Мотроненко В.В.

Національний технічний університет України «КПІ»

Технологія виробництва кормових білкових

препаратів для сільського господарства

В організмі тварини практично половина білкових амінокислот не синтезується. Вони називаються незамінними амінокислотами і повинні надходити в організм з їжею. Незамінними амінокислотами є: валін, ізолейцин, лейцин, лізин, метіонін, треонін, триптофан і фенілаланін. Недолік кожної з цих амінокислот в харчовому або кормовому раціоні призводить до порушення обміну речовин, уповільнення росту і розвитку.

Отримання кормових білкових концентратів з підвищеним вмістом незамінних амінокислот дозволяє збалансувати корм сільськогосподарських тварин. Додавання в раціон 3-4 дефіцитних амінокислот до 1 т комбікорму призводить до зменшення загальної витрати кормів на 15-20%. Вихід продукції при цьому збільшується на 20% .Таким чином, збагачення кормів незамінними амінокислотами дуже вигідно.

Існує три способи промислового отримання незамінних амінокислот: гідроліз білків рослинного і мікробного походження, хімічний та мікробіологічний синтез. Більше 60% усіх амінокислот, що виробляються в світі, отримують шляхом мікробіологічного синтезу. На другому місці за обсягом виробництва знаходиться хімічний синтез. Оримані цим способом амінокислоти мають L- i D-форму у рівному співвідношенні, але остання є шкідливою для живих організмів, а розділення практично не можливе. Технологічно отримання амінокислот за рахунок гідролізу білків економічно менш вигідно, тому не отримало широкого розповсюдження.

Серед незамінних амінокислот, найбільш актуальною є потреба в лізині. В даний час встановлено, що лізин в організмі є не тільки структурним елементом білка, а й виконує ряд важливих біохімічних функцій – є попередником карнітину та оксилізину, який приймає участь в утворенні колагену, сприяє транспорту кальцію та стронцію в клітині. Доведено, що лізин покращує апетит, сприяє секреції травних ферментів, впливає на енергетичний та ліпідний обмін.

На основі промислової культури, що синтезує лізин бактерій організовано виробництво декількох видів товарноїос продукції. Так в залежності від призначення з культуральної рідини можна отримати рідкий концентрований препарат лізину, сухий кормовий концентрований препарат лізину і кристалічний лізин.

Для біосинтезу лізину використовують Brevibacterium. Процес отримання лізину вимагає строгих асептичних умов. Етапи процесу ферментації:

- посівний матеріал, призначений для виробничої ферментації, спочатку вирощують в посівних апаратах при 28-32°С; рН 7-7,2 протягом 18-24 год;

- потім отримана суспензія клітин подається у виробничі ферментери ємністю 50-100 м³, в яких підтримується постійний режим аерації, необхідний тиск, здійснюється контроль за всіма компонентами і параметрами середовища (час ферментації 55-72 год). Накопичення в культуральній рідині лізину починається після 25-30 год вирощування промислової культури і до кінця ферментації досягає 40-50 г/л;

- культуральну рідину відділяють від культури клітин продуцента фільтруванням і використовують для отримання препаратів лізину.

Для отримання РКЛ (рідкого концентрований лізин) культуральну рідину, що містить 10-13% СВ, підкислюють HCl до рН = 5,0 і додають 0,15% розчин гідросульфіта натрію для стабілізації лізину. Стабілізовану культуральну рідину випаровують під вакуумом до 35-40% СВ.

Кормовий концентрат лізину (ККЛ) отримують, висушуючи РКЛ в розпилювальних сушарках до вологості 5-6%. Сухий ККЛ дуже гігроскопічний, тому відразу після сушіння його пакують у поліетиленові мішки. Менш гігроскопічний ККЛ отримують, висушуючи РКЛ разом з наповнювачами (кістковим борошном, кормовими дріжджами, пшеничними висівками та ін.).

Кристалічний лізин виділяють з РКЛ після відділення біомаси.