RU2673749C1 - Способ получения кормового белково-липидного концентрата из отходов растительного и животного происхождения - Google Patents

Способ получения кормового белково-липидного концентрата из отходов растительного и животного происхождения Download PDF

Info

Publication number
RU2673749C1
RU2673749C1 RU2018110877A RU2018110877A RU2673749C1 RU 2673749 C1 RU2673749 C1 RU 2673749C1 RU 2018110877 A RU2018110877 A RU 2018110877A RU 2018110877 A RU2018110877 A RU 2018110877A RU 2673749 C1 RU2673749 C1 RU 2673749C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waste
larvae
biomass
microorganisms
cellulose
Prior art date
Application number
RU2018110877A
Other languages
English (en)
Inventor
Наум Александрович Бабаев
Иван Викторович Соколов
Дмитрий Юрьевич Ильин
Александр Иванович Бастраков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Биогенезис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Биогенезис" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Биогенезис"
Priority to RU2018110877A priority Critical patent/RU2673749C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2673749C1 publication Critical patent/RU2673749C1/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K10/00Animal feeding-stuffs
    • A23K10/10Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
    • A23K10/12Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes by fermentation of natural products, e.g. of vegetable material, animal waste material or biomass
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K10/00Animal feeding-stuffs
    • A23K10/20Animal feeding-stuffs from material of animal origin

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Abstract

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может найти применение в животноводстве, а именно в сфере мясного птицеводства. Способ получения кормового белково-липидного концентрата из отходов органического происхождения заключается в том, что выращивают биомассу личинок Hermetia illucens на отходах органического происхождения и осуществляют их ферментацию. В качестве отходов органического происхождения используют измельченные целлюлозосодержащие отходы влажностью 50-70%, а ферментацию отходов осуществляют комплексом микроорганизмов, культивированным из кишечной микрофлоры личинок жука-дровосека одновременно с выращиванием биомассы личинок. При этом указанный комплекс микроорганизмов вносят в виде суспензии со значением КОЕ не ниже 107 в количестве 3-5% от массы отходов в начале периода выращивания и повторно не менее двух раз в течение периода выращивания. По истечении 7-15 суток с начала выращивания личинки отделяют, высушивают и измельчают. Изобретение позволяет повысить эффективность биоконверсии целлюлозосодержащих нестерилизуемых отходов в биомассу личинок Hermetia illucens, богатых белком и липидами. 2 пр.

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может найти применение в животноводстве, а именно в сфере мясного птицеводства.
Известен способ получения белково-липидного кормового продукта, содержащего шрот и концентрат липидов. В качестве концентрата липидов используется фосфолипидная эмульсия (RU 2152732 С1, 20.07.2000 [1]). Последнюю получают путем гидратации нерафинированного растительного масла в зоне воздействия переменного вращающегося электромагнитного поля с магнитной индукцией 0,30-0,40 Тл, последующей ее обработки под давлением 0,2-1,0 МПа в течение 10-15 мин и последующей обработки в зоне постоянного электромагнитного поля с магнитной индукцией 0,60-0,80 Тл при соотношении компонентов, мас. %: фосфолипидная эмульсия 2,0-10,0, шрот - остальное. Употребление данного продукта обеспечивает высокую продуктивность сельскохозяйственных животных. Недостатком изобретения является использование шрота масличных культур, представляющего собой самостоятельный кормовой продукт со значительной стоимостью, а также сложное аппаратное оснащение технологии.
Известен способ получения кормового продукта с использованием пивной дробины и закваски Леснова (RU 2532452 С1, 10.11.2014 [2]). Способ характеризуется тем, что пивную дробину подвергают прессованию в сепараторе до влажности полученного обрабатываемого сырья 50-60%, добавляют посевной материал, приготовленный на основе отрубей и закваски Леснова в количестве 4,5-5,5% от массы обрабатываемого сырья и проводят биоферментацию смеси в течение около 7 часов. При необходимости полученный продукт подвергают сушке. Использование технического решения позволит улучшить зоотехнические показатели продукта, снизить его стоимость, повысить продуктивность сельскохозяйственных животных. Недостатком изобретения является многостадийность, а также зависимость рассматриваемой технологии от однотипного сырьевого материала (пивной дробины).
Известен способ получения кормовой добавки, который предусматривает перемешивание и стерилизацию компонентов питательной среды, которая содержит пивную дробину, муку солодовых ростков, муку отходов ячменя, молочную сыворотку, лимонную кислоту, воду и минеральные добавки в виде мела, едкого калия, аммония сернокислого, магния сернокислого, натрия сернокислого (RU 2345553 С1, 10.02.2009 [3]). В полученную питательную среду добавляют пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae в количестве 500-600 тыс микробных клеток, лактобактерии Lactobacillus fermentum в количестве 1 млрд клеток, молочную сыворотку - 1 литр и воду до 10 литров общего объема. Затем полученную смесь культивируют при температуре 28-30°С и рН 5,6-6,2 в течение 20-22 часов, фильтруют в течение 5-6 часов и высушивают до содержания влаги 10-12%.
Недостатком данного способа является наличие в технологическом цикле процедуры стерилизации, что предполагает наличие стерилизационного оборудования и, соответственно, существенные энергозатраты на его эксплуатацию. Ферментируемый субстрат составляется на основе дефицитных и востребованных в других практических сферах компонентов: пивной дробины, муки солодовых ростков, муки отходов ячменя, молочной сыворотки, лимонной кислоты и минеральных добавок в виде мела, едкого калия, аммония сернокислого, магния сернокислого, натрия сернокислого.
Наиболее близким по технологической сущности к предложенному является способ получения биологически активной кормовой добавки для сельскохозяйственных животных и птиц, предусматривающий смешивание 1 массовой части биомассы личинок Hermetia illucens, выращенных на пшеничном зерне и предварительно промытых водопроводной водой, с содержанием протеина в биомассе не менее 36 мас. %, с 1 массовой частью сырого пробиотического продукта, полученного твердофазной ферментацией штамма Bacillus subtilis ВКПМ В-8130 на стерильном носителе. Последний представляет собой свекловичный жом, пропитанный питательной средой. Полученную смесь гомогенизируют и проводят комбинированный процесс твердофазной ферментации-высушивания при температуре не выше 55°С (RU 2576200 С1, 12.12.2014 [4]). Осуществление изобретения обеспечивает повышение продуктивности и сохранности поголовья животных и птиц, зоотехнических показателей животных за счет увеличения переваримости кормов, стимуляции обменных и иммунных процессов. Недостатком указанного способа является использование дорогостоящего субстрата (пшеничное зерно) и стерильного носителя, предполагающего процедуру стерилизации, связанную с использованием дополнительного оборудования и затратами электроэнергии.
Задачей изобретения является создание нового способа получения белково-липидного кормового продукта высокого качества, повышающего продуктивность сельскохозяйственных животных и птиц.
Поставленная задача решается способом получения кормового белково-липидного концентрата из отходов органического происхождения, заключающимся в том, что выращивают биомассу личинок Hermetia illucens на отходах органического происхождения и осуществляют их ферментацию, при этом в качестве отходов органического происхождения используют измельченные целлюлозосодержащие отходы влажностью 50-70%, а ферментацию отходов осуществляют комплексом микроорганизмов, культивированным из кишечной микрофлоры личинок жука-дровосека одновременно с выращиванием биомассы личинок, при этом указанный комплекс микроорганизмов вносят в виде суспензии со значением КОЕ не ниже 10 в количестве 3-5% от массы отходов в начале периода выращивания и повторно не менее двух раз в течение периода выращивания, по истечении 7-15 суток с начала выращивания личинки отделяют, высушивают и измельчают.
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении эффективности биоконверсии целлюлозосодержащих нестерилизуемых отходов в биомассу личинок Hermetia illucens, богатых белком и липидами, вследствие применения смешанной культуры целлюлозолитических микроорганизмов, выделенных из кишечника личинок жука-дровосека. Депонирование культуры осуществляется в коллекции Пензенского государственного аграрного университета.
Предложенный способ получения кормового белково-липидного концентрата из отходов органического (растительного и/или животного) происхождения осуществляется следующим образом. Органические отходы с высоким содержанием целлюлозы (например, пометная подстилка сельскохозяйственной птицы), механически измельченные до 1-5 мм, помещают в стандартные пластиковые ящики слоем 150 мм, увлажняют до 50-70%, предпочтительно до 60%. Затем в указанный субстрат вносят личинки двукрылого насекомого Hermetia illucens трехсуточного возраста из расчета 4 особи на 1 см. Биомасса личинок содержит до 40% (сух. в-во) липидов и до 50% (сух. в-во) белка. Одновременно субстрат инокулируют стартовой суспензией смешанной культуры целлюлозолитических микроорганизмов кишечной микрофлоры личинки жука-дровосека в количестве 3-5% (предпочтительно 4%) от массы субстрата. На протяжении периода выращивания личинок и переработки отходов субстрат еще дважды (через трое и шесть суток с начала процесса) порционно инокулируют суспензией микрофлоры (значение КОЕ не ниже 10), из расчета 4% от массы субстрата. Возможно внесение инокулюма более трех раз с достижением того же эффекта, но экономически нецелесообразно. По истечении 10 суток переработки личинки отделяют от субстрата с помощью вибросита, высушивают в вакуумной сушилке до 5% влажности и измельчают.
Инокулюм для ферментации целлюлозосодержащего субстрата представляет собой микробную суспензию, выращенную в условиях погруженной культуры. Первоначально для выделения микроорганизмов в коллекцию отбирали несколько особей личинок жука-дровосека, выросших на разных древесных субстратах. Затем, личинки препарировали, и шприцем из кишечника отбирали образцы содержимого, которые переносили на плотные питательные среды Генчинсона и Виноградского.
Для получения жидкого инокулюма консорциум микроорганизмов выращивали на жидкой питательной среде следующего состава (г/л):
целлюлоза (порошок) - 10
кукурузный экстракт - 20
натрия нитрат - 3
железа сульфат(II) - 0,01
калий фосфорнокислый однозамещенный - 1
аммония сульфат - 3
магния сульфат - 0,25
натрия хлорид - 2
мел химически осажденный - 4
целлюлоза (порошок) - 10
вода - до 1 литра
рН питательной среды - 7,2
Питательную среду разливали по 100 мл в колбы Эрленмейера объемом 500 мл, стерилизовали в автоклаве при температуре 115°С в течение 30 минут. Затем среду засевали культурой микроорганизмов вместе с фрагментом скошенной агаризованной среды. Культивирование проводили на лабораторной круговой качалке со скоростью вращения 220 об/мин при температуре 28°С в течение 120 часов.
Выросшие культуры суспендировали, смешивали и подвергалии многократным пассажам. Полученная смешанная культура представляет собой консорциум микроорганизмов, включающий представителей бактерий родов Bacillus, Pseudomonas, а также грибов родов Aspergillus, Trichoderma, Penicillium, Fusarium. Колонии видов указанных родов при культивировании на плотных питательных средах (МПА, Сабуро, Чапека-Докса, Райстрика, сусло-агаре) характеризуются типичными для них ростовыми и культурально-морфологическими параметрами.
Пример 1.
Для проведения производственного эксперимента в условиях ООО «Биогенезис» было сформировано два варианта эксперимента - опытный и контрольный, для каждого из которых использовали пять ящиков с целлюлозосодержащими отходами (измельченная пометная подстилка сельскохозяйственной птицы с содержанием целлюлозы 18,6 мас. % (1116 г на 6000 г сухого субстрата), заселенных личинками Hermetia illucens. Плотность распределения личинок составляла 4 особи на 1 см2, то есть 8976 особей на ящик. Масса субстрата влажностью 60% составляла 15 кг на ящик. В контейнеры опытной группы трехкратно с трехсуточной периодичностью вносили суспензию целлюлозолитических микроорганизмов микрофлоры кишечника личинок жука-дровосека.
По итогам культивирования проводили оценку накопления сырой биомассы личинок Hermetia illucens, степень конверсии субстратного материала, а также содержание остаточных количеств целлюлозы в субстрате. Трехкратное внесение жидкого инокулюма целлюлозолитических микроорганизмов микрофлоры кишечника личинок жука-дровосека интенсифицирует процесс биопереработки отходов со значительной долей целлюлозы. Суммарная биомасса сырых личинок в ящиках опытных вариантов составляет 1275 г на 15 кг субстрата 60% влажности. В контрольных ящиках аналогичный показатель находится на уровне 1056 г на 15 кг субстрата 60% влажности. Таким образом, превышение показателя в опытном варианте составляет 20,7%. Величина биоконверсии субстрата в опытном варианте превышает таковую в контрольном на 36%. Остаточное содержание целлюлозы от исходного (1116 г) значения в опытном и контрольном варианте составляет 469 г, т.е. 42% и 859 г, т.е. 77% соответственно.
Пример 2.
Для проведения производственного эксперимента в условиях ООО «Биогенезис» было сформировано два варианта эксперимента - опытный и контрольный, в каждом из которых использовали пять ящиков с модельными целлюлозосодержащими материалами (дробленое пшеничное зерно, смешанное с измельченной пшеничной соломой в соотношении 3:1 по сухой массе с общим содержанием целлюлозы 11,4% (684 г на 6000 г сухого субстрата) и заселенных личинками Hermetia illucens. Плотность распределения личинок составляла 4 особи на 1 см2, т.е. 8976 особей на ящик. Масса субстрата влажностью 60% составляла 15 кг на ящик. В контейнеры опытной группы трехкратно с трехсуточной периодичностью вносили суспензию целлюлозолитических микроорганизмов микрофлоры кишечника личинок жука-дровосека.
По итогам культивирования проводили оценку накопления сырой биомассы личинок Hermetia illucens, а также степень конверсии субстратного материала. Внесение жидкого инокулюма целлюлозолитических
микроорганизмов микрофлоры кишечника личинок жука-дровосека интенсифицирует процесс биопереработки отходов со значительной долей целлюлозы. Суммарная биомасса сырых личинок в ящиках опытных вариантов составляет 1432 г на 15 кг субстрата 60% влажности. В контрольных ящиках аналогичный показатель находится на уровне 1121 г на 15 кг субстрата 60% влажности. Таким образом, превышение рассматриваемого показателя в опытном варианте составляет 27,7%. Величина биоконверсии субстрата в опытном варианте превышает таковую в контрольном на 43%. Остаточное содержание целлюлозы от исходного значения (684 г) в опытном и контрольном варианте составляет 239 г т.е. 35% и 568 г т.е. 83% соответственно.

Claims (1)

  1. Способ получения кормового белково-липидного концентрата из отходов органического происхождения, заключающийся в том, что выращивают биомассу личинок Hermetia illucens на отходах органического происхождения и осуществляют их ферментацию, отличающийся тем, что в качестве отходов органического происхождения используют измельченные целлюлозосодержащие отходы влажностью 50-70%, а ферментацию отходов осуществляют комплексом микроорганизмов, культивированным из кишечной микрофлоры личинок жука-дровосека одновременно с выращиванием биомассы личинок, при этом указанный комплекс микроорганизмов вносят в виде суспензии со значением КОЕ не ниже 107 в количестве 3-5% от массы отходов в начале периода выращивания и повторно не менее двух раз в течение периода выращивания, по истечении 7-15 суток с начала выращивания личинки отделяют, высушивают и измельчают.
RU2018110877A 2018-03-27 2018-03-27 Способ получения кормового белково-липидного концентрата из отходов растительного и животного происхождения RU2673749C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018110877A RU2673749C1 (ru) 2018-03-27 2018-03-27 Способ получения кормового белково-липидного концентрата из отходов растительного и животного происхождения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018110877A RU2673749C1 (ru) 2018-03-27 2018-03-27 Способ получения кормового белково-липидного концентрата из отходов растительного и животного происхождения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2673749C1 true RU2673749C1 (ru) 2018-11-29

Family

ID=64603528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018110877A RU2673749C1 (ru) 2018-03-27 2018-03-27 Способ получения кормового белково-липидного концентрата из отходов растительного и животного происхождения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2673749C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111357716A (zh) * 2020-03-30 2020-07-03 李路胜 一种利用黑水虻处理秸秆的方法
CN111795546A (zh) * 2020-07-23 2020-10-20 广东熙福生物科技有限公司 一种分段式低温烘干黑水虻幼虫方法及应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2370096C1 (ru) * 2008-05-12 2009-10-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ) Белково-липидный кормовой продукт
CN104844288A (zh) * 2015-06-15 2015-08-19 重庆光耀农业科技发展有限公司 一种利用黑水虻处理牛粪制备有机肥的方法
RU2644343C2 (ru) * 2016-08-03 2018-02-08 Игорь Иванович Истомин Способ переработки биологических отходов с получением белкового корма и биоудобрения

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2370096C1 (ru) * 2008-05-12 2009-10-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ) Белково-липидный кормовой продукт
CN104844288A (zh) * 2015-06-15 2015-08-19 重庆光耀农业科技发展有限公司 一种利用黑水虻处理牛粪制备有机肥的方法
RU2644343C2 (ru) * 2016-08-03 2018-02-08 Игорь Иванович Истомин Способ переработки биологических отходов с получением белкового корма и биоудобрения

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Э. Э. ЗИГАНШИНА, В. Ш. МОХАММЕД, Н. В. ШУЛАЕВ, А. В. БЕСПЯТЫХ, А. М. ЗИГАНШИН Особенности бактериального сообщества кишечника личинок жуков-ксилофагов (Cerambycidae). Вестник технологического университета. 2017. Т.20, N16, с.120-124. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111357716A (zh) * 2020-03-30 2020-07-03 李路胜 一种利用黑水虻处理秸秆的方法
CN111795546A (zh) * 2020-07-23 2020-10-20 广东熙福生物科技有限公司 一种分段式低温烘干黑水虻幼虫方法及应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100944757B1 (ko) 가축용 생균제 및 그 제조방법
CN1294253C (zh) 细菌菌株,加工过的植物提取物,含有它们的组合物,其制备方法及其治疗和工业应用
US10588331B2 (en) Method for converting food waste and other biological waste into invertebrate feed
CN1279835C (zh) 一种发酵法消除豆粕中抗营养因子的方法
CN106260504B (zh) 一种利用啤酒酵母泥生产微生物发酵湿饲料的方法
CN102106491A (zh) 对虾用高活性生物发酵饲料及其制备方法
CN103468594B (zh) 一种产朊假丝酵母菌株及其应用
CN108130295B (zh) 一种生物有机肥发酵菌剂
RU2688315C1 (ru) Способ получения белково-липидной биомассы путем выращивания личинок hermetia illucens на целлюлозосодержащих отходах
CN103396956A (zh) 一种酿酒酵母及其筛选培养方法和用于豆粕发酵的方法
CN106889306A (zh) 一种饲料发酵剂及在饲料发酵上的应用
CN108835393B (zh) 混合发酵型桑枝叶微贮饲料及其制备方法
CN115067419A (zh) 一种饲料添加剂的应用和蚯蚓发酵液的制备方法
CN1955276A (zh) 有机微生物组合物和用途
RU2673749C1 (ru) Способ получения кормового белково-липидного концентрата из отходов растительного и животного происхождения
CN111172075A (zh) 一种黑水虻复合微生物制剂及其制备方法与在转化豆渣中的应用
CN104293714A (zh) 一种生菌剂及利用生菌剂发酵蘑菇废料成饲料的方法
CN114790428B (zh) 一种提高肉食性水产动物健康和生长的预消化饲料
KR100688441B1 (ko) 감귤박을 이용한 사료첨가제 및 그의 제조방법
CN113373078B (zh) 一种复合微生物及其在联合黑水虻转化食用菌菌渣中的应用
KR100306386B1 (ko) 사료첨가제용미생물제제및그제조방법
CN113801825A (zh) 一种产生活性肽的枯草芽孢杆菌及其应用
CN102550812A (zh) 有益微生物饲料添加剂及其制作方法
KR101859006B1 (ko) 뱀장어 고형오물에서 분리한 유산균을 이용한 유산발효사료 조성물 및 그 제조방법
RU2658977C1 (ru) Способ получения белковой кормовой добавки