SU1653710A1 - Способ получени кормовой добавки на основе лизина - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к кормопроизводству . Цель изобретени  - повышение биостимулирующей активности добавки. Способ получени  кормовой добавки на основе лизина включает приготовление питательного субстрата из мелассы, кукурузного экстракта, сульфата аммони , фосфатов кали  и мела, последующую его стерилизацию острым паром, выращивание посевного материала , ферментацию и обезвоживание продуктов ферментации. Согласно изобретению после ферментации в культуральную жидкость ввод т соль цинка неорганиче ской кислоты при мол рном соотношении лизина и цинка 2 Биологическа  активность кормовой добавк.. полученной пред- лагаемум способом, в о;есгь раз выше, чем сернокислого цинка. Биостимул тор в дозе 300 г на 1 т комбикорма вызывает повышение  йценоскости кур-несушек на 8,0 12.0%. 1 табл. Ј

Description

Изобретение относитс  к кормопроизводству .

Цель изобретени  - повышение биости- мул иру ющей активности добавки.

П р и м е р 1. Способ осуществл етс  по протитипу - технологическа  схема получени  кормового концентрата лизина (ККЛ).

I. Питательные субстраты и их стерилизаци .

Питательна  среда готовитс  из мелассы , кукурузного экстракта, сульфата аммони  с добавкой фосфатов кали  и мела.

В состав такой комплексной среды входит 19-24% минеральных веществ, до 6% общего азота, в т.ч. около 10% белкового и столько же аминного азота, общее количество аминокислот в начале ферментации 12- 14 мг/мл.

Аммиачный азот составл ет более половины от общего азота (52%) и  вл етс  основным источником азота как дл  образовани  бактериальной биомассы, так и дл  синтеза лизина.

Питательна  среда стерилизуетс  острым паром в стерилизационной колонке. Температура 130-132°С поддерживаетс  в подогревателе типа труба в трубе 10-15 мин.

После охлаждени  в теплообменнике до 30-32°С питательна  среда подаетс  в стерильные ферментаторы.

Указанна  питательна  среда в зависимости от качества кукурузного экстракта и мелассы обеспечивает внеклеточный синтез лизина до 25-30 г/л на 60-72-м часу культивировани .

Стабильна  реакции питательной среды во врем  ферментации в оптимальных дл 

О

ел

CJ

VI о

биосинтеза границах (рН 6,8-7,4) обеспечиваетс  карбамидом в качестве источника минерального азота.

II.Посевной материал.

Посевной материал дл  биосинтеза лизина приготавливаетс  высевом односуточ- ной культуры Brevlbactrerium Sp 22 на м сопептонный агар с последующим выращиванием в термостате при 30-32°С. Потом размножаетс  в колбах на качалках в течение суток, а затем в посевных ферментаторах емкостью 5 м3, оборудованных барбатерами. мешалками или пневмоцирку- л торной системой, коэффициент заполнени  0.6. Необходимое количество посевного материала 5-8% от объема среды в аппарате дл  главной ферментации.

В качестве питательного субстрата используетс  мелассно-кукурузна  среда, приготовленна  дл  главной ферментации. Оптимальна  температура роста культуры 30-35°С, рН 7,4.

Продолжительность роста культуры в посевных ферментаторах 24-48 ч. За это врем  количество клеток достигает 4,10 - 4,109 на 1 мл среды, а содержание лизина 8-15 г/л.

III.Ферментаци .

Биосинтез лизина осуществл етс  в ферментаторах объемом 50 м 3. изготовленных из нержавеющей стали. Коэффициент заполнени  ферментаторов 0,7.

Во врем  культивировани  продуцент накапливает в питательной среде лизин и другие аминокислоты, концентраци  которых на 60-72 ч культивировани  следующа , г/л: лизин 20-30; глутаминова  кислота 2,2; валин 0,8; аланин 1,4.

Приблизительное суммарное уравнение биосинтеза:

100 СеН 1206 + 219 Оа +

+ 86 NH3 - 35 СбНu02N2 +

+ 16 CsHiaO-iN + 262 СО + 380 Н2

IV.Обезвоживание продуктов ферментации .

После окончани  ферментации культу- ральна  жидкость содержит 10-13% сухих веществ, в т.ч. около 2,5% L-лизина, 0,8- 1,8% бактериальной биомассы, 0,1-0,5% остаточных Сахаров.

Первый этап обезвоживани  культу- ральной жидкости (до 35-45% содержани  сухих веществ) осуществл етс  в трехкор- пусной вакуум-выпарной установке типа ВВ с циклонами дл  непогашени , барометрическим конденсатором и вакуум-насосом типа РМК при падающем режиме.

В культуральной жидкости с содержанием 1.5-2,5% лизина и до 1 % редуцирующих Сахаров при нагревании и упаривании до четырехкратного объема лизин сравнительно стабилен.

На сохранность лизина при термическом обезвоживании вли ют реакци  среды и присутствие биосульфита натри , поэтому культуральную жидкость подкисл ют до слабокислой реакции и стабилизируют при помощи метабисульфата натри .

На заключительном этапе обезвоживани  продуктов ферментации лизина осуществл ют распылительную сушку, при которой продолжительность контакта высушиваемого материала с агентом сушки исчисллетс  секундами и потерь лизина практически нет. Сгущенна  масса поступает нэ распылительную сушку с дисковым распылителем. В качестве агента сушки примен етс  нагретый воздух. Согласно ТУ

59.01.001.44-81, выход щий из сушилки ККЛ должен содержать монохлоргидрата L-лизина в пересчете на сухое вещество не менее 10% и массовую долю влаги не более 10%. Обычно лизина 15%, а содержание влаги в

ККЛ не превышает 5-7%.

По причине повышенной гигроскопичности ККЛ (после выхода из распылительной сушилки) должен быть упакован в герметичную тару-полиэтиленовые мешки

и в крафт-мешки.

Пример 2. К культуральной жидкости объемом 32 ± 1 м , содержащейс  в емкости на 50 м , полученной по технологии получени  кормового концентрата лизина.

после окончани  ферментации, имеющей рН 7,2. t - 30°С, плотность р 1,042 г/мл, содержащую 38 г/л лизина гидрохлорида при перемешивании воздухом, подаваемым под давлением с нижней части емкости, добавл ют хлористый цинк массой 450 ± 5 кг. рН полученной смеси в результате реакции снижаетс  до 5,7. Полученную массу после добавлени  окиси кальци  упаривают, затем подвергают распылительной сушке по

технологии получени  ККЛ. Масса полученного продукта 5 т.

Продукт, полученный таким образом, назвали Цикол. Он представл ет собой гигроскопический порошок коричневого

цвета со специфическим запахом, содержит 19,8% лизина в пересчете на лизин гидрохлорид , цинка 3,50%, что соответствует содержанию в его составе пор дка 23,0% лизината цинка, влажность 5,8%.

ПримерЗ. Получение биостимул тора провод т по той же схеме, что и в примере 1. К 34 ± 1 м культуральной жидкости, содержащей 35,5 г/л лизина в расчете на гидрохлорид лизина, при посто нном перемешивании добавл ют 450 ± 5 кг цинка хлористого , растворенного в 0,5 м3 воды.

Конечный продукт представл ет также коричневый сыпучий гигроскопичный порошок со специфическим запахом. Содержание лизина в пересчете на лизин гидрохлорид 20%, влажность 3,16%, Zn 3,2%, Масса полученного продукта 5,1 т.

Пример 4. В ферментаторе с емкостью 50 м3, содержащей 37 м3 культураль- ной жидкости, полученной по технологии изготовлени  концентрата кормового лизина , содержащей 42 г/л лизин гидрохлорида с рН 7,2, t 32°C добавили 1000 ±20 кг технического гептогидрата сернокислого цинка. Что соответствует мол рному соотношению лизин-цинк 2:1. Если сумму ли- зингидрохлорида и гептагидрата сернокислого цинка считать 100%, то 56,5% соответствует лизин гидрохлориду. 43,5% гептагидрату сернокислого Ц1жка.

Суспензию перемешивали потоком воздуха под давлением (дополнительном) 0,25 0,6 атм в течение 3 ч. При этом гептагидрат сернокислого цинка полностью растворилс , что было установлено вз тием пробы со дна ферментатора. Полное взаимодействие лизина с гептагидратом сернокислого цинка установили исход  из одинаковости рН суспензии, вз той со дна ферментатора и верхней части культурной жидкости, При этом рН культурной жидкости соответствовал 4,9 и 5,0 соответственно.

Затем в соответствии с технологией получени  концентрата кормового лизина приготовленна  суспензи  выпаривалась в течение трех этапов: 1) при 89°С. 2) 80°С и 3) 64°С. до сиропообразной консистенции. Затем добавили 600 ± 10 кг строительной окиси кальци  и 40 ± 2 кг метилсульфоната. Полученна  сиропообразна  жидкость подвергалась распылительной сушке при 240- 220°С с выход щей температурой 110-100°С. В результате получено 6 т 80 кг цикола, содержащего 19.0% лизина в пересчете на лизин гидрохлорид, 2.89% воды, 3,4% цинка, что соответствует содержанию 18% лизинат цинка.

Количество гептагидрата сернокислого цинка вычисл ли с учетом потери лизина при выпаривании и высушивании. Потери лизина 20%. Исход  из этого масса гептагидрата сернокислого цинка вычислили по формуле:

m(ZnS04 7H20)- У(кж)(ЛИЗ -HCI)-0.633, где m(ZnS04 7H20) - масса гептогидрата сернокислого цинка, кг;

/(кж) - объем культурной жидкости, м3;

Л/(ЛИЗ -HCI)-содержание лизин гидрохлорида в культурной жидкости, г/л.

Ниже приведен результат зоотехнического анализа полученной кормовой добавки в расчете на абсолютно сухое состо ние образца. %: цинк 3,29: азот 6.69, протеин 41,01; жир 0,76; БЭВ 8,64; клетчатка 2,47; зола 36,33; кальций 5,12; фосфор 2,0; лизинат цинка 17,0.

Биостимул тор Цикол подвергают биологическому испытанию и сравнивают его токсичность и дозу, необходимую дл  получени  биостимулирующей активности в сравнении с аналогом (ZnSCM 7H20) и прототипом (ККЛ).

Полученные данные представлены в таблице.

Как видно из таблицы, токсичность Цикола по сравнению с сернокислым цинком

в 27 раз меньше. Доза вносимого на 1 т. комбикорма иона цинка а составе Цикола в 6 раз меньше, чем в составе сернокислого цинка, что свидетельствует о повышенной биологической активности в 6 раз. А на 1 т

комбикорма дл  получени  его биостимули- рующего действи  ККЛ добавл етс  в 50 раз больше, чем Цикола.

Биологическа  активность полученного препарата исследована действием биостимулирующей добавки на сохранность, рост и развитие индюшат, цыпл т и  ичную продуктивность кур-несушэк.

Положительное вли ние на сохранность цыпл т и  ичную продуктивность курнесушек оказывав доза 6-9 г/т цинка (из расчета 200-300 г/т что значительно эффективнее по сравнению с сульфатом цинка, доза которого составл ет 40 г/т по цинку. Биостимул тор, полученный по предлагаемому способу в дозе 300 г на 1 т комбикорма , вызывает улучшение  йценоскости кур-несушек на 8,0-12,0%.

45

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  кормовой добавки на основе лизина, включающий приготовление питательного субстрата из мелассы кукурузного экстракта, сульфата аммони , фосфатов кали  и мела, последующую его стерилизацию острым паром, выращивание посевного материала, ферментацию и обезвоживание продуктов ферментации, отличающийс  тем, что. с целью повышени 

   биостимулирующей активности добавки, после ферментации в культуральную жидкость ввод т соль цинка неорганической кислоты в мол рном соотношении ли- зин:цинк 2:1.

   LDso определ ют известным методом.