Утилізація відходів зерна
Опубліковано пн, 28/11/2011 - 11:15 користувачем admin
Утилізація крохмалевмісних відходів зернопереробної промисловості
Recyclingof Wastes, яких contains starch in green processing industry
Вона була доведена можливістю застосування enzymatic hydrolysates oat and rye flour, sugar concentration of 0,5%, as carbon sources and gluten as a nitrogen source. Вона була приєднана до промислового використання gluten concentration of 30% як nitrogen source, при hydrohydrates using oat or ry flour, sugar concentration of 0,5%, which given opportunity to dry biomass of mycelium in amount approximately per liter. Нарощування темпів економічного розвитку в сільському господарстві та харчовій промисловості призвело до загострення проблеми використання та утилізації відходів, у тому числіутилізація відходів зерна. Досить нераціонально використовуються зернові відходи, відсів борошномельної промисловості, висівки та інші крохмалевмісні відходи рослинництва. Крім того, кількість рослинних відходів у кілька разів перевищує частку цільової вирощеної продукції. При цьому потенційно можливі доходи від реалізації продукції, отриманої з різних відходів, можуть багаторазово перевищувати доходи від продажу основного продукту і дозволять без додаткових витрат на вирощування зерна, підняти загальну рентабельність виробництва. промисловості та сільського господарства нешкідливі, легко піддаються ферментативної та мікробіологічній біоконверсії та різним видам передобробки. Ці ресурси розглядаються як найбільш перспективні для розвитку альтернативних технологій кормовиробництва, проте у своєму природному стані більшість відходів (зокрема зернові) несумісні з технологіями традиційних комбікормових виробництв (через фізико-механічні властивості). Крім того, дані відходи характеризуються низькою кормовою цінністю через наявність важкогідролізованих полісахаридів, невисокого вмісту білка, що перетравлюється, недостатньої кількості незамінних амінокислот або взагалі їх відсутності. Тому для застосування рослинних крохмалевмісних відходів у кормовиробництві додатково потрібне додавання біологічно активних речовин і розробка особливих технологій передобробки сировини. Але є й інші шляхи утилізації цих відходів. Одним з таких є застосування крохмалевмісних відходів зерна та зернопереробної промисловості для глибинного культивування міцеліальних грибів (наприклад Pleurotus ostreatus, Blakeslea trispora) з метою отримання їх біомаси та біологічно активних речовин, які вони продукують. Базидіальні гриби, вирощені в штучних у тому числі Pleurotus ostreatus – перспективні продуценти екологічно чистого білка та незамінних амінокислот. Отримання грибної біомаси в умовах глибинного культивування при створенні оптимальних умов культивування та оптимізації живильного середовища є дешевим та доступним способом отримання високоякісного екологічного продукту харчового та кормового призначення. Вміст сирого протеїну та істинного білка в міцелії грибів роду глива, що культивується на рідких живильних середовищах, становить 40-50% та 30-40% відповідно. Білок міцелію гливи характеризується біологічною цінністю і перетравністю. Міцелій гливи містить всі незамінні амінокислоти. Перетравність білків грибних біомас гливи, отриманих при глибинному вирощуванні, становить 59,3-79,4%. В якості основного субстрату для вирощуваннягливи можуть бути використані промислові відходи виробництв фруктових соків, кисломолочних продуктів, рослинні відходи сільського господарства тощо. Однак, з метою розширення сировинної бази промислового отримання міцелію вищих грибів та збільшення виходу біомаси, збагаченою білком пропонується глибинне культивування на крохмалевмісних рослинних субстратах, у тому числі зернових відходах. Але зернові відходи вимагають обов'язкової попередньої обробки методами кислотного чи ферментативного гідролізу. Попередня обробка сировини безпосередньо сприяє збільшенню виходу міцелію та вмісту білка в ньому. Ферментативний гідроліз є екологічним процесом, оскільки немає загрози здоров'ю людини через використання сильних неорганічних кислот і шкідливих викидів, що характерно для кислотного гідролізу. У зв'язку з цим для обробки, утилізації відходів зерна застосовували вітчизняні ферментні препарати «Альфалад» і «Глюколад» Ладижинського заводу. За літературними даними максимальний вихід сухого міцелію на різних живильних середовищах становив приблизно до 30 г/л. У наших дослідах при глибинному культивуванні гриба Pleurotus ostreatus були застосовані живильні середовища, які вміщали як джерело вуглецю відходи круп'яного борошна (житнє, вівсяне), як джерело азоту – глютен. Крахмалевмісні відходи перед застосуванням піддавали ферментативної обробки альфа-амілазою (1:1000, активність 1900 од/мл) та глюкоамілазою (1:200, активність 5800 од/мл). Вирощування грибної біомаси проводили по стадійно. Виділення чистої культури гриба Pleurotus ostreatus проводили зплодових тіл. Культуру посівного матеріалу було отримано на агаризованому середовищі, що містить відвар пшениці. Глибинне культивування проводили на рідких живильних середовищах наступного складу: контрольне середовище вміщало кукурудзяний екстракт – 6%, зелену патоку – 5%, KH2PO4 – 0,05%, pH середовища 6,5-6,9; досліджувані середовища містили рідкі гідролізати борошна, в яких концентрація цукрів становила 0,5%, глютен з концентрацією 20, 30, 40 та 50%, KH2PO4 – 0,05%, pH = 7. Культивування проводили протягом 5 діб при температурі 26 0 С та режимі перемішування 200-220 об/хв. Культуру гриба, що виросла в процесі ферментації, відокремлювали від культуральної рідини центрифугуванням при 5000 об/хв. протягом 10 хв. Сиру біомасу гриба висушували при температурі 1050С і сухий міцелій зважували. в глибинних условиях. При застосуванні глютену як джерело азоту, було визначено, що кращих результатів, приблизно в 3 рази більше в порівнянні з контролем, досягли при використанні 40% концентрації. Але з економічної точки зору можна пропонувати застосовувати 30% концентрацію глютену, що дає приріст біомаси в 2 рази порівняно з контролем. Різниця кількості біомаси, отриманої із застосуванням глютену з концентраціями 30% і 40%, становить 29% з пріоритетом 40% концентрації глютену. Застосування глютену в концентраціях менше 30% та більше 40% не допустимі. Застосування 20% концентрації глютену недостатнє для накопичення біомаси гриба порівняно з контролем. Глютен у концентрації 50% викликає зниження кількості біомаси, порівняно з40% концентрацією глютену, що може бути пов'язане з погіршенням обміну речовин через його в'язку консистенцію. При застосуванні гідролізатів різних видів борошна, з концентрацією цукрів 0,5%, істотних відмінностей не спостерігалося. Таким чином, для промислового використання можна запропонувати застосування глютену з концентрацією 30% як джерело азоту, при одночасному застосуванні гідролізатів вівсяного або житнього борошна , з концентрацією цукрів 0,5%, що дає змогу отримувати суху біомасу міцелію у кількості приблизно 40-50 г/л.