Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ) разработали технологию получения кормового белка из свекловичной мелассы. Это снижает себестоимость продукта в 4-10 раз за счет использования отходов и увеличивая продуктивность процесса накопления биомассы на 61%.
Меласса — густой сиропообразный побочный продукт, остающийся после производства сахара из свеклы или тростника, стоимостью всего 50-150$ за тонну. Меласса, в отличие от глюкозы и сахарозы, содержит те же необходимые сахара (около 50% состава), но при этом включает полный комплекс сопутствующих питательных веществ — калий, магний, витамины группы B и органические кислоты.
— Сначала мы готовили питательную среду (основная «еда» для дрожжей). Для этого использовали два основных компонента: пептон (он содержит аминокислоты — «строительные блоки» для белков) и дрожжевой экстракт (богат витаминами и микроэлементами). Эти вещества необходимы дрожжам для активного роста. Затем добавляли углеродный субстрат — мелассу, сахарозу и глюкозу. Здесь сахара выступают как «топливо» для дрожжей: микроорганизмы расщепляют их и получают энергию для жизни и синтеза белка. Мы сравнивали разные виды сахаров, чтобы понять, на каком субстрате дрожжи растут лучше всего и производят больше белка. Затем методом проб определяли оптимальную концентрацию сахара (1-10 г/л) и изучали влияние добавок — азота, фосфора и микроэлементов. Дрожжи выращивали в 50 мл колбах с добавлением 20 мл среды при постоянном встряхивании (120 оборотов в минуту) и температуре 28-30°C, — рассказала Анастасия Зорина, кандидат биологических наук, доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ.
Оказалось, что на мелассе дрожжи растут быстрее и производят больше белка, чем на очищенных сахарах (сахарозе и глюкозе), благодаря тому, что меласса уже содержит в себе полезные вещества.
Для контроля за ростом дрожжей ученые применяли комплексную систему мониторинга, сочетающую оперативные и точные методы анализа. Ежедневно проводились два типа измерений: быстрые экспресс-тесты для оценки динамики развития культуры и детальные лабораторные исследования для получения точных количественных данных. Первый метод давал возможность оперативно отслеживать изменения, второй — обеспечивал высокоточные численные показатели.
Исследование показало, что обычная меласса служит идеальным сырьем для выращивания дрожжей, производящих ценный кормовой белок. В ходе экспериментов с двумя штаммами было установлено, что эти микроорганизмы не только прекрасно развиваются на мелассе, но и демонстрируют более высокую продуктивность по сравнению с использованием очищенных углеводов. На основании анализа ростовых характеристик установлено, что использование мелассы позволяет увеличить продуктивность процесса накопления биомассы на 61% по отношению к глюкозе и на 5,6% по сравнению с сахарозой.
Этот вывод имеет важное практическое применение, эффективно решая сразу две актуальные проблемы современной агропромышленной отрасли. Ежегодно сахарные заводы сталкиваются с необходимостью утилизации миллионов тонн патоки — побочного продукта производства, в то время как животноводческий сектор испытывает острый дефицит белковых кормов. Разработанная технология предлагает комплексное решение: она позволяет преобразовывать отходы сахарной промышленности в высококачественный и доступный по стоимости кормовой протеин.
Источник: pstu.ru
