и подвергают высушиванию с использованием устройства, генерирующего сухой воздух (12).
В конце второй стадии пророщенные зерна (далее они упоминаются как "ферментный продукт") собирают и подвергают высушиванию с использованием устройства, генерирующего сухой воздух (12).
Четвертая стадия: измельчение и упаковка
Из сухого ферментного продукта, полученного на третьей стадии, получают три вида продуктов, как проиллюстрировано на чертеже. Первый продукт представляет собой высокочистый ферментный продукт, полученный после удаления шелухи с использованием отделяющего шелуху механизма 16, дробления на фрагменты размером 0,1 мм и упаковки с использованием вакуумного упаковочного механизма 18 (путь 1). Второй продукт производят для подкормки животных. Ферментный продукт вместе с шелухой измельчит в дробилке 14 и упаковывают 15 (путь 2). Третий продукт представляет собой жидкий ферментный продукт, полученный путем погружения порошкообразного продукта высокой чистоты, полученного на первом пути, в буферный раствор 20, 21, экстрагирования ферментов, используя экстрактор 19, и получения надосадочной жидкости после центрифугирования 23 (путь 3). Эти три продукта хранят в сухом месте при комнатной температуре.
Из сухого ферментного продукта, полученного на третьей стадии, получают три вида продуктов, как проиллюстрировано на чертеже. Первый продукт представляет собой высокочистый ферментный продукт, полученный после удаления шелухи с использованием отделяющего шелуху механизма 16, дробления на фрагменты размером 0,1 мм и упаковки с использованием вакуумного упаковочного механизма 18 (путь 1). Второй продукт производят для подкормки животных. Ферментный продукт вместе с шелухой измельчит в дробилке 14 и упаковывают 15 (путь 2). Третий продукт представляет собой жидкий ферментный продукт, полученный путем погружения порошкообразного продукта высокой чистоты, полученного на первом пути, в буферный раствор 20, 21, экстрагирования ферментов, используя экстрактор 19, и получения надосадочной жидкости после центрифугирования 23 (путь 3). Эти три продукта хранят в сухом месте при комнатной температуре.
Ниже описаны примеры практического осуществления способа получения ферментных и кормовых продуктов.
Пример 1
После просеивания зерна ячменя погружают в 1,5%-ный раствор хлорида натрия, затем заменяемого на воду. После того, как содержание влаги в ячмене достигнет 50%, зерна ячменя инкубируют в течение 30 часов при 25-30oC, поддерживая относительную влажность в инкубаторе в пределах 90-95%. Процесс проращивания заканчивают при длине ростка в 2,0 см и высушивают при 40oC в течение 36 часов.
После просеивания зерна ячменя погружают в 1,5%-ный раствор хлорида натрия, затем заменяемого на воду. После того, как содержание влаги в ячмене достигнет 50%, зерна ячменя инкубируют в течение 30 часов при 25-30oC, поддерживая относительную влажность в инкубаторе в пределах 90-95%. Процесс проращивания заканчивают при длине ростка в 2,0 см и высушивают при 40oC в течение 36 часов.
Содержание влаги в пророщенных и высушенных ячменных зернах - 9%.
Пример 2
Все процедуры идентичны приведенным выше в примере 1, за исключением того, что ячмень погружают на 12 часов в 0,05%-ный полисорбат, используемый в качестве неионного гидрофильного эмульгатора с тем, чтобы повысить скорость проращивания. Это сокращает период проращивания до 12-24 часов. Содержание влаги в пророщенных и высушенных зернах ячменя составляло 12%.
Все процедуры идентичны приведенным выше в примере 1, за исключением того, что ячмень погружают на 12 часов в 0,05%-ный полисорбат, используемый в качестве неионного гидрофильного эмульгатора с тем, чтобы повысить скорость проращивания. Это сокращает период проращивания до 12-24 часов. Содержание влаги в пророщенных и высушенных зернах ячменя составляло 12%.
Пример 3
По примеру 1, за исключением того, что используют зерна риса. Содержание влаги в пророщенных и высушенных зернах риса составляло 9%.
По примеру 1, за исключением того, что используют зерна риса. Содержание влаги в пророщенных и высушенных зернах риса составляло 9%.
Пример 4
По примеру 1, за исключением того, что используют зерна пшеницы. Содержание влаги в пророщенных и высушенных зернах пшеницы составляло 9%.
По примеру 1, за исключением того, что используют зерна пшеницы. Содержание влаги в пророщенных и высушенных зернах пшеницы составляло 9%.
Пример 5
Соевые бобы после просеивания погружают в 3,0%-ный раствор хлорида натрия. Когда содержание влаги в бобах достигнет 60%, их инкубируют в течение 36 часов при 30oC и относительной влажности в инкубаторе 90-95%. Когда ростки достигают 1 см в длину, инкубирование прекращают, и бобы сушат при 80oC в течение 24 часов горячим воздухом. Содержание влаги в продукте составляло 12%.
Соевые бобы после просеивания погружают в 3,0%-ный раствор хлорида натрия. Когда содержание влаги в бобах достигнет 60%, их инкубируют в течение 36 часов при 30oC и относительной влажности в инкубаторе 90-95%. Когда ростки достигают 1 см в длину, инкубирование прекращают, и бобы сушат при 80oC в течение 24 часов горячим воздухом. Содержание влаги в продукте составляло 12%.
Пример 6
По примеру 5, за исключением того, что используют зерна канолы. Содержание влаги в пророщенных и высушенных зернах канолы составляло 9%.
По примеру 5, за исключением того, что используют зерна канолы. Содержание влаги в пророщенных и высушенных зернах канолы составляло 9%.
Пример 7
По примеру 5, за исключением того, что бобы погружали на 4 часа в 10%-ный полисорбат-80, используемый в качестве неионного гидрофильного эмульгатора с тем, чтобы повысить скорость проращивания. Это сокращало период проращивания до 24-36 часов. Содержание влаги в конечном продукте составляло 12%.
По примеру 5, за исключением того, что бобы погружали на 4 часа в 10%-ный полисорбат-80, используемый в качестве неионного гидрофильного эмульгатора с тем, чтобы повысить скорость проращивания. Это сокращало период проращивания до 24-36 часов. Содержание влаги в конечном продукте составляло 12%.
Пример 8
По примеру 5, за исключением того, что используют кукурузу. Длина ростков кукурузы составляла 1,5 см, и содержание влаги в конечном продукте составляло 10%.
По примеру 5, за исключением того, что используют кукурузу. Длина ростков кукурузы составляла 1,5 см, и содержание влаги в конечном продукте составляло 10%.
Чтобы стабилизировать ферментативную активность ферментного экстракта, полученного из измельченного ферментного продукта, в жидкие ферментные экстракты вводят MqCl2 в концентрации 0,5-1,0 М. Жидкие ферментные продукты получают после центрифугирования этих ферментных продуктов при 5,000 G. Для экстрагирования ферментов используют биологический буферный раствор.
Эксперимент 1
Для стабилизирования ферментной активности жидкие ферментые продукты обрабатывали 0,5-1,0 М MgCl2, CaCl2 и CoCl2. Эффект ферментной стабилизации в результате воздействия MgCl2 оказался в 200 раз выше, чем при использовании CaCl2 и позволяет хранить жидкие ферментные продукты более чем 4 месяца.
Для стабилизирования ферментной активности жидкие ферментые продукты обрабатывали 0,5-1,0 М MgCl2, CaCl2 и CoCl2. Эффект ферментной стабилизации в результате воздействия MgCl2 оказался в 200 раз выше, чем при использовании CaCl2 и позволяет хранить жидкие ферментные продукты более чем 4 месяца.
Эксперимент 2
Чтобы определить активность амилазы, экстрагированной из пророщенного ячменя, полученного способом по изобретению, эксперимент проводили in vitro. Количество глюкозы, выделенной из таких субстратов, как кукуруза, пшеница и ячмень, составляло 223 мкМ, 288 мкМ и 318 мкМ соответственно. В этом эксперименте используемые в качестве субстратов непророщенные кукуруза, пшеница и ячмень измельчали так, чтобы они просеивались через 0,5 мм ячейки, и инкубировали при 38oC в течение 24 часов.
Чтобы определить активность амилазы, экстрагированной из пророщенного ячменя, полученного способом по изобретению, эксперимент проводили in vitro. Количество глюкозы, выделенной из таких субстратов, как кукуруза, пшеница и ячмень, составляло 223 мкМ, 288 мкМ и 318 мкМ соответственно. В этом эксперименте используемые в качестве субстратов непророщенные кукуруза, пшеница и ячмень измельчали так, чтобы они просеивались через 0,5 мм ячейки, и инкубировали при 38oC в течение 24 часов.
Эксперимент 3
Для определения активности фиразы, экстрагированной из пророщенного ячменя, полученного способом по изобретению, эксперимент in vitro проводили как эксперимент 2, описанный выше. Из вышеназванных субстратов количество выделенного фосфата из кукурузы, пшеницы и ячменя составляло соответственно 613,7 мкг, 373,9 мкг и 1,573 мкг.
Для определения активности фиразы, экстрагированной из пророщенного ячменя, полученного способом по изобретению, эксперимент in vitro проводили как эксперимент 2, описанный выше. Из вышеназванных субстратов количество выделенного фосфата из кукурузы, пшеницы и ячменя составляло соответственно 613,7 мкг, 373,9 мкг и 1,573 мкг.
Эксперимент 4
В таблице 1 представлены сравнительные данные амилазной активности из непророщенных и пророщенных зерен злаковых и масличных культур, полученных способом по изобретению. Повышение амилазной активности находится в интервале от минимального значения 210% у пшеницы и соевых бобов до максимального значения 1300% у кукурузы.
В таблице 1 представлены сравнительные данные амилазной активности из непророщенных и пророщенных зерен злаковых и масличных культур, полученных способом по изобретению. Повышение амилазной активности находится в интервале от минимального значения 210% у пшеницы и соевых бобов до максимального значения 1300% у кукурузы.
Эксперимент 5
В таблице 2 представлены сравнительные данные фитазной активности непророщенных и пророщенных зерен злаковых и масличных культур, полученных способом по изобретению. Повышение амилазной активности варьирует от минимального значения 120% у соевых бобов до максимального значения 470% у кукурузы.
В таблице 2 представлены сравнительные данные фитазной активности непророщенных и пророщенных зерен злаковых и масличных культур, полученных способом по изобретению. Повышение амилазной активности варьирует от минимального значения 120% у соевых бобов до максимального значения 470% у кукурузы.
Эксперимент 6
Для определения ферментативной активности различных ферментов, экстрагированных из пророщенного ячменя, эксперимент проводился, как описано выше в эксперименте 4, с использованием непророщенного ячменя в качестве контроля. По сравнению с непророщенным ячменем активность различных ферментов пророщенного ячменя была выше и составила, например, для целлюлазы 300%, для пектиназы 500%, для карбоксиметилцеллюлазы 500%, для гемицеллюлазы 300% и для протеазы 400% соответственно.
Для определения ферментативной активности различных ферментов, экстрагированных из пророщенного ячменя, эксперимент проводился, как описано выше в эксперименте 4, с использованием непророщенного ячменя в качестве контроля. По сравнению с непророщенным ячменем активность различных ферментов пророщенного ячменя была выше и составила, например, для целлюлазы 300%, для пектиназы 500%, для карбоксиметилцеллюлазы 500%, для гемицеллюлазы 300% и для протеазы 400% соответственно.
Эксперимент 7
Используя бобы, эксперимент проводился так же, как вышеописанный эксперимент 6. По сравнению с непророщенными соевыми бобами активность различных ферментов пророщенных соевых бобов была повышена и составляла, например, для амилазы - 1,500%, целлюлазы - 400%, пектиназы - 600%, карбоксиметилцеллюлазы - 500%, гемицеллюлазы - 200%, протеазы -600% и фитазы - 450% соответственно.
Используя бобы, эксперимент проводился так же, как вышеописанный эксперимент 6. По сравнению с непророщенными соевыми бобами активность различных ферментов пророщенных соевых бобов была повышена и составляла, например, для амилазы - 1,500%, целлюлазы - 400%, пектиназы - 600%, карбоксиметилцеллюлазы - 500%, гемицеллюлазы - 200%, протеазы -600% и фитазы - 450% соответственно.
Эксперимент 1 по кормлению свиней
Свиней кормили раздробленными ферментными продуктами из ячменя, полученными по примеру 1 в виде грубого крахмального пищевого материала. За три месяца кормления отмечено повышение веса тела на 20% по сравнению с контрольной группой, которой давали обычный корм.
Свиней кормили раздробленными ферментными продуктами из ячменя, полученными по примеру 1 в виде грубого крахмального пищевого материала. За три месяца кормления отмечено повышение веса тела на 20% по сравнению с контрольной группой, которой давали обычный корм.
Состав корма, %:
Крахмальный корм (сырьевой материал по изобретению) - 40-50
Целлюлозный корм - 20
Белковый корм - 20
Наполнители, фармацевтические средства и минералы - 10-20
Эксперимент 2 по кормлению бройлерных цыплят
Бройлерных цыплят кормили раздробленными ферментными продуктами, из соевых бобов, полученными по примеру 5, с тем же составом корма, который описан выше, за исключением того, что в качестве источника белка использовали раздробленный продукт из соевых бобов. Через 8 недель кормления наблюдалось увеличение веса тела на 15% по сравнению с контрольной группой, которую кормили общеупотребляемой пищей.
Крахмальный корм (сырьевой материал по изобретению) - 40-50
Целлюлозный корм - 20
Белковый корм - 20
Наполнители, фармацевтические средства и минералы - 10-20
Эксперимент 2 по кормлению бройлерных цыплят
Бройлерных цыплят кормили раздробленными ферментными продуктами, из соевых бобов, полученными по примеру 5, с тем же составом корма, который описан выше, за исключением того, что в качестве источника белка использовали раздробленный продукт из соевых бобов. Через 8 недель кормления наблюдалось увеличение веса тела на 15% по сравнению с контрольной группой, которую кормили общеупотребляемой пищей.
Эксперимент 3 по кормлению куриц-несушек
По эксперименту 2 по кормлению цыплят, за исключением того, что использовали куриц несушек. Относительный уровень кладки яиц повышался на 8-19% по сравнению с контрольной группой, которой давали обычный корм. Курицы начинали откладывать яйца приблизительно на 2 недели раньше обычного срока.
По эксперименту 2 по кормлению цыплят, за исключением того, что использовали куриц несушек. Относительный уровень кладки яиц повышался на 8-19% по сравнению с контрольной группой, которой давали обычный корм. Курицы начинали откладывать яйца приблизительно на 2 недели раньше обычного срока.
Эксперимент 4 по кормлению собак, норок и лис
Эксперимент с собаками, норками и лисами проводили аналогично эксперименту 2 для цыплят. Наблюдалось увеличение относительного веса тела собак, норок и лис на 15%, 13% и 20% соответственно. Отмечено, что норки и лисы экспериментальной группы имели более блестящий мех, чем животные контрольной группы. Ферментный продукт из пророщенных зерен содержит большое количество различных высокоактивных ферментов, и таким образом ожидается, что различные субстраты будут одновременно гидролизованы. Мы подтвердили прекрасный заместительный эффект при добавлении 0,5% (весовых) ферментного продукта в фармацевтические препараты для животных по сравнению с добавлением наполнителей.
Эксперимент с собаками, норками и лисами проводили аналогично эксперименту 2 для цыплят. Наблюдалось увеличение относительного веса тела собак, норок и лис на 15%, 13% и 20% соответственно. Отмечено, что норки и лисы экспериментальной группы имели более блестящий мех, чем животные контрольной группы. Ферментный продукт из пророщенных зерен содержит большое количество различных высокоактивных ферментов, и таким образом ожидается, что различные субстраты будут одновременно гидролизованы. Мы подтвердили прекрасный заместительный эффект при добавлении 0,5% (весовых) ферментного продукта в фармацевтические препараты для животных по сравнению с добавлением наполнителей.
В данном изобретении производство ферментов основано на проращивании зерен культур. Изобретение использует природные процессы и позволяет получить максимальное количество ферментов по низкой цене. Ферментный продукт безопасен и нетоксичен для животных, если он получен из зерен, обычно употребляемых в пищу человеком и животными. Ферментный продукт не только содержит максимальное количество фитазы, но также и большое количество других ферментов: ожидается, что различные субстраты могут быть одновременно гидролизованы. Ферментный продукт демонстрирует прекрасный заместительный эффект, если ферментный продукт содержит различные питательные вещества в качестве неочищенного пищевого материала для производства кормовых смесей по сравнению с другими пищевыми материалами.
При использовании ферментного продукта нет необходимости добавлять фитазу в корм для жвачных животных, а также для животных с однокамерным желудком для переваривания органических фосфатов. Следовательно, это делает настоящее изобретение очень полезным в животноводстве, так как его использование экономично и значительно снижает стоимость корма.
Claims (5)
1. Многоферментный продукт для кормовых смесей из пророщенных злаковых или масличных культур, таких, как кукуруза, ячмень, пшеница, рис, соевые бобы и канола, обладающий фитазной активностью 31,9-305,6 ед/кг.
2. Способ получения многоферментного продукта для кормовых смесей из злаковых или масличных культур, таких, как кукуруза, ячмень, пшеница, рис, соевые бобы и канола, обладающего фитазной активностью 31,9-305,6 ед/кг, предусматривающий отбор и удаление некачественных зерен путем их погружения в 1,5-3,0%-ный раствор хлорида натрия, замачивание отобранных зерен в воде до влажности зерна 40-60%, их инкубирование при температуре 25-30oC и относительной влажности 90-95% в течение 24-36 ч и сушку пророщенных зерен воздухом при температуре 25-80oC в течение 24-36 ч до влажности 9-12%.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что для повышения скорости проращивания зерна дополнительно погружают на 4-12 ч в 0,05-10,0%-ный раствор полисорбата 80, который используют в качестве неионного гидрофильного эмульгатора.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что дополнительно предусматривают дробление пророщенных зерен и экстрагирование ферментов из них с использованием буферного раствора, содержащего 0,5-1,0 М хлорида магния.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что дополнительно предусматривают центрифугирование экстракта.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR97-1499 | 1997-01-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98101559A RU98101559A (ru) | 1999-12-10 |
| RU2173058C2 true RU2173058C2 (ru) | 2001-09-10 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2477054C1 (ru) * | 2011-10-31 | 2013-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородская государственная сельскохозяйственная академия" имени В.Я. Горина | Способ получения корма |
| RU2529699C1 (ru) * | 2013-05-27 | 2014-09-27 | Рафаэль Усманович Бикташев | Способ получения мультиэнзимного продукта из бобового зерна |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2477054C1 (ru) * | 2011-10-31 | 2013-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородская государственная сельскохозяйственная академия" имени В.Я. Горина | Способ получения корма |
| RU2529699C1 (ru) * | 2013-05-27 | 2014-09-27 | Рафаэль Усманович Бикташев | Способ получения мультиэнзимного продукта из бобового зерна |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6063431A (en) | Production of enzyme products and raw feed materials using grain seeds | |
| Thongprajukaew et al. | Effects of different modified diets on growth, digestive enzyme activities and muscle compositions in juvenile Siamese fighting fish (Betta splendens Regan, 1910) | |
| LEONG | Use of non-conventional feedstuff of plant origin as fish feeds-is it practical and economically feasible? | |
| Ramteke et al. | Antinutritional factors in feed and fodder used for livestock and poultry feeding | |
| Cetinkaya et al. | Nutrient contents and in vitro digestibility of different parts of corn plant | |
| US20180343891A1 (en) | System for and a method of producing enriched and digested probiotic super feed using wet mill and dry mill processes | |
| Chrisdiana | Quality and quantity of sorghum hydroponic fodder from different varieties and harvest time | |
| Al-Saadi et al. | Effects of substitution barley by 10%, 30% of sprouted barley on rumen characters, digestibility and feed efficiency in diet of awassi male lambs | |
| Dogrusoz | Can plant derived smoke solutions support the plant growth and forage quality in the hydroponic system? | |
| EP3713422B1 (fr) | Procédé de traitement de graines protéagineuses en vue d'améliorer leur valorisation à titre d'aliments | |
| Rudoy et al. | Overview of methods of wheat grain conservation in early stages of ripeness | |
| Huang et al. | Stability of proteinase inhibitors in potato tubers during cooking | |
| RU2173058C2 (ru) | Многоферментный продукт для кормовых смесей и способ его получения | |
| Svihus et al. | Effect of different preservation methods for high-moisture barley on feeding value for broiler chickens | |
| Coxworth et al. | Crop residues and forages in western Canada; potential for feed use either with or without chemical or physical processing | |
| Helal et al. | SPROUTED ZEA MAYS ON DATE PALM LEAVES AND POTATOES PEEL WASTE MIXTURE AND ITS EFFECTS ON PERFORMANCE OF DESERT GOATS UNDER DRY SEASON IN SINAI. | |
| Rakhmawati et al. | Decreasing of Crude Fibre in Indigofera Leaves Flour Hydrolysed with Cellulase Enzyme as a Source of Feed Protein | |
| JP2001057852A (ja) | 耐熱酵素含有飼料用組成物 | |
| JPH08214822A (ja) | 穀類を原料とした生成物、その使用方法およびその製造方法 | |
| Thomke | On the influence of different stages of ripeness on the productive value of barley fed to chickens, laying hens, rats and mice | |
| Martin et al. | Reinventing alfalfa for dairy cattle and novel uses | |
| EP0768040B1 (en) | Preserved feeding/food stuff, a method of preparing it and the use thereof | |
| McAllister et al. | A review of the microbial digestion of feed particles in the rumen | |
| Lenka et al. | Nutrient digestibility and gastro-intestinal enzyme activity of Cyprinus carpio (var. communis) fingerlings fed water washed neem seed cake incorporated diets | |
| KR0129811B1 (ko) | 농업용 세균제제 |