Получение инвертного сахара из целлюлозы для последующей его ферментации кормовыми дрожжами

Получение микробиального белка для животных может быть реализовано с помощью различных технологий, отличающихся по эффективности, экологичности и долгосрочности времени жизни на рынке, в том числе в связи с ограниченностью ресурсов. В настоящем исследовании изучена возможность получения инверсного сахара из древесных опилок методом кавитации, используя ультразвуковую ячейку, при этом были получены образцы гидролизатов с массовой долей инвертных сахаров более 30 % и в лабораторных условиях показана эффективность использования полученных сахаров для получения биомассы кормовых дрожжей, обогащенных биоэлементами, пробиотиком, пребиотиком и другими биологически активными веществами. В качестве основы питательной среды при производстве кормового протеина исследовалась сухая стандартная питательная среда для дрожжей, молочная сыворотка, сухая молочная сыворотка, пермеат, сухой пермеат. Лабораторные данные свидетельствуют, что дальнейшие испытания должны быть переведены на производственный уровень, однако узким местом для реализации такой технологии являлось отсутствие производительного, экологического и эффективного метода получения инвертного сахара из древесных опилок. В качестве научной новизны работы – представленная экологичная технология кавитационного процесса при помощи усовершенствованной проточной ячейки Ч-245 ООО «Новотех-ЭКО (г. Вологда, Россия), при этом производительность ультразвукового оборудования в таком формате может быть подобрана под конкретную производительность линии переработки молочной сыворотки/пермеата путём параллельного использования нескольких проточных ячеек. Таким образом, с помощью предложенной технологии, одновременно могут быть решены экологические проблемы, связанные с недоиспользованием молочного вторичного сырья, получена эконмическая выгода от применения древесно-стружечных отходов с помощью экологической биотехнологии. При этом гибкость биотехнологий позволяет получать функциональный кормовой продукт для сельскохозяйственных животных с конкретным набором биологически-активных веществ, в частности биоэлементов.

1. Троицкая Е. В., Артамонов И. В. Пути получения кормового белка методами биотехнологии // АгроЗооТехника, 2021. Т. 4. № 1. С. 1–14.

2. Рябцева С. А., Котова А. А., Скрипнюк А. А. Дрожжи в переработке молочного сырья. СПб: Лань, 2023. 120 с.

3. Борзенкова И. С. Использование кормовой дрожжевой добавки в молочном скотоводстве // Научный журнал молодых ученых. 2020. № 4 (21). C. 3–6. [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-kormovoy-drozhzhevoydobavki-v-molochnom-skotovodstve (дата обращения: 13.04.2024).

4. Донцов А. Г., Карманов А. П., Кочева Л. С., Рудковский А. В. и др. Влияние ультразвуковой кавитации на реакционную способность лигноцеллюлозных субстратов при биоконверсии растительной биомассы // Бутлеровские чтения. 2014. Т. 39. № 9. С. 52–57. [Электронный ресурс]. URL: http://butlerov.com/readings/ (дата обращения: 03.11.2023).

5. Осипов Ю. Р., Воропай Л. М., Сеничев В. П. Эффективность применения ультразвуковой технологии в процессе структурообразования древесно-цементного композита // Экология и промышленность России. 2016. № 2. C. 4–8. [Электронный ресурс]. URL: https://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/695 (дата обращения: 13.03.2023). https://doi.org/10.18412/1816-0395-2016-2-4-8

6. Пат. 2447674 РФ, МПК51 С23К 1/00. Способ получения биологически полной кормовой добавки / Сидоров А. В., Ковалев А. В., Мошкутело И. И.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Ковикорм» № 2010135931/10; заяв. 31.08.2010; опубл. 20.04.2012. – Б.и.– 2012 № 11.

7. Пат. 57195101 РФ, МПК51 С08В 1/00. Способ получения кристаллической целлюлозы / Кимио Танэо, Асахи касэй коге; заявитель и патентообладатель Кагаку Гидзюцу те Мукидзайсицу Кэнкюсе № 5679387670/04; заявл. 27.05.1981; опубл. 30.11.1982. – Б. и –1982 № 12.

8. Пат. 2064275 РФ, МПК8 С23К 1/06. Способ производства кормовых дрожжей из растительного сырья / Лагутина Т. Б.; заявитель и патентообладатель Лагутина Т. Б. №2012147098/12; заяв. 01.07.1993; опубл. 27.07.1996. – Б.и. – 1993 № 16.

9. Пат. 2186071 РФ, МПК51 D08C 1/00. Способ получения порошкообразной целлюлозы / Гребенкин А. Н., Бармин М. И., Королев Е. А., Павличенко В. В., Мельников В. В., Буринская А. А., Пармузина Ю. Ю.; заявитель и патентообладатель Санкт Петербургский государственный университет технологии и дизайна №2010144861/10; заявл. 30.05.2000; опубл. 27.07.2002. – Б.и. – 2002 № 13.

10. Карманов А. П. Влияние ультразвуковой кавитации на реакционную способность лигноцеллюлозных субстратов при биоконверсии растительной биомассы // Бутлеровские чтения. 2014. Т. 39. № 9. С. 52–57.

11. Салманова Д. А., Брацихин А. А., Евдокимов И. А., Блинова А. А. Исследование стабильности молочных систем, восстановленных с использованием кавитационной дезинтеграции // Современная наука и инновации. 2023. № 2 (42). С. 86–96. https://doi.org/10.37493/2307-910X.2023.2.10

12. Акопян В. Б., Ершов Ю. А. Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами. Ультразвук в медицине, ветеринарии и экспериментальной биологии. Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2005. 224 с.

13. Воропай Л. М., Фокичева Е. А., Полянская И. С. Технология выращивания кормовых дрожжей на ультразвуковых экстрактах отходов древесины. Актуальные проблемы развития лесного комплекса. Материалы XIX Международной научно-технической конференции. 2021. С. 287–294.

14. Пат. 2786910 РФ, МПК51 D08C 1/00. Способ производства функционального кормового продукта для сельскохозяйственных животных / Полянская И. С., Куренкова Л. А., Воропай Л. М., Кузнецова О. Б.; заявитель и патентообладатель Вологодская молочнохозяйственная академия №2022103910; заявл. 16.02.2022; опубл. 26.12.2022. – Б.и. – 2002 № 36.