Трофічна суміш “лактосіл”

Винахід відноситься до мікробіологічної промисловості, а саме, до трофічних сумішей і стосується складу для культивування молочнокислих бактерій, використовуваних для готування заквасок для силосування кормів. Відомий ”Спосіб готування молочнокислої закваски для консервування продуктів рослинного походження” (а.с. СРСР №492268, МПК А 23 К 3/00, БВ - 43-75 р.), у якому живильне місти середовище суху молочну сироватку (34-36г/л), сухий кормовий концентрат вітаміну В12 (5-7г/л) і крейда (4-6г/л). Недоліком цих живильних середовищ є висока вартість їх, а також досить складна технологія готування молочнокислих заквасок. Відомий ”Спосіб культивування молочнокислих чи пропіоновокислих бактерій” (а.с. СРСР №1711788, МПК А 23 К 3/00, БВ - 6 - 92 р.), у якому використане живильне середовище наступного складу, г/л: рибне борошно (10,0), пептон (5,0), глюкоза (20,0), лактоза (20,0), (NH4)SO4 (2,0), крохмаль н/раств. (10,0), СаСО3 (5,0), NaCl (5,0), вода (до 1л). Недоліком цього живильного середовища є його висока вартість і складна технологія культивування бактерій з використанням цього середовища. Відомий ”Спосіб культивування молочнокислих і пропіоновокислих бактерій” (а.с. СРСР №1769837, МПК А 23 К 3/00, БВ-39-92р.), у якому живильне середовище містить джерела вуглецю, азоту, мінеральні солі і відхід виробництва розеофунгина у вигляді гідролизата міцелію продуцента. Незважаючи на високий бактеріальний титр одержуваної закваски, спосіб і склад характеризуються складною технологією одержання і високих вартісних показників кінцевого продукту. Найбільш близької по технічній суті і результату, що досягається, і обраної як прототип є ”Трофічна суміш ”ЛАКТІС” (Патент України №48852 А, МПК-6 А 63 К 3/00, Бюл. №7, 2002 р.) на основі пшеничних висівок, додатково містить цукор, крейду, ацетат натрію, сульфат марганцю і воду, при цьому суміш містить зазначені компоненти при наступному співвідношенні, мас. %: висівки пшеничні 45-50; цукор 3,0-3,5; крейда 1,0-2,0; ацетат натрію 1,0-2,0; сульфат марганцю 0,1-0,2; вода решта. Недоліком прототипу є збіднення пшеничних висівок амінокислотами і цукрами в кількісному відношенні, хоча їхнє різноманіття по складу відомо по довідкових матеріалах (див. 1. Довідник по кормах і кормових добавках, Київ, від. ”Врожай”, 1984p., - 233с. (амінокислоти), - 240с. (вуглеводи). Молочнокислі бактерії відносяться до групи гетеротрофних бактерій, тобто бактерій, що бідують для свого розвитку в достатній кількості доступних готови х органічних речовинах - білках, вуглеводах, жирах, вітамінах, амінокислотах, простих цукрах і ін. Цих доступних форм у п шеничних висівок саме і недостатньо. При цьому, перераховані речовини повинні бути присутнім у живильному середовищі у засвоюваних формах, придатних для поглинання живими клітками бактерій. Зазначені форми присутні в насіннях рослин у фазі їхнього проростання (див. 2. Життя рослин, т. 5, М., від. ”Освіта”, 1980 м, - 90с.; 3. Довідник по біології, Київ, від. ”На укова думка”, 1981p., - 47с.). Зерно ячменя у своєму складі має різні ферменти, що при набряканні насінь (після зволоження) і проростанні викликають гідроліз білків до амінокислот, крохмалю - до цукрів, а жирів - до органічних кислот. Продукти гідролізу, запасені в насіннях рослин, і є тими доступними для молочнокислих бактерій джерелами харчування і легко засвоюються гетеротрофними молочнокислими бактеріями. Крім того, при пророщенні в зерні ячменя з'являються в достатній кількості вітаміни Е, В1, B2, В3, РР і В4, а також ростови речовини, що сприяють розвитку молочнокислих бактерій, якщо пророщене зерно увести до складу трофічної суміші. Задачею винаходу є створення нової трофічної суміші ”Лактосіл” для вирощування молочнокислих бактерій з досягненням технічного результату - спрощення і здешевлення технології вирощування молочнокислих бактерій. Поставлена задача зважується тим, що ”Трофічна суміш ”Лактосіл”, яка містить крейду, ацетат натрію і воду, додатково містить дроблений ячмінний солод і дроблений горох, при цьому суміш містить зазначені компоненти при наступному співвідношенні, мас. %: дроблений ячмінний солод 35,0-45,0; дроблений горох 8,0-12,0; крейда 1,5-2,5; ацетат натрію 0,5-1,5; вода решта. Суттєвими ознаками, що збігаються з прототипом, є: крейда; ацетат натрію; вода. Відмітними від прототипу суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, є наступні ознаки: дроблений ячмінний солод; дроблений горох; а також процентне співвідношення зазначених компонентів, мас. %: дроблений ячмінний солод 35,0-45,0; дроблений горох 8,0-12,0; крейда 1,5-2,5; ацетат натрію 0,5-1,5; вода решта. Розглянемо призначення кожного компонента. Сухе зерно ячменя при вологості 13% у своєму складі містить (%): протеїну - 10,7; жиру - 1,9; клітковина - 4,4; безазотистих екстрактивних речовин (БЄВ) - 67,2. При тій же вологості в зерні ячменя міститься легкогідролізуємих вуглеводів зі складу БЄВ - 66,8%, у т.ч. цукрів - 3,8; крохмалі - 51,1; геміцеллюлози - 11,9. У 10,7% протеїну міститься 5,36% амінокислот з 13 найменувань. Зерно ячменя досить багато вітамінами (мг/кг): Е - 45; В1 - 4; В 2 - 1; В3 - 8; РР -52; В 4 - 1100. Якщо врахувати, що амінокислотна частина протеїну 3,66% і половина крохмалю, близько 25%, при проростанні зерна під впливом ферментів будуть перетворені в цукри й амінокислоти, то можна вважати, що розмелений пророщенний ячмінь є дуже багатим живильними речовинами середовищем для росту і розвитку молочнокислих бактерій. Технологія пророщення зерна ячменя сполучена з великими тимчасовими витратами (кілька доби) на його замочування, розстеляння тонким шаром (до 5см) і регулярним оббризкуванням водою з одночасним ворошінням. Цієї операції можна уникнути, якщо в тро фічну суміш уключити вже готове пророщене зерно - ячмінний солод, що виго товляється на солодових заводах для нестатків пивоварства й ін. Ячмінний солод (висушене пророщене зерно ячменя) містить у своєму складі всі живильні речовини в доступних для засвоєння молочнокислими бактеріями формах. У ячмінному солоді бракує тільки білка, оскільки для його виробництва використовується спеціальний дворядний ячмінь, споконвічне багатий крохмалем і бідний білком. Введення в трофічну суміш зерна гороху, дуже багатого білком, знімає зазначений недолік. Ячмінний солод і горох вводяться в трофічну суміш ”Лактосіл” у дробленому виді. Це обумовлено тим, що дроблена маса легко пропускає через себе вуглекислий газ, що виділяється, у той час як розмелені до борошна ці компоненти, змішані з водою, дають липку щільну масу, що погано пропускає вуглекислий газ. У результаті трофічна суміш сп учується, що небажано при термостатуванні живильного середовища. Крім того, розмел до стані борошна вимагає дорогого мірошницького устаткування і додаткових марних витрат енергії, матеріальних і фінансових ресурсів. Крейда служить для нейтралізації органічних кислот, які є відходом життєдіяльності бактерій, і які придушують їхній ріст і розмноження, а також для збагачення закваски вуглекислим газом. Ацетат натрію використовується для підвищення буферності середовища. Крім того, крейда й ацетат натрію сприяють підвищенню бактеріального титру закваски. Зазначене процентне співвідношення компонентів трофічної суміші ”Лактосіл” обумовлено наступними обставинами. Процентна кількість солоду менш 35% у трофічній суміші зменшує кількість необхідних живильних речовин до небажаного рівня, що сповільнює ріст молочнокислих бактерій. Уведення ж у трофічну суміш солоду в кількості більш 45% дає середовище з низьким змістом води, що утрудняє ріст і розвиток молочнокислих бактерій. Введення в трофічну суміш дробленого гороху в кількості 8-12% цілком забезпечує молочнокислі бактерії білком і амінокислотами, що бракують у солоді. При цьому, зміст гороху менш 8% не цілком вирішує задачу білкового й амінокислотного збагачення, а введення гороху більш 12% знижує в суміші кількість живильних речовин із солоду. У трофічну суміш ”Лактосіл” уведено більше крейди, у порівнянні з прототипом. Це порозумівається тим, що більш сприятливі умови для росту і розвитку молочнокислих бактерій обумовлені введенням у живильного солоду середовище і гороху приводять до збільшення молочної й оцтової кислот, які виділяються, а звідси і потреба в більшій кількості крейди для їхньої нейтралізації. При цьому зміст крейди у трофічній суміші ”Лактосіл” менш 1,5% недостатньо для нейтралізації, а зміст крейди більш 2,5% приводить до зайвих витрат на виготовлення живильного. У трофічній суміші ”Лактосіл” зменшений зміст ацетату натрію в порівнянні з прототипом. Буферну роль цієї солі в суміші, що заявляється, виконує горох, оскільки білок гороху є гарним буфером і загальмовує підвищення кислотності середовища. При цьому зміст ацетату натрію в трофічній суміші ”Лактосіл” менш 0,5% не вирішує задачу додаткової буферності, а зміст ацетату натрію більш 1,5% приводить до зайвих витрат на виготовлення живильного. На відміну від прототипу в трофічній суміші ”Лактосіл” відсутній сульфат марганцю, марганець якого прискорює розмноження молочнокислих бактерій. У трофічній суміші ”Лактосіл” марганець надходить у достатній кількості на попередньому етапі при стерилізації середовища розчином марганцівки. Приклад 1 Трофічну суміш ”Лактосіл” готують у такий спосіб (з розрахунку на 100кг суміші). 1. У побутову ванну, забезпечену водозливом, засинають 35-45кг солоду, 8-12кг гороху, заливають питною водою і перемішують. Брудн у воду зливають. Операцію повторюють доти, поки вода, що зливається, не стане чистої. 2. Промиту суміш солоду і гороху заливають гарячою питною водою з таким розрахунком, щоб температура суміші виявилася в межах 60-65°С. Це умова необхідно строго дотримувати, оскільки ферментація крохмалю в цукри відбувається саме в цих температурних межах. 3. Ванну закривають кришкою і залишають до наступного ранку. До ранку солод і горох набухають, закінчується ферментація крохмалю. 4. Ранком зайву воду із солоду і гороху зливають і наливають слабкий розчин марганцівки з метою стерилізації. Витримують горох і солод у марганцівці близько 30 хвилин. Потім розчин марганцівки зливають, а солод і горох промивають водою. 5. У солод з горохом засинають 1,5-2,5кг мела, 0,5-1,5кг ацетату натрію, заливають 3 літри пересадної культури кефірного грибка і ретельно перемішують. 6. Іннокульовану суміш пропускають через електромясорубку і розфасовують у тару. 7. Розмелену суміш у тарі поміщають у термокамеру на 4 доби при температурі t=36,0±1,0°С. Через 4 доби біоконсервант ”Лактосіл” готовий до використання для силосування культур. При виробництві трофічної суміші ”Лактосіл” у порівнянні з прототипом усун уті наступні те хнологічні операції: - внесення бурячного цукру як енергетичного матеріалу; - внесення сульфату марганцю в якості солі, що активізує розмноження молочнокислих бактерій; - термічна стерилізація замінена обробкою солоду і гороху слабким розчином марганцівки. Зазначені нововведення безумовно спрощують і удешевлюють виробництво трофічної суміші ”Лактосіл”. У таблиці приведені порівняльні дані по вирощуванню культури на різних живильних сумішах. З приведених даних випливає, що нова трофічна суміш ”Лактосіл” отримана з підвищеної, у порівнянні з прототипом, бактеріальної обсеменностью суміші (з підвищеним бактеріальним титром), а з вищенаведеного опису випливає, що технологія одержання суміші, що заявляється, простіше і дешевше технології вирощування суміші по прототипі. Таблиця Вирощування культури нарізних живильних средах Компоненти середовища, мас. % Кукур удзяний екстракт Крохмаль нерозчинний Автолизат дріжджів Крейда Гидролизат міцелію продуцента Висівки пшеничні Цукор Ацетат натрію Сульфат марганцю Вода Дроблений ячмінний солод Дроблений горох Титри бактерій, млрд/м АМС 1,5 0,5 1,0 1,0 Живильне середовище по а.с. №1769837 2,0 0,7 1,5 1,5 2,0 Лактіс Лактосіл 1,0 2.0 1,0 решта решта 50,0 3,0 1,0 1,0 решта 1,5 60 10 решта 40 10 50 З огляду на усе ви щевикладене, можна зробити висновок, що задача, поставлена у винаході - створення нової трофічної суміші ”Лактосіл” - вирішена з досягненням технічного результату - спрощення і здешевлення технології вирощування молочнокислих бактерій.