Для промышленного использования предложено применение неразбавленного соевого молока в качестве источника азота, при одновременном применении гидролизатов отходов овсяной или ржаной муки, с концентрацией сахаров 0,5%, что дает возможность получать сухую биомассу мицелия в количестве примерно 40 г / л. Показана возможность получения грибного аромата мицелием во время искусственного глубинного культивирования Pleurotus ostreatus на гидролизованных отходах овсяной муки при одновременном применении соевого молока в различных концентрациях углеводов и азота.
Ключевые слова — Pleurotus ostreatus, глубинное культивирование, источники азота и углеводов, пищевой белок.
I. Введение
Мировое прогрессивное развитие провоцирует углубление «белкового голодания» в мире. Получение грибной биомассы в условиях глубинного культивирования при создании оптимальных условий культивирования и оптимизации питательной среды является дешевым и доступным способом получения высококачественного экологического пищевого и кормового белка. Базидиальные грибы, выращенные в искусственных условиях, в том числе Pleurotus ostreatus — перспективные продуценты экологически чистого белка и незаменимых аминокислот (1). На сегодня, актуальным является поиск или разработка новых штаммов грибов, которые обладали бы особыми свойствами, были более производительные по белку, способные расти на довольно широком спектре относительно дешевых и простых по составу питательных сред. К особым свойствам можно отнести грибной аромат, получение которого остается проблемой во время глубинного культивирования существующих штаммов (3). Решение проблемы по предоставлению грибного аромата мицелиальной биомассе и улучшения ее количественного и качественного состава возможно также благодаря оптимизации компонентов питательной среды для выращивания широко применяемых в промышленности штаммов, например Pleurotus ostreatus.
Развитие в сельском хозяйстве и пищевой промышленности способствует обострению проблемы по нерациональном использовании и утилизации сопутствующих отходов, в том числе крахмалсодержащих отходов растениеводства. Данные отходы можно применять не только в кормопроизводстве, как это происходит сегодня, но и для глубинного культивирования мицелиальных грибов (например Pleurotus ostreatus, Blakeslea trispora) с целью получения их биомассы и биологически активных веществ, которые они производят (2).
II. Материалы и методы
В качестве питательных сред могут быть использованы промышленные отходы при производстве фруктовых соков, кисломолочных продуктов, растительные отходы сельского хозяйства и т.д. Однако, с целью расширения сырьевой базы промышленного получения мицелия высших грибов, увеличения выхода биомассы, обогащенной белком и поиска возможности предоставления грибного аромата мицелиальной биомассе предлагается глубинное культивирование на крахмалсодержащих растительных субстратах, в том числе зерновых отходах.
Зерновые отходы требуют перевода их полисахаридных комплексов в легко усваиваемые ди-и моносахариды, путем кислотного или ферментативного гидролиза. Предварительная обработка сырья непосредственно способствует увеличению выхода мицелия и содержания белка в нем. Ферментативный гидролиз является экологическим процессом, так как отсутствуют угроза здоровью человека, из-за использование сильных неорганических кислот и вредных выбросов, что характерно для кислотного гидролиза. При подборе компонентов питательных сред большое внимание уделяется соотношению углерода и азота. В наших опытах при глубинного культивирования гриба Pleurotus ostreatus были использованы питательные среды, которые вмещали в качестве источника углерода отходы крупяной муки (ржаная, овсяная), в качестве источника азота — соевое молоко. Крахмалсодержащие отходы перед применением подвергали ферментативной обработке альфа-амилазой (1:1000, активность 1900 ед / мл) и глюкоамилазой (1:200, активность 5800 ед / мл).
Выращивание грибной биомассы проводили по стадийно. Выделение чистой культуры гриба Pleurotus ostreatus проводили из плодовых тел. Культура посевного материала была получена на агаризованной среде, содержащей отвар пшеницы. Глубинное культивирование проводили на жидких питательных средах следующего состава: контрольная среда вмещала кукурузный экстракт — 6%, зеленую патоку — 5%, KH2PO4-0,05%, pH среды 6,5-6,9; исследуемые среды содержали жидкие гидролизаты отходов мукомольной промышленности, в которых концентрация сахаров составляла 0,5%, соевое молоко с различным разведением (цельное, разведение в 2 и 4 раза), KH2PO4 – 0,05%, pH = 7. Культивирование проводили в течение 5 суток при температуре 26ºС и режиме перемешивания 200-220 об / мин. Культуру гриба, выросшую в процессе ферментации, отделяли от культуральной жидкости центрифугированием при 5000 об / мин. течение 10 минут. Сырую биомассу гриба высушивали при температуре 105ºС и сухой мицелий взвешивали.
III. Результаты и их обсуждение
В проведенном исследовании осуществили подбор сырья, а именно источников углерода и азота и оптимальных концентраций азота, при одновременном применении гидролизатов отходов крупяной муки с концентрацией сахаров 0,5%, для процесса выращивания гриба Pleurotus ostreatus в глубинных условиях.
При применении соевого молока в качестве источника азота, прослеживается недостаточно общая тенденция при анализе исследуемых концентраций молока при использовании гидролизатов отходов различных видов муки. При применении соевого молока, разбавленного в 4 раза, выход биомассы снижался на 11% для овсяной среды и 38% для ржаной, даже в сравнении с контролем. При применении соевого молока, разбавленного вдвое, наблюдалось увеличение биомассы примерно на 38% для овсяной среды и уменьшение биомассы на 15% для ржаной, в сравнении с контролем. Больший выход биомассы гриба был получен при выращивании на овсяной среде с применением неразбавленного молока, что на 83% больше по сравнению с контролем. Разница количества биомассы полученной на овсяной и ржаной среде, при применении неразбавленного молока, составила 40% с преобладанием овсяной. Кроме того, грибная биомасса, полученная в данных опытах при использовании овсяного гидролизата и соевого молока, имела выраженный грибной вкус и аромат, что не наблюдалось при применении соевого молока и ржаных гидролизатов.
IV. Выводы
Таким образом, для промышленного использования можно предложить применение неразбавленного соевого молока в качестве источника азота, при одновременном применении гидролизатов отходов овсяной муки, с концентрацией сахаров 0,5%, что дает возможность получать сухую биомассу мицелия в количестве примерно 40 г / л с выраженным грибным ароматом и вкусом.
Литература
- Билай В.Т., Бисько Н.А. Съедобный гриб вешенка: мицелий, субстрат, выращивание. – К. Урожай, 2000. – 50 с.
- Морозов, А.И. Культивирование съедобных грибов как способ использования отходов перерабатывающей промышленностии растениеводства /А.И. Морозов// Мат-лы междунар. конф. «Проблемы современной экологии». Запорожье, 2000. с. 52.
- Пат. 2092548 РФ, кл. C12N1/14, C12P21/00, C12N1/14, C12R1:645. Штам гриба – продуцент білкової біомаси.
Источник: Ляпустіна О. В. Отримання міцеліальної біомаси Pleurotus ostreatus харчового призначення / О. В. Ляпустіна, І. М. Зубарева, В. Т. Сметанін, В. Ю. Пожарська, Ю. Ю. Середа // Хімія та хімічні технології 2010: матеріали І Міжнародної конференції молодих вчених (Львів, 25 – 27 листопада 2010 р.) – Львів, 2010. – С. 48-49.
Автор фото в статье: Ляпустина Е.В.