Ход работы. Процесс производства кормовых дрожжей включает все основные стадии микробиологической технологии.

Процесс производства кормовых дрожжей включает все основные стадии микробиологической технологии.

1 Получение посевного материала

2 Приготовление питательной среды

3 Ферментация (культивирование)

4 Концентрирование дрожжей

5 Плазмолиз

6 Сушка

7 Фасовка и упаковка

Получение посевного материала.Для производства кормового белка в заводской практике используют различные штаммы дрожжей видов Candida utilis, C. tropicalis, C. guiflirmondii и др. Они способны расти на разнообразных субстратах и давать высокий выход биомассы. Производство кормовых дрожжей – процесс не стерильный, поэтому в ферментёрах развиваются не монокультуры, а ассоциации культур, принадлежащие к 5-8 различным видам. Смешанные культуры более устойчивы к колебаниям состава субстрата и технологического режима, а также к появлению посторонней микрофлоры. Засеивают ферментёр посевным материалом, полученным из чистой культуры, не содержащей посторонней микрофлоры.

Посев чистой культуры производят из музейной пробирки на три пробирки со скошенной агаризированной средой в стерильных условиях и выращивают дрожжи при температуре 35 –36 ^оС в течение 48 часов.

Приготовление питательной среды.В состав питательной среды входят, %; глюкоза – 2; NaSO₄ – 0,05; автолизат дрожжей – 2; K₂SO₄ – 0,05, KH₂PO₄ – 0,5.

Стерилизуют её в автоклаве в течение 1 часа, разливают в три стерильные колбы по 100 мл в каждую и ведут культивирование на качалке при температуре 36 – 38 ^оС в течение 16-18 часов.

Как указывалось выше, для выращивания дрожжей можно использовать различные среды. В данной работе в качестве среды можно использовать мелассную барду – отход спиртового производства. Барду разбавляют водой в два раза и добавляют сульфат аммония – 1 г/л и суперфосфат – 3 г/л.

Ферментация (культивирование).Культивирование ведут на установке для непрерывного культивирования при рН 4,4-4,8, температуре 28-34 ^оС, непрерывной подаче барды и оттоке культуральной жидкости (микробной суспензии), интенсивной аэрации (30 л воздуха в час на 1 л жидкости).

Перед работой установки проводится стерилизация с помощью раствора хлорамина, затем установка промывается стерильной водой. В ёмкость для питательной воды заливают около 1 л среды и заполняют лабораторный ферментёр на 60-70% его объёма. Затем производят досев питательной среды посевным материалом из ёмкости с концентрацией дрожжей не менее 50 г/л в количестве 10% от объёма питательной среды и начинают подачу воздуха. Через 1 час устанавливают скорость протока питательной среды (по заданию преподавателя). В отобранной микробной суспензии определяют концентрацию дрожжей. Эффективность процесса культивирования характеризуется выходом биомассы с единицы полученной ёмкости ферментёра.

Концентрирование дрожжей.В микробной суспензии, вытекающей из ферментёра, содержится от 20 до 50 г/л дрожжей, имеющих влажность до 75%. Влажность конечного продукта – товарных кормовых дрожжей – должна составлять 9-10%. Для удаления влаги применяют постепенное концентрирование (сгущение) дрожжей, а затем сушку. Наиболее распространённая технология: флотирование, сепарирование, упаривание, сушка. Фильтрование практически не применяется вследствие низкой эффективности. В лабораторных условиях схема выполнения может варьироваться в зависимости от наличия оборудования. Можно применять также центрифугирование. В этом случае концентрация дрожжей на разных участках составит, г/л:

Из ферментёра – 30 – 40

После флотации и промывки – 60 – 70

После сепараторов первой ступени – 300

После сепараторов второй ступени – 600

Плазмолиз.Перед подачей суспензии на выпаривание проводят плазмолиз при температуре 75-80 ^оС в течение 30-40 минут. При этом дрожжевые клетки и вся сопутствующая микрофлора погибает, что очень важно при использовании дрожжей в качестве добавки к кормам: живые клетки плохо усваиваются организмом животных и могут вызвать заболевание – кандидоз. Кроме того, в результате плазмолиза суспензия дрожжей гомогенизируется, что положительно влияет на последующий процесс упаривания. Выпарку можно проводить в вакуумном роторном испарителе при температуре 60-80 ^оС (чтобы не допустить инактивацию биологически активных веществ).

Сушка.В лабораторных условиях сушку можно производить в сушильном шкафу до остаточной влажности 8-10%.

Фасовка и упаковка дрожжей.Сухие дрожжи представляют собой сильно пылящий порошок. Их хранят и транспортируют в бумажных мешках. Более перспективным является выпуск гранулированных кормовых дрожжей, удобных для хранения, транспортировки и дозирования у потребителя.

Контрольные вопросы

1 Каково значение кормового микробного белка для сельского хозяйства?

2 Кормовые дрожжи и вещества, содержащиеся в них.

3 Какие виды дрожжей используют для получения кормового белка и почему?

4 Какую питательную среду используют в данной работе?

5 Процесс культивирования в данной работе.

6 Какие технологии применяют при концентрировании дрожжей?

7 Что происходит в результате плазмолиза?