PL242643B1 - Sposób uszlachetniania śruty rzepakowej poprzez zastosowanie procesu wgłębnej fermentacji z zastosowaniem enzymów i bakterii jako sposób na redukcję oligosacharydów z rodziny rafinozy - Google Patents

Sposób uszlachetniania śruty rzepakowej poprzez zastosowanie procesu wgłębnej fermentacji z zastosowaniem enzymów i bakterii jako sposób na redukcję oligosacharydów z rodziny rafinozy Download PDF

Info

Publication number
PL242643B1
PL242643B1 PL429794A PL42979419A PL242643B1 PL 242643 B1 PL242643 B1 PL 242643B1 PL 429794 A PL429794 A PL 429794A PL 42979419 A PL42979419 A PL 42979419A PL 242643 B1 PL242643 B1 PL 242643B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
rapeseed meal
endo
fermentation
water
meal
Prior art date
Application number
PL429794A
Other languages
English (en)
Other versions
PL429794A1 (pl
Inventor
Damian JÓZEFIAK
Damian Józefiak
Anita Zaworska-Zakrzewska
Małgorzata Kasprowicz-Potocka
Adam Cieślak
Małgorzata Szumacher
Jan Jankowski
Ewa Sawosz-Chwalibóg
Sylwester Świątkiewicz
Anna Arczewska-Włosek
Artur Jóźwik
Original Assignee
Centrum Badan Dna Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Dsm Nutritional Products Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Herberry Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Inst Genetyki I Hodowli Zwierzat Polskiej Akademii Nauk
Inst Zootechniki Panstwowy Inst Badawczy
Piast Pasze Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Szkola Glowna Gospodarstwa Wiejskiego W Warszawie
Univ Przyrodniczy W Poznaniu
Univ Warminsko Mazurski W Olsztynie
Wytwornia Pasz Piast Ii Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
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 Centrum Badan Dna Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia, Dsm Nutritional Products Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia, Herberry Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia, Inst Genetyki I Hodowli Zwierzat Polskiej Akademii Nauk, Inst Zootechniki Panstwowy Inst Badawczy, Piast Pasze Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia, Szkola Glowna Gospodarstwa Wiejskiego W Warszawie, Univ Przyrodniczy W Poznaniu, Univ Warminsko Mazurski W Olsztynie, Wytwornia Pasz Piast Ii Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia filed Critical Centrum Badan Dna Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority to PL429794A priority Critical patent/PL242643B1/pl
Publication of PL429794A1 publication Critical patent/PL429794A1/pl
Publication of PL242643B1 publication Critical patent/PL242643B1/pl

Links

Landscapes

  • Fodder In General (AREA)
  • Feed For Specific Animals (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest fermentacja wgłębna śruty rzepakowej z zastosowaniem enzymów i bakterii jako sposób na redukcję oligosacharydów z rodziny rafinozy w procesie uszlachetniania pasz rzepakowych w tym poekstrakcyjnej śruty rzepakowej o zawartości białka nie mniejszej niż 20%. Do wody z dodatkami enzymatycznymi oraz preparatem bakteryjnym, których dodaje się każdego w ilości od 0,01 do 5% wagowych, w szczególności egzogennej 6-fitazy o maksymalnej aktywności 1,5 mln FYT/kg wraz z preparatem bakteryjnym w skład którego wchodzą Lactobacillus Brevis, L. Plantarum, L. Kefiri 5.0 x 1010 cfu/g oraz mieszaniny enzymów składającej się z (endo-1,4 beta glukanazą 80 000 U/kg, endo 1,3(4) beta glukanaza, 70 000 U/kg, endo- 1,4 beta ksylanaza 270 000 U/kg) dodaje się śrutę rzepakową w stosunku 1:2 (śruta rzepakowa/woda), a po co najmniej 24 h neutralizuje się mikroorganizmy wygrzewając uzyskaną mieszaninę w temperaturze nie mniejszej niż 70°C przez co najmniej 15 minut, i korzystnie suszy się uzyskany produkt w temperaturze od 45 do 60°C do osiągnięcia co najmniej 86% suchej masy. Uzyskany produkt charakteryzuje się w swoim składzie tym, że zawiera obniżone zawartości oligocukrów z rodziny rafinozy.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób uszlachetniania śruty rzepakowej poprzez zastosowanie procesu wgłębnej fermentacji w celu redukcji oligosacharydów z rodziny rafinozy w materiale przeznaczonym do wykorzystania w żywienia zwierząt monogastrycznych, zwłaszcza drobiu, w szczególności kurcząt brojlerów i indyków.
Obecnie coraz większy nacisk kładzie się na wycofanie z żywienia zwierząt gospodarskich pasz pochodzących z upraw z udziałem GMO, poszukuje się alternatywnych komponentów białkowych, które mogłyby zastąpić poekstrakcyjną śrutę sojową. Na taki stan ma również wpływ koszt oraz dostępność śruty sojowej. Ulega ona szybkim zmianom, co związane jest m.in. z fluktuacją na rynku globalnym (Florou-Paneri i in., 2014). Bardzo ważnym zagadnieniem jest zapewnienie Polsce tzw. bezpieczeństwa białkowego w sytuacji gdy ok. 75% białka paszowego jest importowane. Istotnym jest fakt, że Polska w ostatnich latach jest potentatem w produkcji rzepaku. (Rękas i in., 2016). Pasze rzepakowe zwane produktami ubocznymi uzyskanymi w wyniku pozyskiwania oleju do których należą poekstrakcyjna śruta rzepakowa, makuchy, wytłoki i ekspelery rzepakowe charakteryzują się wysoka wartością pokarmową. Wysoka zawartość białka w poekstrakcyjnej śrucie rzepakowej, która może sięgać nawet 38% w suchej masie umożliwia wykorzystanie tej grupy komponentów białkowych w żywieniu zwierząt gospodarskich zarówno przeżuwaczy jak i monogastrycznych. Niestety zawierają także stosunkowo wysoki udział substancji antyodżywczych (ANF), do których należą (polisacharydy nieskrobiowe, kwas erukowy, glukozynolany, taniny, oligosacharydy, fityniany, inhibitory proteaz) ograniczających ich wykorzystanie w paszach dla zwierząt monogastrycznych (SchoEne i in., 2001, Smulikowska, 2003; Brzóska i in., 2010, Patyra i Kwiatek, 2015). W skład frakcji węglowodanowej pasz rzepakowych wchodzą oligosacharydy z rodziny rafinozy (ROR) w tym rafinoza i stachioza oraz glukoza, galaktoza, arabinoza i ksyloza, składające się z cząsteczki sacharozy i 1,2 lub 3 cząsteczek galaktozy (Muzquiz i in. 1999; Cummings i Stephen, 2007). Wykazują także zdolność do znacznego wiązania wody, przez co powodują wzrost lepkości treści jelitowej, obniżając sekrecję enzymów trawiennych (Shim i in. 2005) oraz wchłanianie białek, tłuszczów, witamin i składników mineralnych (Hanczakowska i Koczywąs, 2008; Hikawczuk, 2013). Odporne na działanie enzymów trawiennych zwierząt monogastrycznych, ulegają bakteryjnemu rozkładowi w jelicie grubym do dwutlenku węgla, metanu, wodoru i krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych. Powodują powstawanie znacznych ilości gazów jelitowych wywołujących wzdęcia, nudności a także biegunki, powodując straty w produkcji zwierząt (Williams i in. 2001; Smiricky i in. 2002; Pisarikova i in. 2008; Jezierny i in. 2010).
Pasze rzepakowe mogą być częściowym lub pełnym substytutem importowanej poekstrakcyjnej śruty sojowej w żywieniu określonych gatunków i grup zwierząt dopiero z zastosowaniem dodatków enzymatycznych lub po jej uszlachetnieniu w procesie fermentacji (Drażbo i in., 2018). Fermentacja jest prostym i tanim sposobem przetwarzania i konserwacji materiałów paszowych. Przetworzenie następuje poprzez szybkie obniżenie pH w obecności kwasów organicznych. Jednakże w zależności od warunków tych procesów (temp., wilgotność, czas, typ urządzeń) mogą one wpływać zarówno korzystnie jak i niekorzystnie na strawność tych składników (Li i in. 2002). Dlatego też stosuje się kultury starterowe - inokulanty zawierające wyselekcjonowane mikroorganizmy, ukierunkowując przebieg fermentacji i ograniczenie rozwoju negatywnej flory. Preparaty te zawierają także enzymy, beta glukanazę lub celulazę, które wydatnie poprawiają skuteczność przetwarzania. Enzymy bowiem mają za zadanie szybko i skutecznie uwolnić dodatkowe cukry z węglowodanów zawartych w materiale (Bedford, 2000).
W danych literaturowych dostępne są opracowania w których prowadzona była fermentacja mączki rzepakowej z użyciem bakterii oraz drożdży (Rhizopus oligosporus, lub kultury Lactobacillus fermentum, Enterococcus faecium, Saccharomyces cerevisae i Bacillus subtilis). Badania te wykazały, że proces fermentacji może zmniejszyć zawartość glukozynolanów - glukobrassycyny (o 97,3%), oligosacharydów (73%), ligniny i NDF (o 30%) i fitynianów (o 67%) w zależności od składu inokulum i warunków procesu (Bau i in. 1994, Chianga i in. 2010).
Znane są także rozwiązania, które przewidują redukcję oligocukrów z rodziny rafinozy w soi za pomocą fermentacji. W patencie o nr KR890001268 fermentowano mleko sojowe i nasiona fasoli/soi przez drożdże. Metoda rozpuszczania rafinozy i stachiozy i usuwania z nasion obejmuje etapy mycia nasion soi i gotowania ich w temp. 100°C, następnie rozkruszenie gotowanej soi i dodawanie 1-2% (v/v) bulionu drożdży do rozdrobnionej soi i mieszanie całości mieszaniny, a następnie prowadzenie fermentacji beztlenowej w temp. 30°C przez 24 godziny.
Z kolei rozwiązanie amerykańskie US4216235 omawia sposób usuwania gazotwórczych oligocukrów obecnych w soi. Sposób ten obejmuje wytwarzanie wodnej zawiesiny soi zawierającej od 5 do 45% wagowych suchej masy, inokulując tak przygotowaną zawiesinę co najmniej jednym szczepem Saccharomyces uvarum. Fermentacja zgodnie z opisem prowadzona była w warunkach beztlenowych przez co najmniej 8 godzin w temperaturze od 15°C do 50°C.
Znane metody, w jakich inokulanty, preparaty mikrobiologiczne, enzymatyczne i preparaty chemiczne, w szczególności o działaniu zakwaszającym, wprowadzane są do materiału fermentowanego pośrednio mogą wpływać na obniżenie zawartości oligocukrów. Efektywność procesu fermentacji uzależniona jest od warunków rozwoju mikroorganizmów, na który wpływa wilgotność, temperatura, czas, pH, dostęp tlenu i substratów. W praktyce analitycznej zmiany zachodzące podczas przetwarzania pasz często powodowały poprawę części właściwości otrzymanego produktu jak i pogorszenie innych np. wzrost zawartości alkaloidów. W rezultacie konieczne staje się poszukiwanie nowych kompozycji inolulantów i optymalizowanie parametrów procesu fermentacji, podłoża i substratów, aby możliwe było jak najszersze pozytywne działanie zmierzające do poprawy wartości pokarmowej pasz, która przyczyni się do możliwości wykorzystania pasz rzepakowych w żywieniu, w szczególności młodszych grup technologicznych i wydajności produkcyjnej, wykorzystania dostępnego materiału i obniżenia kosztów produkcji.
Udało się poprzez zastosowanie sposobu uszlachetniania śruty rzepakowej nieoczekiwanie odkryć, że proces fermentacji z udziałem dodatku egzogennej 6-fitazy wraz z preparatem bakteryjnym, w skład którego wchodzą Lactobacillus Brevis, L. Plantarum, L. Kefiri oraz mieszaniny enzymów składającej się z (endo-1,4 beta glukanazy, endo-1,3(4) beta glukanazy, endo-1,4 beta ksylanazy pozwala na wykorzystanie w procesie uszlachetniania oligosacharydów (ROR) z rodziny rafinozy (rafinoza i stachioza). Mając na uwadze, iż przemysł paszowy poszukuje szybkich, tanich i prostych rozwiązań technologicznych, poprawiających wartości odżywcze śruty rzepakowej, zaproponowany proces przetwarzania pozwala ponadto obniżyć koszty paszy poprzez zastosowanie w mieszance zamiast drogiej poekstrakcyjnej śruty sojowej fermentowanej śruty rzepakowych.
Sposób uszlachetniania śruty rzepakowej poprzez zastosowanie procesu wgłębnej fermentacji z zastosowaniem enzymów i bakterii jako sposób na redukcję oligosacharydów z rodziny rafinozy według wynalazku polega na tym, że śrutę rzepakową o zawartości białka nie mniejszej niż 15%, korzystnie w warunkach beztlenowych, poddaje się fermentacji stałej wgłębnej, a do wody z dodatkiem enzymatycznym sypkiej egzogennej 6-fitazy o maksymalnej aktywności 1,5 mln FYT/kg wraz z preparatem bakteryjnym, w skład którego wchodzą Lactobacillus Brevis, L. Plantarum, L. sathefiri 5.0 x 1010 cfu/g oraz dodatkiem multi-enzymatycznym składającym się z (endo-1,4 beta glukanazą 80 000 U/kg, endo-1,3(4) beta glukanaza, 70 000 U/kg, endo-1,4 beta ksylanaza 270 000 U/kg) dodaje się śrutę rzepakową, a po co najmniej 24 h neutralizuje się mikroorganizmy, wygrzewając uzyskaną mieszaninę w temperaturze nie mniejszej niż 70°C przez co najmniej 15 minut, i korzystnie suszy się uzyskany produkt w temperaturze od 45 do 60°C, korzystnie 50-55°C do osiągnięcia co najmniej 86% suchej masy.
Przy czym korzystnie, gdy śrutę rzepakową w ilości 1 : 2 miesza się z wodą, korzystnie letnią w temperaturze 20-35°C, korzystnie 20°C i do otrzymanej mieszaniny aplikuje się enzym w postaci sypkiej egzogennej 6-fitazy o maksymalnej aktywności 1,5 mln FYT/kg w ilości 0,01% do 5%, korzystnie nie mniejszej niż 1% w stosunku do masy mieszaniny śruty z wodą, wraz z preparatem bakteryjnym, w skład którego wchodzą Lactobacillus Brevis, L. Plantarum, L. Kefiri, 5.0 x 1010 cfu/g w ilości 0,01% do 5%, korzystnie nie mniejszej niż 1% w stosunku do masy mieszaniny śruty z wodą oraz dodatkiem multi-enzymatycznym składającym się z (endo-1,4 beta glukanazą 80 000U/kg, endo-1,3(4) beta glukanaza, 70 000U/kg, endo-1,4 beta ksylanaza 270 000 U/kg) każdy w ilości 0,01% do 5%, korzystnie nie mniejszej niż 1% w stosunku do masy mieszaniny śruty z wodą, a surowce miesza się, co najmniej w momencie dodawania, korzystnie utrzymując temperaturę pokojową lub wyższą, korzystnie temperaturę 20°C przez co najmniej 18 h, jednak nie dłużej niż 30 h, korzystnie 24 h.
Korzystnie, gdy wszystkie stosowane dodatki mają postać sypką. Korzystnie, gdy w przypadku stosowania enzymu sypkiego, jest on homogennie zmieszany z wodą przed dodaniem śruty rzepakowej, korzystnie w stosunku 1 : 2 (śruta rzepakowa : woda).
Korzystnie fermentację prowadzi się w naczyniach szklanych, pojemnikach, beczkach lub fermentatorach z tworzywa sztucznego, korzystnie plastiku lub plexi.
Jak pokazały przeprowadzone badania porównawcze w surowej śrucie rzepakowej (materiał wyjściowy) i produktach fermentacji zarówno podczas analizy oligosacharydów metodą chromatografii gazowej wg. Zalewski i in. (2001) oraz obliczeń statystycznych przy pomocy programu komputerowego
PL 242643 Β1
SAS 9.3. (USA) oraz SAS Enterprise Guide 5.1 z przyjęciem istotności różnic pomiędzy grupami oraz interakcję pomiędzy nimi obliczono przy użyciu szczegółowego testu t-Studenta (dla porównania w parach) przy P < 0.05, uzyskany produkt charakteryzuje się obniżoną zawartością oligosacharydów z rodziny rafinozy. Wyniki przeprowadzonych testów obrazuje tabela.
Tabela 1. Zawartość cukrowców w tym oligosacharydów z rodziny rafinozy w materiale wyjściowym (śruty rzepakowej) i suchej fermentowanej śrucie rzepakowej.
Lp. Wyszczególnienie mg g-1 suchej masy cukrowce Poekstrakcyjna śruta rzepakowa średnia Fermentowana poekstrakcyjna śruta rzepakowa średnia P
1 fruktoza 1.01a 0.46b <.0001
2 galaktoza 0.00b 0.14“ <.0001
3 glukoza 1.60“ 0.23b <.0001
4 sacharoza 75.79“ 0.65b <.0001
6 galaktinol 2.27“ 0.76b <.0001
7 rafinoza Cukry z rodziny rafinozy 3.97“ 2.22b <.0001
8 stachioza 27.17“ 13.66b <.0001
9 1 -KESTOZA/mclccytoza 0.61a 0.00b <.0001
10 di-galaktozylo-glicerol 0.74a 0.15b <.0001
11 Mannitol 0.3013 6.09“ <.0001
suma 113.16 18.27 <.0001
ab wartości w wierszach oznaczone różnymi literami różnią się istotnie P<0.05, pP prawdopodobieństwo testowe
Stwierdzono korzystne zmiany w zawartości cukrowców, wykorzystanie sacharozy, produkcję mannitolu i rozkład ponad połowy oligosacharydów (rafinozy i stachiozy) należących do substancji antyodżywczych.
Wytworzona fermentowana śruta rzepakowy może zostać wykorzystana do produkcji mieszanek pełnoporcjowych, pasz uzupełniających, koncentratów i innych mieszanek paszowych stosowanych w żywieniu zwierząt.
Przykłady zastosowania
Przykład I
Sposób uszlachetniania śruty rzepakowej poprzez zastosowanie procesu wgłębnej fermentacji z zastosowaniem enzymów i bakterii jako sposób na redukcję oligosacharydów z rodziny rafinozy według wynalazku polega na tym, śrutę o zawartości białka większej niż 22%, w warunkach beztlenowych poddaje się fermentacji stałej wgłębnej, a do wody aplikuje się enzym w postaci sypkiej egzogennej 6-fitazy o maksymalnej aktywności 1,0 min FYT/kg w ilości 0,1% w stosunku do masy mieszaniny śruty z wodą, wraz z preparatem bakteryjnym, w skład którego wchodzą Lactobacillus Brevis, L. Plantarum, L. Kefiri, 5.0 χ 1010 cfu/g w ilości 1% w stosunku do masy mieszaniny śruty z wodą oraz dodatkiem multi-enzymatycznym składającym się z (endo-1,4 beta glukanazą 80 000 U/kg, endo-1,3(4) beta glukanaza, 70 OOOU/kg, endo-1,4 beta ksylanaza 270 000 U/kg) w ilości każdy 0,1% w stosunku do masy mieszaniny śruty z wodą, a po 24 h neutralizuje się mikroorganizmy, wygrzewając uzyskaną mieszaninę w temperaturze 70°C przez 15 minut, suszy się uzyskany produkt w temperaturze 50-55°C do osiągnięcia 86% suchej masy.
Przy czym śrutę rzepakową w ilości 1 :2 miesza się z letnią wodą o temperaturze około 20°C wymieszanej z enzymem w postaci sypkiej egzogennej 6-fitazy o aktywności 1,0 min FYT/kg w ilości
PL 242643 Β1 korzystnie 0.1% w stosunku do masy mieszaniny śruty z wodą, wraz z preparatem bakteryjnym, w skład którego wchodzą Lactobacillus Brevis, L. Plantarum, L. Kefiri, 5.0 χ 1010 cfu/g w ilości 0.1% w stosunku do masy mieszaniny śruty z wodą oraz mieszaniny enzymów składającej się z (endo-1,4 beta glukanazą 80 000 U/kg, endo-1,3(4) beta glukanaza, 70 000 U/kg, endo-1,4 beta ksylanaza 270 000 U/kg) w ilości 0.1% w stosunku do masy mieszaniny śruty z wodą, a surowce miesza się w momencie dodawania, utrzymując temperaturę pokojową 20°C przez cały proces fermentacji.
Dodawane enzymy i preparat bakteryjny mają postać sypką i homogennie mieszają się z mieszaniną wody i śruty w stosunku 2 :1
Fermentację prowadzi się w naczyniach wybranych spośród naczyń szklanych, pojemników, beczek lub fermentatorów z tworzywa sztucznego.
Jak pokazały przeprowadzone badania porównawcze w surowej śrucie rzepakowej (materiał wyjściowy) i produktach fermentacji zarówno podczas analizy oligosacharydów metodą chromatografii gazowej wg. Zalewski i in. (2001) oraz obliczeń statystycznych przy pomocy programu komputerowego SAS 9.3. (USA) oraz SAS Enterprise Guide 5.1 z przyjęciem istotności różnic pomiędzy grupami oraz interakcję pomiędzy nimi obliczono przy użyciu szczegółowego testu t-Studenta (dla porównania w parach) przy P < 0.05, uzyskany produkt charakteryzuje się obniżoną zawartością oligosacharydów z rodziny rafinozy. Wyniki przeprowadzonych testów obrazuje tabela.
Określenie wpływu procesu fermentacji na zmiany w zawartości cukrowców w tym oligosacharydów z rodziny ratinozy w materiale wyjściowym (śruty rzepakowej) i suchej fermentowanej śrucie rzepakowej.
Tabela 1. Zawartość cukrowców w tym oligosacharydów z rodziny rafinozy w materiale wyjściowym (śruty rzepakowej) i suchej fermentowanej śrucie rzepakowej.
Wyszczególnienie mg g-1 suchej masy Poekstrakcyjna śruta rzepakowa Fermentowana poekstrakcyjna śruta rzepakowa P
Lp. cukrowce średnia średnia
1 fruktoza 1.01a 0.46 b <.0001
2 galaktoza 0.00b 0.14a <.0001
3 glukoza 1.60a 0.23 b <.0001
4 sacharoza 75.79a 0.65b <.0001
6 galaktinol 2.27a 0.76b <.0001
7 rafinoza Cukry z rodziny rafinozy 3.97a 2.22 b <.0001
8 stachioza 27.17a 13.66b <•0001
9 1 -KESTOZ A/melecytoza 0.6 la 0.00b <.0001
10 di-galaktozylo-glicerol 0.74a 0.15b <.0001
11 Mannitol 0.30b 6.09a <.0001
suma 113.16 18.27 <.0001
ab wartości w wierszach oznaczone różnymi literami różnią się istotnie P<0.05, pP prawdopodobieństwo testowe
Stwierdzono korzystne zmiany w zawartości cukrowców, wykorzystanie sacharozy, produkcję mannitolu i rozkład ponad połowy oligosacharydów (rafinozy i stachiozy) należących do substancji antyodżywczych.
Przykład II
Sposób uszlachetniania śruty rzepakowej poprzez zastosowanie procesu wgłębnej fermentacji z zastosowaniem enzymów i bakterii jako sposób na redukcję oligosacharydów z rodziny rafinozy według wynalazku polega na tym, że śrutę rzepakową o zawartości białka większej niż 18%, w warunkach
PL 242643 Β1 beztlenowych poddaje się fermentacji wgłębnej, a do wody aplikuje się enzym w postaci sypkiej egzogennej 6-fitazy o maksymalnej aktywności 1,0 min FYT/kg wraz z preparatem bakteryjnym, w skład którego wchodzą Lactobacillus Brevis, L. Plantarum, L. Kefiri 5.0 x 1010 cfu/g oraz mieszaniny enzymów składającej się z (endo-1,4 beta glukanazą 80 000 U/kg, endo-1,3(4) beta glukanaza, 70 OOOU/kg, endo-1,4 beta ksylanaza 270 000 U/kg), a następnie śrutę rzepakową, a po 24 h neutralizuje się mikroorganizmy, wygrzewając uzyskaną mieszaninę w temperaturze 70°C przez 15 minut, suszy się uzyskany produkt w temperaturze 50-55°C do osiągnięcia 86% suchej masy.
Przy czym śrutę rzepakową w ilości 1 :2 miesza się z letnią wodą o temperaturze około 20°C się zawierającej dodatek enzymatyczny w postaci sypkiej egzogennej 6-fitazy o maksymalnej aktywności 1,0 min FYT/kg w ilości 0,01% w stosunku do masy mieszaniny śruty z wodą, wraz z preparatem bakteryjnym, w skład którego wchodzą Lactobacillus Brevis, L. Plantarum, L. Kefiri, 5.0 χ 1010 cfu/g w ilości 0,01% każdy w stosunku do masy mieszaniny śruty z wodą oraz mieszaniny enzymów składającej się z (endo-1,4 beta glukanazą 80 000 U/kg, endo-1,3(4) beta glukanaza, 70 000 U/kg, endo-1,4 beta ksylanaza 270 000 U/kg) w ilości 0,01% w stosunku do masy mieszaniny śruty z wodą a surowce miesza się w momencie dodawania, utrzymując temperaturę pokojową 20°C przez cały proces fermentacji.
Dodatki enzymatyczne i preparat bakteryjny mają postać suchą sypką i miesza się je z wodą przed dodaniem śruty rzepakowej. Fermentację prowadzi się w naczyniach wybranych spośród naczyń szklanych, pojemników, beczek lub fermentatorów z tworzywa sztucznego.
Jak pokazały przeprowadzone badania porównawcze w surowej śrucie rzepakowej (materiał wyjściowy) i produktach fermentacji zarówno podczas analizy oligosacharydów metodą chromatografii gazowej wg. Zalewski i in. (2001) oraz obliczeń statystycznych przy pomocy programu komputerowego SAS 9.3. (USA) oraz SAS Enterprise Guide 5.1 z przyjęciem istotności różnic pomiędzy grupami oraz interakcję pomiędzy nimi obliczono przy użyciu szczegółowego testu t-Studenta (dla porównania w parach) przy P < 0.05, uzyskany produkt charakteryzuje się obniżoną zawartością oligosacharydów z rodziny rafinozy. Wyniki przeprowadzonych testów obrazuje tabela.
Tabela 1. Zawartość cukrowców w tym oligosacharydów z rodziny rafinozy w materiale wyjściowym (śruty rzepakowej) i suchej fermentowanej śrucie rzepakowej.
Wyszczególnienie mg g-1 suchej masy Poekstrakcyjna śruta rzepakowa Fermentowana poekstrakcyjna śruta rzepakowa P
Lp. cukrowce średnia średnia
1 fruktoza 1.01“ 0.46b <.0001
2 galaktoza 0.00b 0.14“ <.0001
3 glukoza 1.60“ 0.23b <.0001
4 sacharoza 75.79“ 0.65b <.0001
6 galaktinol 2.27“ 0.76b <.0001
7 rafinoza Cukry z rodziny rafinozy 3.97“ 2.22b <.0001
8 stachioza 27.17“ 13.66b <.0001
9 1 -KESTOZA/melecytoza 0.61“ 0.00b <.0001
10 di-galaktozylo-glicerol 0.74“ 0.15b <.0001
11 Mannitol 0.30b 6.09“ <.0001
suma 113.16 18.27 <.0001
ab wartości w wierszach oznaczone różnymi literami różnią się istotnie P<0.05, P prawdopodobieństwo testowe.
Stwierdzono korzystne zmiany w zawartości cukrowców, wykorzystanie sacharozy, produkcję mannitolu i rozkład ponad połowy oligosacharydów (rafinozy i stachiozy) należących do substancji antyodżywczych.
Wytworzony fermentowana śruta rzepakowa może zostać wykorzystany do produkcji mieszanek pełnoporcjowych, pasz uzupełniających, koncentratów i innych mieszanek paszowych stosowanych w żywieniu zwierząt.
Literatura
a) . Piśmiennictwo naukowe
Bau H.M., Villaume C., Lin C.F., Evrard J., Quemener B., Nicolas J.P., Mejean L. 1994. Effect of a solidstate fermentation using Rhizopus oligosporus sp. T-3 on elimination of antinutritional substances and modification of biochemical constituents of defatted rapeseed meal. Journal of the Science of Food and Agriculture. 65, 3: 315-322.
Bedford M.R. 2000. Exogenous enzyme in monogastric nutrition - Their current value and future benefits. Anim. Feed Science Technology. 86: 1-13.
Brzóska F., Śliwiński B., Michalik-Rutkowska O. 2010. Pasze rzepakowe - miejsce w bilansie białkowym kraju oraz wartość pokarmowa. Wiadomości Zootechniczne, R. XLVIII. 2-3: 11-18.
Chiang G., Lu W. Q., Piao X. S., Hu J. K., Gong L. M., Thacker P. A. 2010. Effects of feeding solid-state fermented rapeseed meal on performance, nutrient digestibility, intestinal ecology and intestinal morphology of broiler chickens. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences. 23, 2: 263-271.
Cummings J.H., Stephen A.M. 2007. Carbohydrate terminology and classification. European Journal of Clinical Nutrition. 61, 1: 5-18.
Drażbo A., Ognik K., Zaworska A., Ferenc K., Jankowski J. 2018. The effect of raw and fermented rapeseed cake on the metabolic parameters, immune status, and intestinal morphology of turkeys. Poultry Science, Vol. 97, Issue 11, Pages 3910-3920.
Florou-Paneri, P., Christaki, E., Giannenas, I., Bonos, E., Skoufos, I., Tsinas, A., Tzora, A. & Peng, J. 2014. Alternative protein sources to soybean meal in pig diets. Journal of Food Agriculture and Environment, 12, 655-660.
Hanczakowska E., Koczywąs E. 2008. Zastosowanie enzymów rozkładających polisacharydy nieskrobiowe w żywieniu świń. Wiadomości Zootechniczne. R. XLVI, 2: 9-16.
Hikawczuk T. 2013. Wpływ polisacharydów nieskrobiowych ziaren zbóż na parametry fizjologiczne wola i jelita cienkiego oraz strawność składników pokarmowych u kurcząt brojlerów. Rozprawa doktorska. Wrocław: 133.
Jezierny D., Mosenthin R., Bauer E. 2010. The use of grain legumes as a protein source in pig nutrition: A review. Animal Feed Science and Technology. 157: 111-128.
Li D., Pengbin X., Liming G., Shijun F., Canghai H. 2002. Determination of apparent ileal amino acid digestibility in rapeseed meal and cake processed at different temperatures using the direct and difference method with growing pigs. Arch Tierernahr. 56,5: 339-349.
Muzquiz M., Burbano C., Pedrosa M. M., Folkman W., Gulewicz K. 1999. Lupins as a potential source of raffinose family oligosaccharides: Preparative method for their isolation and purification. Industrial Crops and Products, 9: 183-188.
Patyra, K. Kwiatkowski. 2015. Glukozynolany - składniki antyżywieniowe pasz. Życie Weterynaryjne. 2015, 90(10).
Pisarikova B., Zraly Z., Bunka F., Trackova M. 2008. Nutritional value of white lupine cultivar Butan in diets for fattening pigs. Veterinary Medicine. 53: 124-134.
Rękas, A., Wroniak, M., Krygier, K.. Rynek rzepaku i oleju rzepakowego w Polsce i na świecie. Perspektywa rozwoju produkcji w latach 2003/2004-2014/2015. Przemysł Spożywczy. 70, 16-19.
Shim S.B., Williams I.H., Verstegen M.WA., 2005. Effects of dietary fructo-oligosaccharide on villous height and disaccharidase activity of the small intestine, pH, VFA and ammonia concentrations in the large intestine of weaned pigs. Acta Agriculturae Scandinavica, Section A - Animal Science. 55: 2-3.
SchoEne F., Leiterer M., Hartung H., Jahreis G., Tischendorf F. 2001. Rapeseed glucosinolates and iodine in sows affect the milk iodine concentration and the iodine status of piglets. British Journal of Nutrition, 85, 659-670.
Smiricky M.R., Grieshop C.M, Albin D.M, Wubben J.E, Gabert V.M, Fahey G.C. J. 2002. The influence of soy oligosaccharides on apparent and true ileal amino acid digestibilities and fecal consistency in growing pigs. Journal of Animal Science. 80, 9: 2433-2441.
Smulikowska S. 2003. Wartość odżywcza wytłoków rzepakowych dla drobiu. Polskie Drobiarstwo. 6: 9-11. Williams B.A., Verstegen M.W.A., Tamming S. 2001. Fermentation in the large intestine of single-stomached animals and its relationship to animal health. Nutrition Research Reviews. 14, 02: 207-228.
b) . Patenty:
KR890001268
US4216235

Claims (10)

1. Sposób uszlachetniania śruty rzepakowej poprzez zastosowanie procesu wgłębnej fermentacji z zastosowaniem enzymów i bakterii jako sposób na redukcję oligosacharydów z rodziny rafinozy znamienny tym, że śrutę rzepakową o zawartości białka większej niż 15%, poddaje się fermentacji stałej wgłębnej, a do wody z dodatkiem enzymatycznym sypkiej egzogennej 6-fitazy o maksymalnej aktywności 1,5 mln FYT/kg wraz z preparatem bakteryjnym, w skład którego wchodzą Lactobacillus Brevis, L. Plantarum, L. sathefiri 5.0 x 1010 cfu/g oraz dodatkiem multi-enzymatycznym składającym się z (endo-1,4 beta glukanazą 80 000 U/kg, endo-1,3(4) beta glukanaza, 70 000 U/kg, endo-1,4 beta ksylanaza 270 000 U/kg) w ilości każdego od 0,01 do 5% wagowych dodaje się śrutę rzepakową w stosunku 1 : 2 śruta/woda), a po co najmniej 24 h neutralizuje się mikroorganizmy, wygrzewając uzyskaną mieszaninę w temperaturze nie mniejszej niż 70°C przez 15 minut, i suszy się uzyskany produkt w temperaturze od 45 do 60°C, korzystnie 50-55°C do osiągnięcia co najmniej 86% suchej masy.
2. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że fermentację prowadzi się w warunkach beztlenowych.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że dodatki enzymatyczne i preparat bakteryjny ma postać suchą, sypką.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3 znamienny tym, że śrutę rzepakową w ilości 1 : 2 (śruta rzepakowa : woda) miesza się z wodą o temperaturze 20-35°C i do otrzymanej mieszaniny aplikuje się enzym w postaci sypkiej egzogennej 6-fitazy o maksymalnej aktywności 1,5 mln FYT/kg wraz z preparatem bakteryjnym, w skład którego wchodzą Lactobacillus Brevis, L. Plantarum, L. Kefiri, 5.0 x 1010 cfu/g oraz z mieszaniną enzymów składającą się z (endo1,4 beta glukanazą 80 000 U/kg, endo-1,3(4) beta glukanaza, 70 000 U/kg, endo-1,4 beta ksylanaza 270 000 U/kg, a surowce miesza się, co najmniej w momencie ich dodawania.
5. Sposób według zastrz. 4 znamienny tym, że woda ma temperaturę 20°C.
6. Sposób według zastrz. 4 albo 5 znamienny tym, że podczas fermentacji utrzymuje się temperaturę pokojową lub wyższą przez co najmniej 18 h i nie dłużej niż 30 h.
7. Sposób według zastrz. 4 albo 5 znamienny tym, że podczas fermentacji utrzymuje się temperaturę 30°C pokojową lub wyższą przez co najmniej 18 h i nie dłużej niż 30 h.
8. Sposób według zastrz. 6 albo 7 znamienny tym, że czas fermentacji wynosi 24 h.
9. Sposób według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń znamienny tym, że fermentację prowadzi się w naczyniach wybranych spośród: szklanych, pojemników, beczek lub fermentatorów z tworzywa sztucznego, korzystnie plastiku lub plexi.
10. Sposób według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń znamienny tym, że uszlachetniona w procesie według wynalazku śruta rzepakowa uzyskana zawiera obniżone zawartości oligocukrów z rodziny rafinozy.
PL429794A 2019-04-29 2019-04-29 Sposób uszlachetniania śruty rzepakowej poprzez zastosowanie procesu wgłębnej fermentacji z zastosowaniem enzymów i bakterii jako sposób na redukcję oligosacharydów z rodziny rafinozy PL242643B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL429794A PL242643B1 (pl) 2019-04-29 2019-04-29 Sposób uszlachetniania śruty rzepakowej poprzez zastosowanie procesu wgłębnej fermentacji z zastosowaniem enzymów i bakterii jako sposób na redukcję oligosacharydów z rodziny rafinozy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL429794A PL242643B1 (pl) 2019-04-29 2019-04-29 Sposób uszlachetniania śruty rzepakowej poprzez zastosowanie procesu wgłębnej fermentacji z zastosowaniem enzymów i bakterii jako sposób na redukcję oligosacharydów z rodziny rafinozy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL429794A1 PL429794A1 (pl) 2020-11-02
PL242643B1 true PL242643B1 (pl) 2023-04-03

Family

ID=73025135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL429794A PL242643B1 (pl) 2019-04-29 2019-04-29 Sposób uszlachetniania śruty rzepakowej poprzez zastosowanie procesu wgłębnej fermentacji z zastosowaniem enzymów i bakterii jako sposób na redukcję oligosacharydów z rodziny rafinozy

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL242643B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL429794A1 (pl) 2020-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Godoy et al. Agricultural residues as animal feed: protein enrichment and detoxification using solid-state fermentation
US10820610B2 (en) Ingredients for animal feed compositions
CN113080314B (zh) 一种棕榈粕发酵生物饲料的加工方法
AU2015208030A1 (en) Use of an enzymatic composition in the feed of ruminants
Khalil Use of enzymes to improve feed conversion efficiency in Japanese quail fed a lupin-based diet
Sánchez-Santillán et al. Fribrinolytic activity and gas production by Pleurotus ostreatus-IE8 and Fomes fomentarius-EUM1 in bagasse cane
US20200407764A1 (en) Method for preparing fermented composition with improved odor using yeast
Deng et al. Advancements in synergistic fermentation of probiotics and enzymes for non‐grain feed raw materials
Li et al. Synergism of microorganisms and enzymes in solid-state fermentation of animal feed. A review
Othman et al. Valorization and optimization of protein in fermented palm kernel cake: influence on broiler chicks growth.
Ihtifazhuddin et al. The influence of fermentation time in the physical and chemical composition of fermented soybean husk by using Aspergillus niger on the quality of raw feed materials
Wu et al. Improvement of nutritional value of cotton residue by solid state fermentation
Xu et al. Advances in enzyme-assisted microbial fermented feed for livestock and poultry production: A review
Sari et al. Cellulolytic and mannanolytic aerobic bacteria isolated from buffalo rumen (Bubalus babalis) and its potency to degrade fiber in palm kernel meal
Al-Mashhadani et al. Effect of fermentation of wheat bran and barley on the improvement of nutritional value.
Elgandy The Effect of Nigella Sativa Meal and Enzymes Cocktail Supplementation on Broilers Raised Under High Ambient Temperature
Mohammed et al. Influence of Different Biological Treatments on Fermentation of Soyabean and Sunflower Meals
Wang et al. Effects of crude fiber level on growth performance, serum biochemical indicators, and digestibility in Zhedong white geese.
Tampoebolon et al. Enhancing nutritional value of cassava cobs through Aspergillus niger fermentation: A sustainable approach for animal feed
PL242642B1 (pl) Sposób redukcji fosforu fitynowego w śrucie rzepakowej poprzez fermentację z dodatkami enzymatycznymi i bakteriami
Pongmalai et al. Improving microbial growth and biological productions of fermented palm kernel cake through solid state fermentation using Bacillus velezensis with addition of reducing sugar from molasses and nitrogen from urea as supplements
TWI830742B (zh) 使用酵母以製備具有經改良之氣味的發酵組成物的方法、所使用之酵母、及包含其的組成物
Rho Utility of fiber degrading enzymes in improving utilization of fiber fractions in corn distillers dried grains with solubles and wheat middling in pigs: in-vitro and in-vivo approaches
PL242641B1 (pl) Sposób na obniżenie poziomu glukozynolanów w śrucie rzepakowej poprzez fermentację z zastosowaniem enzymów i bakterii
Anowar et al. Journal of Agriculture and Food Research