Получение кормовых белков

Белки являются обязательными компонентами клеток любого живого организма, выполняющими жизненно важные функции: каталитические, регуляторные, транспортные, биоэнергетические, защитные от инфекций и других стрессовых факторов, структурные, запасные и др. В вегетативной массе растений на долю белков приходится 5-15% сухого вещества, в зерне злаков 8-18%, семенах масличных растений-16-28%, зерне зернобобовых 20-40% .В различных тканях организма человека и животных содержание белка обычно от 20-80% сухой массы.

Растения и большинство микроорганизмов способны синтезировать все входящие в их состав аминокислоты из простых веществ - углекислоты, воды и минеральных солей, тогда как в организме человека и животных некоторые аминокислоты не могут синтезироваться, и должны поступать в организм в готовом виде как компоненты пищи. Такие аминокислоты принято называть незаменимыми, к ним относятся валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Отсутствие в пище хотя бы одной незаменимой аминокислоты приводит к тяжелым заболеваниям человека, а недостаток их в кормах снижает продуктивность с.х. животных.

Главным источником незаменимых аминокислот для человека являются белки животного или растительного происхождения, входящие в состав пищи, а для с.х. животных - главным образом растительные белки. Поступающие с пищей или кормом белковые вещества под действием ферментов желудочного сока гидролизуются до аминокислот, которые затем используются для образования белковых молекул человеческого или животного организма.

Все незаменимые аминокислоты должны содержаться в белках пищи в определенных соотношениях, отвечающих потребностям данного организма. Если хотя бы одна аминокислота оказывается в недостатке, то другие аминокислоты , оказавшиеся в избытке, не будут использоваться для синтеза белков. В таких условиях для обеспечения дальнейшего синтеза белковых веществ и поддержания жизнедеятельности организма потребуется дополнительное количество кормового белка, вследствие чего увеличится расходование пищи или корма. Последнее очень важно учитывать в животноводстве, т.к. несбалансированность кормовых белков по содержанию незаменимых аминокислот приводит к значительному перерасходу кормов и существенному и повышению себестоимости животноводческой продукции. Для предотвращения перерасхода кормов необходимо контролировать, с одной стороны, сбалансированность белков корма по содержанию незаменимых аминокислот, а с другой стороны, количество белка в корме.

В соответствии с нормами питания человек должен ежедневно получать с пищей от 60 до 120г полноценного белка. Для правильного кормления с.х. животных необходимо, что бы в их кормовом рационе в расчете на каждую кормовую единицу содержалось 100-120г хорошо перевариваемого и полноценного белка.

Если содержание белков в растительной массе, используемой для кормления с.х. животных ниже, чем требуется по нормам, то во избежании перерасхода кормов и повышения себестоимости животноводческой продукции количества белка в корме балансируют путем добавления белковых концентратов. По такому же принципу контролируют содержание в кормовом белке незаменимых аминокислот.

Дешевым источником кормового и пищевого белка является соя, белки которой хорошо сбалансированы по аминокислотному составу и их содержание в семенах достигает 35-40%. Однако большой удельный вес в структуре кормопроизводства нашей страны составляют зерновые культуры. Для балансирования кормов, включающих в качестве основного компонента зерно злаковых культур, по белку и незаменимым аминокислотам применяются концентрированные кормовые добавки- комбикорма.

Для приготовления комбикормов обычно используют мясо- костную или рыбную муку, отходы мясной и молочной промышленности, жмыхи масличных растений, отруби. Учитывая, что рыбная и костная мука, другие белковые отходы животного происхождения во всё большем объеме направляются на получение пищевых белков, требуется их полноценный заменитель, способный сбалансировать недостаток белков и незаменимых аминокислот не только в зерновой части кормового рациона, но и в растительных компонентах комбикормов

Установлено, что высокой интенсивностью синтеза белков отличаются многие микроорганизмы, причем белки микробных клеток имеют повышенное содержание незаменимых аминокислот. Содержание белков в микроорганизмах достигает 60% сухой массы. Наряду с белками в микробных клетках образуются и другие ценные в питательном отношении вещества: легкоусвояемые углеводы, липиды с повышенным содержанием ненасыщенных жирных кислот, витамины, макро - и микроэлементы.

При использовании микроорганизмов на ограниченной площади можно организовать промышленное производство и получать большое количество кормовых концентратов в любое время года, причем микробные клетки способы синтезировать белки из отходов сельского хозяйства и промышленности и, таким образом, позволяют одновременно решать другую важную проблему – утилизацию этих отходов в целях охраны окружающей среды.

Микроорганизмы имеют еще одно ценное преимущество – способность очень быстро наращивать белковую массу. Например, растения сои массой 500 кг в фазе созревания семян способны в сутки синтезировать 40 кг белков, бык какой же массы – 0,5-1,5кг, а дрожжевые клетки массой 500 кг до 1,5т белков. В качестве источников кормового белка наиболее часто используют различные виды дрожжей и бактерий, микроскопические грибы, одноклеточные водоросли, белковые коагуляты травянистых растений.

Кормовые дрожжи

В качестве исходного сырья при получении кормового белка обычно используются отходы целлюлозной и деревообрабатывающей промышленности, солома, хлопковая шелуха, корзинки подсолнечника, льняная костра, стержни кукурузных початков, свекловичная меласса, картофельная мезга, виноградные выжимки, барда спиртовых производств, отходы кондитерской и молочной промышленности.

В России и некоторых нефтедобывающих странах разработаны технологии получения кормовых дрожжей из н-парафинов нефти. В нашей стране первый завод по производству кормовых дрожжей из жидких парафинов нефти вступил в действие в 1971 г.

Хороший субстрат для выращивания кормовых дрожжей – молочная сыворотка, являющаяся производственным отходом при переработке молока.

Наряду с использованием дрожжевых белков в качестве кормовой добавки при балансировании рационов с.х. животных ставится задача сделать эти белки пригодными для питания человека.

При переработки в пищевой белок биомассу дрожжей очищают. Очищенные диализом белки используют в качестве добавок в различные пищевые продукты: сосиски, студни, мясные и кондитерские начинки.

Белки дрожжей находят так же применение при получении искусственного мяса.