Совершенствование технологии кормовых дрожжей из зерновой барды с использованием ВСР пищевой промышленности Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

'UICK

¿Чйди'

L'UICK

Be®

Комплексное

. ^ I

использован сырья?;

-

i

УДК 636.087.73

Совершенствование технологии кормовых дрожжей

из зерновой барды с использованием ВСР пищевой промышленности

Л.В. Римарева, д-р техн. наук, профессор, Т.И. Лозанская, Н.М. Худякова

ВНИИ пищевой биотехнологии

Проблема перевода процессов переработки сельскохозяйственного сырья на безотходный цикл производства имеет два взаимосвязанных аспекта - экономический и экологический. Первый аспект связан с расширением ресурсных возможностей за счет более глубокой, комплексной переработки сельскохозяйственного

Ключевые слова: ВСР пищевой промышленности, дрожжи кормовые, зерновая барда.

Key words: raw material resources, nutrient yeast, grain stillage.

При решении вопроса о вступлении России в ВТО одним из основных факторов будет сертификация предприятий по международному стандарту.

V

'I

сырья и вовлечения неиспользованных отходов в качестве источника для получения продуктов питания, кормов и удобрений. В пищевой промышленности при производстве основной продукции образуется значительное количество отходов и по-

бочных продуктов, которые содержат сотни тысяч тонн белка, масла, витаминов и других ценных веществ, производство которых осуществляется на специализированных предприятиях.

Другой аспект проблемы связан с экологическими факторами. Развитие перерабатывающих отраслей промышленности сопровождается непрерывным ростом воздействия производства на окружающую среду. Антропогенные нагрузки на биосферу должны иметь разумные пределы, превышение которых ведет к нарушению равновесия в природе и дисбалансу в экологических системах. Поэтому особое значение приобретает оценка воздействия существующих и разрабатываемых для внедрения технологий на окружающую среду. Здесь основной путь решения проблемы - в развитии безотходных производств.

В России ежегодно в отраслях, перерабатывающих зерно (мукомольная, спиртовая, пивоваренная и крах-малопаточная), образуется более 17 млн т вторичных сырьевых ресурсов. При этом лишь на мукомольных предприятиях побочные продукты используются на 97-99 %, а в спиртовой отрасли из-за низкого технического уровня цехов по переработке ВСР теряется ценное кормовое сырье, часть которого попадает на поля фильтрации или сбрасывается в водоемы, загрязняя окружающую среду.

COMPLEX USAGE OF RAW MATERIALS

Многие отходы и побочные продукты пищевой промышленности можно эффективно использовать в производстве кормовых дрожжей [1, 2].

При решении вопроса о вступлении России в ВТО одним из основных факторов будет сертификация предприятий по международному стандарту, гарантирующему соблюдение природоохранных норм на промышленных объектах в соответствии с требованиями этой организации.

Во ВНИИПБТ разработаны высокоэффективные технологии, обеспечивающие комплексную переработку зерна и сокращение образования ВСР в результате их биотрансформации на пищевые и кормовые цели, создан широкий ассортимент продуктов, пищевых и кормовых добавок различного назначения [3]. Разработанные технологии позволяют создавать высокотехнологичные комплексы замкнутого цикла по переработке зернового сырья с более эффективной выработкой целевого продукта, экономией энергоносителей, капитальных затрат, производством пищевых и кормовых добавок с различными функциональными свойствами [4].

Один из таких способов - культивирование высокопродуктивных непатогенных штаммов кормовых дрожжей на зерновой барде, что позволяет получать продукт с высоким содержанием белка [5].

Увеличение количества общего протеина происходит в процессе синтеза дрожжевых клеток в результате превращения азотистых веществ барды в протеин кормовых дрожжей. Кормовые дрожжи, вырабатываемые на заводах, перерабатывающих на спирт зерновое сырье, содержат 43-54 % протеина на сухое вещество, причем переваримость его достигает 83-85 %.

На основе микробной трансформации полупродуктов и ВСР спиртового производства создается биотехнология получения биологически активного препарата с высоким содержанием лизина, белка и витаминов; применение этого препарата в свиноводстве позволяет повысить сохранность молодняка и увеличить мясную продуктивность животных. Особенно эффективно использование кормовых дрожжей в птицеводстве [6].

Повысить качество исходной питательной среды при культивировании кормовых дрожжей на зерновой барде возможно за счет использования белкового потенциала ВСР мукомольной, масложировой и других отраслей пищевой промышленности.

Таблица 1

Сравнительный состав ВСР пищевой промышленности

Показатель Отруби Подсолнечный шрот Соевый шрот Подсолнечный жмых

Массовая доля влаги, % 12,0-13,5 10-11 9-10 6-8

Массовая доля сырого протеина, % на АСВ 14,0-15,2 34,0-38,4 40,0-42,0 30,0-32,0

Массовая доля белка по Барнштейну, % на АСВ 4,5-5,0 25,0-26,7 32,0-34,6 26,1-28,3

Таблица 2

Состав питательной среды с использованием ВСР пищевой промышленности

Цельная барда Цельная барда с добавлением

Показатель отрубей подсолнечного шрота подсолнечного жмыха

Массовая доля сухих веществ, % 6,5 7,0 7,3 7,7

Массовая доля сырого протеина, % на АСВ 25,3 32,5 34,2 33,4

Массовая доля белка по Барнштейну, % на АСВ 22,7 28,1 30,0 29,6

Таблица 3

Результаты культивирования кормовых дрожжей

Состав суспензии Массовая доля общих сухих веществ, % Массовая доля сырого протеина, % на АСВ Массовая доля белка по Барнштейну, % на АСВ

Цельная зерновая барда / дрожжевая суспензия (контроль) 6,5/5,6 25,3/36,2 22,7/28,3

Исходная среда с добавлением отрубей / дрожжевая суспензия 7,0/6,3 32,5/38,0 28,1/33,4

Исходная среда с добавлением шрота / дрожжевая суспензия 7,3/6,5 34,2/41,9 30,0/36,8

Исходная среда с добавлением жмыха / дрожжевая суспензия 7,7/6,8 33,4/41,3 29,6/36,3

Анализы проводили по ГОСТ 20083-74 «Дрожжи кормовые» и ТУ 9291-224-00008064-98 «Дрожжи кормовые (СКДЦ) на цельной зерновой или зерно-картофельной барде». Выращивание дрожжей проводили в лабораторных условиях.

В процессе дрожжегенерации контролировали температуру, величину рН, состояние дрожжевых клеток (микроскопированием), количество дрожжевой биомассы определяли весовым методом после центрифугирования [7].

Цель исследований - разработка условий культивирования промышленного штамма дрожжей Candida tropicalis СК-4 на питательной среде, приготовленной с использованием цельной зерновой барды и возможных для использования вторичных сырьевых ресурсов мукомольной, масложировой и других отраслей: отруби, шрот подсолнечный, жмых подсолнечный.

Сравнительный состав ВСР пищевой промышленности показан в табл. 1. Результаты по определению кормовой ценности исходной питательной среды при соотношении ВСР мукомольной промышленности (отруби) и масложировой промышлен-

ности (шрот и жмых) и цельной барды 1:4 приведены в табл. 2.

Культивирование проводили при оптимальных параметрах, принятых в производственных условиях для штамма Candida tropicalis СК-4: рН -4,5-5,5; температура - 36...38'C, длительность культивирования - 810 ч.

Состав дрожжевой суспензии, полученной путем конверсии цельной зерновой барды с добавлением ВСР пищевой промышленности (отруби, шрот, жмых), приведен в табл. 3.

На основании полученных данных можно сделать заключение, что наибольший прирост белка происходит на питательной среде с добавлением подсолнечного шрота, при этом массовая доля белка по сравнению с

Получен готовый продукт «Смесь кормовая» за счет применения в процессе производства кормовых дрожжей на цельной зерновой барде ВСР пищевой промышленности.

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЫРЬЯ

ТЕМА НОМЕРА

контрольным вариантом увеличивается на 30 %.

В процессе дрожжегенерации было отмечено значительное уменьшение пенения дрожжевой суспензии при использовании подсолнечного шрота и в большей степени - подсолнечного жмыха. Это объясняется наличием в их составе жирных кислот. В связи с этим имеется возможность снизить расход дорогостоящих пеногасителей, что также положительно скажется на снижении себестоимости готового продукта.

Таким образом, определена возможность проведения микробной конверсии ВСР перерабатывающей промышленности (отруби, шрот, жмых и др.) совместно с цельной зерновой бардой при оптимальном расходе питательных солей. Показана возможность снижение норм расхода пеногасителей. Проведен подбор оптимального соотношения ВСР (отрубей, шрота и жмыха) и барды. Установлено оптимальное их соотношение- 1:4. Массовая доля белка в дрожжевой биомассе возрастает на 30 %.

Применение в процессе производства кормовых дрожжей на цельной зерновой барде ВСР пищевой промышленности дает возможность получать готовый продукт «Смесь кормовая» (НДС - 10 %) с разработкой заводом-изготовителем соответствующих ТУ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Римарева, Л.В. Комплексное использование отходов и ВСР спиртовой отрасли в производстве кормовых дрожжей. Теоретические и практические основы совершенствования технологии спирта/Л.В. Римарева, Т.И. Лозанская, Н.М. Худякова. - М.: ВНИИПБТ, 2008. - 109 с.

2. Римарева, Л.В. Рациональное использование отходов и ВСР спиртовой отрасли в технологии кормовых дрожжей/Л.В. Римарева, Т.И. Лозанская, Н.М. Худякова//Эколо-гия промышленного производства. -2007. - № 4. - С. 2.

3. Римарева, Л.В. Биотехнология кормовых дрожжей на основе микробной конверсии вторичных ресурсов спиртовой и масложировой промышленности/Л.В. Римарева,

Т.И. Лозанская, Н.М. Худякова// Материалы докладов научно-практической конференции «Современные биотехнологии переработки сельскохозяйственного сырья и вторичных ресурсов». - Углич, 2009. -С. 170-172.

4. Патент на изобретение № 2203315 «Способ производства белково-витаминного корма»/Л.В. Римарева, Т.И. Лозанская, Н.М. Худякова/Зарегистрирован в Государственном реестре Российской Федерации 27 апреля 2003 г.

5. Римарева, Л.В. Дрожжи кормовые из зерновой барды/Л.В. Римарева, Т.И. Лозанская, Н.М. Худяко-ва//Комбикорма. - 2008. - № 3. -С. 69.

6. Римарева, Л.В. Производство кормовых дрожжей из зерновой барды и использование их в пти-цеводстве/Л.В. Римарева, Т.И. Ло-зан-ская, Н.М. Худякова//Птица и птицепродукты. - 2008. - № 6. -С. 33.

7. Полыгалина, Г.В. Технохимичес-кий контроль спиртового и ликеро-водочных производств/Г.В. Полыгалина. - М.: Колос, 1999. - 334 с.

Семинары Мастер-классы

Конкурсы профессионального мастерства

СЕКЦИЯ «Хлебопечение»

СЕКЦИЯ «Кондитерское дело»

СЕКЦИЯ «Макаронная промышленность»

СПЕЦЭКСПОЗИЦИЯ «Оборудование и ингредиенты для хлебопекарного и кондитерского производства»

Организаторы: При участии:

- ФБГОУ БПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности»

- ФБГОУ БПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» Информационный партнер:

©ПИЩЕВАЯ

ПРОМЫШЛЕННОСТЬ