Разработка биотехнологии кормового белка из растительного сырья

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

РАЗРАБОТКА БИОТЕХНОЛОГИИ КОРМОВОГО БЕЛКА ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Дедков Виталий Николаевич

Специальность 03.01.06 - Биотехнология

(в том числе бионанотехнологии)

Воронеж - 2014

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный Университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Павловская Нинэль Ефимовна

Официальные оппоненты: Самофалова Лариса Александровна, доктор технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс, профессор кафедры «Химия и биотехнология».

Соколенко Галина Григорьевна, кандидат биологических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I», доцент кафедры биологии и защиты растений

Ведущая организация: Государственное научное учреждение Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа

Защита состоится 22 октября 2014 года в 10 ч 00 мин на заседании диссертационного совета Д 212.035.06 на базе ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» по адресу: 394036, г. Воронеж, просп. Революции, 19.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» и на сайте http://www.vsuet.ru/.

Автореферат разослан «___»_________ 2014 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Шуваева Галина Павловна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В настоящее время в России наблюдается дефицит комбикормов с достаточным содержанием переваримого протеина, что приводит, как следствие, к недостатку продуктов животноводства для населения страны. В рецептах комбикормов, произведенных по традиционной технологии, доля зерновых компонентов составляет 60 - 80 % (Красильников О.Ю., 2011). При этом мировые запасы зерна сокращаются, а продолжающееся увеличение производства зерновых безнадежно отстает от роста потребления, связанного с интенсивным увеличением спроса. Наряду с этим, во всех странах имеются и постоянно накапливаются большие запасы малоиспользуемых или вообще неиспользуемых отходов различных отраслей сельского хозяйства: растениеводства, животноводства, зерноперерабатывающего и др. производств, которые, после соответствующей обработки, могут приобретать кормовые свойства в 1,5 - 3,0 раза превосходящие фуражное зерно хорошего качества (Перегудов С.С., 2005).

Обогащение микробным белком отходов сельскохозяйственного производства позволит также решить экологические проблемы, возникающие при реализации технологий переработки, а также расширит сырьевую базу для получения кормовых продуктов (Смирнова В.Д., 2012).

В то же время, в рамках комплексной переработки малоиспользуемого сырья при решении проблем дефицита кормового белка, безвредных для человека средств защиты растений и т.д. Актуальным является получение экологически чистых продуктов. В этом аспекте, для получения полноценного сбалансированного кормления сельскохозяйственных животных в настоящее время наиболее перспективно использование биотехнологических методов.

Переход от традиционных способов переработки растительного сырья к биотехнологическим, с использованием ферментов микроорганизмов, во многих случаях становится единственной возможностью для создания малоотходных технологий и экологически чистых производств (Тарабукин Д.В., 2009). В настоящее время для разрушения трудногидролизуемых полисахаридов в целлюлозосодержащем сырье чаще всего применяются химические методы. Данная технология является довольно дорогостоящей, не способствует улучшению питательных свойств сырья, а образующиеся в результате отходы загрязняют окружающую среду, в то время как переработка соломы зерновых с использованием микроорганизмов не только снижает содержание клетчатки, но и обогащает её протеином, витаминами, аминокислотами и пробиотическими компонентами.

Степень разработанности темы. Имеющиеся в открытой печати литературные данные подтверждают целесообразность переработки отходов сельскохозяйственного производства, в частности, соломы зерновых культур в ценные кормовые продукты с улучшенными питательными свойствами. Подобными исследованиями в разное время занимались многие ученые: Алимова Ф.К., Беловежец Л.А., Бойко И.И., Борисенков М.Ф., Вершинина В.Н., Громов С.И., Ездаков Н.В., Закордонец Л.А., Зафрен С.Я., Зелтиня М., Леснов П.А., Леснов А.П., Панфилов В.И., Перегудов С.С., Подгорская B.C., Саловарова В.П., Сушкова В.И., Тарабукин Д.В., Эрнст Л.К., Bailey M.J., Bisaria V.S., Doelle H.W., Kristensen J.B., Lijuan G., Mosier N., Murray M.Y., Toride Y., Santos A.L.F. Однако в их работах мало внимания уделено такому отходу сельскохозяйственного производства как солома зерновых культур, в частности, соломе яровой пшеницы и гречихи. Основными продуцентами кормового белка в промышленном производстве являются дрожжи (р.р.Candida, Saccharomyces, Torulopsis), бактерии (р.р. Methylococcus, Pseudomonas, Alcaligenes, Achromobaster, Corinecteriu), одноклеточные водоросли (Chlorella, Scenedesmus, Spirulina), микроскопические грибы (р.р. Penicillium, Aspergillus, Fusarium). Сведений об использовании гриба Fusarium oxysporum, Trichoderma harzianum и комплексного препарата Байкал ЭМ-1 для комплексной переработки малоиспользуемого сырья, в частности, соломы зерновых культур при решении проблем дефицита кормового белка нами не найдено.

Цель работы - разработка технологии комплексной переработки соломы яровой пшеницы и гречихи с использованием грибов Trichoderma harzianum, Fusarium oxysporum и препарата Байкал ЭМ-1 для получения кормового продукта.

В соответствии с указанной целью были поставлены следующие задачи:

1. Разработать режимы поэтапной предобработки соломы яровой пшеницы и гречихи для биоконверсии;

2. Составить технологические схемы комплексной переработки соломы зерновых в кормовой белок;

3. Подобрать режимы различных способов ферментации исследуемого целлюлозосодержащего сырья;

4. Интенсифицировать процесс конверсии ферментативного гидролизата соломы биостимулятором роста микроорганизмов;

5. Изучить токсичность полученных кормовых продуктов;

6. Рассчитать предварительную экономическую эффективность предложенной технологии переработки соломы на полезные кормовые продукты.

Работа выполнялась в период с 2010 по 2013 г.г. в соответствии с Федеральной целевой программой «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 - 2012 годы» (разработана в соответствии с распоряжением Правительства Российской Федерации от 6 июля 2006 г. № 977-р) и отвечает пункту 8 «Нано-, био-, информационные, когнитивные технологии» «Перечня критических технологий Российской Федерации» (утв. Указом Президента РФ от 7 июля 2011 г. N 899).

Научная новизна. Научно обоснованы и экспериментально подтверждены параметры предобработки измельченной соломы яровой пшеницы и гречихи, обеспечивающие разрушение лигнин-целлюлозного комплекса, что способствует последующему ферментативному гидролизу исследуемого сырья с использованием микроорганизмов.

Подобраны оптимальные режимы глубинной гетерофазной и твердофазной биоферментации исследуемого целлюлозосодержащего сырья.

Выявлена возможность применения грибов F. oxysporum, T. harzianum и микробиологического препарата Байкал ЭМ-1 в биоконверсии соломы зерновых с целью получения белкового кормового продукта и установлена эффективность его использования для животноводства и птицеводства.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Научно обоснована эффективность использования фитопатогенного несовершенного гриба F. oxysporum и микробиологического препарата Байкал ЭМ-1 в биоконверсии соломы зерновых с целью получения белкового кормового продукта.

Разработана комплексная безотходная технология биоконверсии соломы зерновых в кормовой белок с использованием микроорганизмов препарата Байкал ЭМ-1, препаратов продуцентов T. harzianum, F. Oxysporum.

Проведена промышленная апробация и внедрение биотехнологии обогащенных кормовых добавок на основе растительного сырья в условиях ЗАО «Березки»

Разработаны рекомендации по применению в бройлерном птицеводстве белковых продуктов с повышенной питательной ценностью, полученных на основе ферментолизатов соломы яровой мягкой пшеницы и гречихи.

Получено положительное решение на заявку «Способ микробиологической обработки целлюлозосодержащих материалов» (№2013147322(073556 от 23.10.2013 г)).

Материалы диссертации используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторных занятий для бакалавров направления подготовки - 240700 «Биотехнология» в ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет».

Положения, выносимые на защиту:

- результаты исследований по переработке растительного сырья в кормовые продукты методами глубинной и твердофазной ферментации с использованием грибов Trichoderma harzianum и Fusarium oxysporum, а также комплексного препарата «Байкал ЭМ-1»;

- технологические схемы биотехнологии обогащенных кормовых добавок на основе соломы зерновых

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов работы подтверждается корректным использованием теоретических и экспериментальных методов обоснования полученных результатов, выводов и рекомендаций. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на региональных, всероссийских и международных научно-практических конференциях и конгрессах, в том числе: всероссийской научно-практической конференции «Развитие инновационного потенциала агропромышленного производства» (Орел, 2010), VI Московском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2011), всероссийской научно-практической конференции «Охрана труда 2011. Актуальные проблемы и пути их решения» (Орел, 2011), международной научно-практической конференции «Инновации аграрной науки и производства» (Орел, 2011), региональной научно-практической конференции молодых ученых «Современный агропромышленный комплекс глазами молодых исследователей» (Орел, 2012), VII Московском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2013), на ежегодных отчетных научных конференциях ФГБОУ ВПО «ОрелГАУ» по итогам научно-исследовательской работы за 2010-2013 гг.

Работа участвовала во всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Министерства сельского хозяйства Российской Федерации (Краснодар, 2012), где заняла 3-е место во втором туре и 11-е в третьем.

Работа участвовала во Всероссийском конкурсе научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2014» в рамках XIV Всероссийской выставки научно-технического творчества молодежи (Москва, 2014), где была награждена дипломом НТТМ-2014.

Публикации. По основным результатам исследований опубликовано 12 работ, в том числе 5 статей, в изданиях, рекомендованных ВАК РФ; 1 учебном пособии (гриф УМО).

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, экспериментальных результатов и их обсуждения, выводов и библиографического списка, содержащего 187 источников. Работа изложена на 140 страницах машинописного текста и включает в себя 18 таблиц, 22 рисунка и 4 приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика работы, обоснована актуальность научного направления, отмечены практическая значимость и новизна исследований, представлены основные положения, выносимые на защиту.

Глава 1. Состояние вопроса по литературным источникам

В обзоре литературы обобщены литературные данные о способах переработки и утилизации малоценных растительных отходов сельскохозяйственного производства, а именно, соломы зерновых культур. Рассмотрена проблема кормового белка в мире, РФ и, в частности, Орловской области. Приведена характеристика соломы зерновых и обоснована перспективность использования её в качестве сырья для биотехнологической переработки. На основании анализа данных литературы и другой научной информации сформулирована цель и определены задачи для её достижения.

Глава 2. Объекты и методы исследования

Экспериментальные исследования выполнены в период с 2010 по 2013 гг. на базе ЦКП «Орловский региональный центр сельскохозяйственной биотехнологии», в Инновационном научно-исследовательском испытательном центре ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет». Структурная схема исследований приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структурная схема исследований

В качестве объектов исследований были выбраны растительные целлюлозосодержащие отходы сельскохозяйственного производства, в частности солома яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum) и гречихи (Fagopyrum esculentum), пшеничные отруби, некондиционное зерно.

Для биоконверсии целлюлозосодержащего сырья и получения кормового белка в работе использовали грибы рода T. Harzianum BKM F-4099D, F. Oxysporum f. sp. pisi, биопрепарат Байкал ЭМ-1 (ТУ 9291-001-507105-75-00).

Экспериментальное сырье высушивалось при температуре 80 ^оС до остаточной влажности 6-8% и измельчалось до размера частиц 1-2 мм на лабораторной зерновой мельнице ЛЗМ. Влажность сырья контролировали анализатором влажности Sartorius MA 150.

При исследовании состава сырья и полученных продуктов использовали как общепринятые, регламентируемые ГОСТами, так и специальные методы и приборы, используемые при биотехнологическом контроле:

- содержание сырого протеина определяли титриметрическим методом по Кьельдалю (ГОСТ 13496.4-93) и колориметрическим методом по Лоури;

- определение сырой клетчатки проводили с помощью системы Fibertec 1020 и по методу Геннеберга и Штомана (ГОСТ Р 52839-2007);

- содержание лигнина по ГОСТ 11960-79;

- содержание сырого жира по ГОСТ 28178-89;

- редуцирующие вещества (РВ) по ГОСТ 12575-2001 и фотометрическим методом по методике (Вешняков и др., 2008);

- растворимые сухие вещества (РСВ) по ГОСТ Р 51433-99;

- ферментативную активность целлюлазы по ГОСТ Р 53046-2008;

- сырую золу - методом сухого озоления (температура 400 - 450°С) по ГОСТ 26226-95.

Посевной материал грибов получали выращивая продуценты на агаризованной среде Чапека. Выделение и идентификацию культур микроорганизмов проводили с использованием стандартных методов (Градова Н.Б., 2004).

Ферментативный гидролиз соломы зерновых культур и последующее выращивание на полученных гидролизатах микроорганизмов проводили в лабораторных ферментерах марки Sartorius Biostat A plus и Infors Minifors объемом, соответственно, 3 л и 5 л.

Режимы твердофазной ферментации целлюлозосодержащего сырья (с целью использования его в качестве питательного субстрата для микроорганизмов) разрабатывались на предварительно подготовленной соломе яровой пшеницы и гречихи. Инокулятом для ферментации служила культуральная жидкость (КЖ) гриба T.harzianum, полученная при его выращивании на естественной питательной среде (основной компонент - отруби). КЖ, активность целлюлазы в которой составляла 24,0 ед/мл, предварительно стандартизировали, разбавляя ее таким образом, чтобы на 1 г субстрата приходилось 10 ед целлюлолитической активности. Мицелий гриба от жидкой фазы КЖ не отделяли. Ферментолиз проводили следующим методом: субстрат (после термообработки) с влажностью 10 % и рН 5,0 - 5,4 перемешивали при (120 - 150) об/мин, стерилизовали. Культивирование проводили в условиях аэрации в лабораторном реакторе Biostat A plus (V = 3 л) при температуре 50 °C , влажности субстрата 10 % , высоте слоя питательной среды 60 мм, рН 4,5.

Глубинную ферментацию проводили на среде Чапека с добавлением пшеничных отрубей и свекловичной мелассы. В качестве посевного материала использовалась чистая культура гриба F. оxysporum. Культивирование гриба осуществляли в лабораторном реакторе infors Minifors при влажности субстрата 80%, объеме среды 2 л, в условиях аэрация и перемешивания при 150 об/мин в течение 5 суток.

Биоконверсию соломы зерновых культур проводили методом твердофазной ферментации спорово-мицелиальной суспензией микромицета T. harzianum в лабораторном реакторе Biostat A plus (влажность субстрата 60 %, высота слоя 60 мм, температура 30 °С, рН 4,5, аэрация). Продуцент выращивали до начала споруляции культуры. Для повышения содержания усвояемого белка в полученном продукте исследовали возможность обогащения ферментолизата соломы продуктами автолиза микромицета T. harzianum. Для этого гетерогенную массу выдерживали в течение 23 ч при температуре 50 - 55 ^оС, используя в качестве мембранотропного индуктора автолиза этиловый спирт с массовой долей 70^о в концентрации 1% от объема субстрата.

Приготовление маточной закваски биопрепарата Байкал ЭМ-1 проводили при рН 5,4 - 5,5 с внесением 0,5 % раствора лактозы для активации ферментирующих грибов и ингибирования молочнокислых бактерий, способных ассимилировать лактозу. Состав закваски: размол (0,3 части проросших зерен ячменя и 0,7 части пшеничных отрубей) и вода (80 - 100 °С) в соотношении 1:1; препарат «Байкал ЭМ-1» ( 0,08 г на 1 кг субстрата); раствор лактозы с массовой долей 0,5 % из расчета 100 г на 1 кг субстрата. Полученную закваску оставляли для созревания на 5 - 6 часов, после чего использовали как инокулят при ферментации целлюлозосодержащего сырья. Условия ферментации: в камеру объемом 3 л помещали измельченную солому пшеницы, прошедшую термогидролиз при рН 3,0, температуре 112 °С, давлении 0,5 атм, и 25 минут. Увлажняли солому до массовой доли влаги 65 % и добавляли посевной материал. Ферментацию проводили в течение 3 суток в анаэробных условиях при температуре 24 - 26 °С при начальном рН 5,4 - 5,5. Спустя 36 ч для активации биосинтеза целлюлолитических ферментов в субстрат дискретно вносили раствор лактозы с массовой долей 0,5 % (из расчета 100 г на 1 кг сырья). Аналогичной обработке подвергали солому гречихи (термогидролиз при рН 3,0, температуре 112 °С, в течение 25 минут). По окончании процесса рН ферментационного субстрата доводили до рН 5,4 - 5,5.

Эффективность деструкции целлюлозного комплекса соломы пшеницы оценивали по накоплению редуцирующих веществ в ферментолизате.

Накопление микробной биомассы в культуральной жидкости определяли прямым подсчетом клеток в камере Горяева, фотометрическим методом, а также чашечным методом Коха. Анализ микробиологической чистоты культур определяли с помощью светового микроскопа Olympus CX 21.

Общую токсичность полученных кормовых добавок определяли с помощью биологической пробы на белых мышах и тест-культуры инфузории Tetrahymena pyriformis на стандартной питательной среде по ГОСТ 13496.7-97.

Токсикологическая безопасность кормового продукта, полученного с использованием гриба F. oxysporum, была исследована на лабораторных мышах СD-1. Для оценки токсичности было сформировано 2 группы (опытная и контрольная) по 10 мышей в каждой группе. 10 % основного рациона опытной группы заменили полученным экспериментальным продуктом. Эксперимент проводили в течение 14 дней. Питье не ограничивали.

Испытание полученных кормовых продуктов в бройлерном птицеводстве проводилось на цыплятах-бройлерах кросса «Конкурент-2». Технология выращивания цыплят-бройлеров (содержание, параметры микроклимата, режимы освещения и мощность освещения) была одинаковой для всех групп. В каждой клетке размещали по 10 голов цыплят-бройлеров.

В течение всего периода выращивания наблюдали за ростом и сохранностью цыплят подопытных групп. В возрасте 42 дней цыплят-бройлеров направляли на убой Цыплят-бройлеров взвешивали в суточном возрасте и при убое.

Статистическая обработка данных проводилась при помощи пакета статистических программ Microsoft Office Excell 2007.

Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение

3.1 Изучение химического состава соломы зерновых культур как сырья для получения кормового белка

Солома зерновых культур - это целлюлозосодержащий материал, который обладает невысокой питательной ценностью и состоит, главным образом, из полисахаридов (таблица 1). Питательные вещества соломы заключены в прочный лигнин-целлюлозный комплекс, который плохо разрушается в желудочно-кишечном тракте животных. Клетчатка соломы состоит на 35 - 45 % из целлюлозы, на 14 - 20 % - из лигнина, на 20 - 30 % - из пентозанов и на 3 - 5 % - из кремниевых солей. Чем выше содержание в соломе клетчатки, тем ниже ее кормовое достоинство.

Таблица 1 - Химический состав соломы зерновых культур

показатели	содержание, % а.с.в.
	солома пшеницы	солома гречихи
Целлюлоза	41,52±0,4	38,2±0,78
Гемицеллюлоза	23,23±0,13	20,89±0,17
Лигнин	21,37±0,81	20,51±1,01
Сырая клетчатка	34,02±0,84	44,95±1,28
Сырой протеин	4,52±0,09	2,95±0,08
Сырой жир	1,46±0,17	1,18±0,01
Сырая зола	4,14±0,04	2,19±0,12

Изучение органического состава соломы исследуемых сортов зерновых культур показало, что ее можно рассматривать как перспективное целлюлозосодержащее сырьё, потенциально обладающее высокой пищевой ценностью. Разработка экологически безопасных биотехнологических процессов конверсии этого вида сырья способствует получению ряда ценных целевых продуктов направленного действия.

3.2 Исследование способов предподготовки исследуемого целлюлозосодержащего сырья

Известно, что гидролиз целлюлозы до глюкозы можно осуществить двумя способами: химическим и ферментативным, более перспективным из которых является последний.

Однако для увеличения эффективности процесса ферментолиза сырье необходимо предварительно обработать. Наиболее доступный и простой метод - термообработка под давлением. Было исследовано изменение структуры измельченной соломы зерновых культур, подверженных различным режимам термогидролиза (рис. 2, 3, 4)

Рисунок 2 - Структура нативной соломы пшеницы (Ч400).

Рисунок 3 - Структура соломы пшеницы после термообработки: температура 100 °С, давление 1,0 атм, время 1,5 ч (Ч400).

Рисунок 4 - Структура соломы пшеницы после термообработки: температура 121 °С, давление 2 атм, время 0,25 ч (Ч400).

Отмечено, что в структуре нативной соломы пшеницы (рис. 2), хорошо видны ориентированные в пространстве жёстко скрепленные волокна, отсутствуют продольные и поперечные разрывы.

Структура соломы после термообработки меняется. После обработки при температуре 100 °С и давлении 1,0 атм в течение 1,5 ч пространственная ориентация волокон нарушается, видны незначительные продольные разрывы, получены единичные волокна целлюлозы (рис. 3).

Анализ результатов структуры пшеничной соломы показал изменчивость волокнистой части соломы и после термообработки при температуре 121 °С, давлении 2 атм, в течение 0,25 часа. В этом случае пространственная ориентация волокон практически не изменяется, однако происходит разрушение лигнинового слоя, заметны незначительные продольные разрывы (рис. 4).

Таблица 2 - Химический состав соломы зерновых культур (яровой мягкой пшеницы и гречихи посевной) после предварительной обработки

Образец (режим обработки)	Массовая доля лигнина, %	Массовая доля клетчатки, %
Солома пшеницы нативная	21,37±0,81	34,02±0,84
Солома пшеницы (после термообработки при t = 100°С, р = 1,0 атм, = 1,5 ч)	17,9±0,13	33,52±0,78
Солома пшеницы (после термообработки при t = 121°С, р = 2,0 атм, =0,25 ч)	14,3±0,17	31,14±0,81
Солома гречихи нативная	20,51±1,01	44,95±1,28
Солома гречихи (после термообработки при t = 100°С, р = 1,0 атм, = 1,5 ч)	20,11±0,14	44,54±0,84
Солома гречихи (после термообработки при t = 121°С, р = 2,0 атм, =0,25 ч)	19,84±0,09	42,98±0,12

Таким образом, значительное уменьшение количества лигнина и клетчатки в соломе пшеницы и гречихи, снижающих пищевую ценность сырья, наблюдается после термогидролиза при температуре 121 °С, давлении 2,0 атм и экспозиции 0,25 ч. В растительном сырье наблюдается разрыв и нарушение пространственной ориентации волокон целлюлозы, что делает его более доступным для воздействия микроорганизмов и обосновывает применение последующего ферментативного гидролиза исследуемого сырья с их использованием .

В дальнейшей работе в качестве питательного субстрата для микроорганиз- мов с целью получения кормового белка использовали как нативную солому яровой пшеницы и гречихи, так и их гидролизаты.

3.3 Подбор режимов твердофазной ферментации (ТФФ) целлюлозосодержащего сырья

В настоящее время известны способы твердофазной ферментации вторичных отходов производств, осуществляемые эпифитной бактериальной и дрожжевой микробиотой, в частности представителями р.р. Pseudomonas, Mycobacterium, Сhromobacterium, Micrococcus, Bacillus, Rhоdotorula, Debaryomeces, Cаndida, Cryptococcus, Sporobоlomусеs, Schizosaccharomyces и др.

В качестве посевного материала для твердофазной ферментации исследуемого целлюлозосодержащего сырья использовали спорово-мицелиальную суспензию микромицета T. harzianum. Мицелиальные грибы лучше всего приспособлены к ТФФ ввиду ряда их морфологических и физиологических свойств: относительно крупные размеры, апикальный рост, способность к неограниченному росту на едва увлажнённых субстратах при низкой активности воды, аэробность, богатый ферментный комплекс и, вследствие этого, способность расти на различных субстратах.

Основными управляемыми факторами, регулирующими рост и развитие продуцентов при твердофазной ферментации, являются температура, уровень кислотности и влагосодержание субстрата. Исходя из этого, были исследованы режимы ферментации с различными значениями вышеуказанных параметров. Эффективность режима определяли по накоплению редуцирующих сахаров в ферментолизате а также по выходу белка.

Рисунок 5 - Зависимость выхода редуцирующих веществ от времени ферментации и температуры среды

Рисунок 6 - Зависимость выхода редуцирующих веществ от времени ферментации и pH среды

Рисунок 7 - Зависимость выхода белка от времени ферментации

Таким образом, установлена зависимость выхода редуцирующих веществ от температуры культивирования, pH среды и времени ферментации. Максимальный выход редуцирующих веществ наблюдался спустя 96 часов ферментации при температуре 30 °C и pH 4,5 (рис. 5, 6). Максимальное содержание белка в ферментолизатах соломы пшеницы и гречихи отмечено спустя 96 ч ферментации (рис. 7). Полученные данные учитывались при дальнейшей работе с грибом T. harzianum.

3.4 Подбор режимов глубинной гетерофазной биоферментации целлюлозосодержащего сырья

Обогащение микробным протеином методом глубинной гетерофазной ферментации проводят при использовании дрожжей Candida, Saccharomyces, Torulopsis и др. Широко известно, что грибы рода Fusarium являются источником белка пищевого и кормового назначения. Известен штамм гриба Fusarium sambucinum ВСБ-917 (ВКПМ F-169), используемый в качестве продуцента белка и физиологически активных веществ. Выбор продуцента белка Fusarium oxysporum f. sp. pisi для биоконверсии исследуемого целлюлозосодержащего отхода методом глубинной гетерофазной ферментации обусловлен подбором нового доступного эффективного штамма для получения кормового белка.

Зависимость роста биомассы гриба F. oxysporum от времени ферментации pH и температуры выращивания на экспериментальном субстрате представлена на рисунках 8 и 9.

Рисунок 8 - Динамика накопления биомассы гриба F. oxysporum в зависимости от кислотности среды (прямой подсчет в камере Горяева)

Рисунок 9 - Динамика накопления биомассы гриба F. oxysporum в зависимости от температуры выращивания (прямой подсчет в камере Горяева)

Таблица 3 - Содержание редуцирующих сахаров, протеина и клетчатки в исследуемых образцах на пятые сутки ферментации с применением гриба F. oxysporum

Показатели	Содержание в образцах
	Из соломы пшеницы	Из соломы гречихи
	В гидролизате	В полученном кормовом продукте	В гидролизате	В полученном кормовом продукте
РВ, мг/мл	14,23±0,14	17,12±0,12	12,24±0,24	14,69±0,18
Сырой протеин, % а.с.в.	4,52±0,09	16,2±0,08	2,95±0,16	8,64±0,28
Сырая клетчатка, % а.с.в.	31,14±0,84	24,12±0,42	42,98±0,32	38,28±0,64

Таким образом, установлена зависимость накопления биомассы гриба F. oxysporum от температуры, pH среды и времени ферментации. Максимальное накопление биомассы гриба F. oxysporum наблюдалось на пятые сутки культивирования при pH 5,5 (рисунок 8) и температуре 25 °С (рисунок 9). Наибольшее содержание редуцирующих веществ и сырого протеина отмечено в полученных кормовых продуктах на основе соломы зерновых культур спустя 120 часов ферментации с использованием гриба F. oxysporum (таблица 3). Полученные данные учитывались в экспериментах по ферментативной переработке целлюлозосодержащих отходов грибом F. oxysporum.

3.5 Микробиологическая переработка соломы пшеницы и гречихи биопрепаратом Байкал ЭМ-1

Проведена оценка химического состава пшеничной и гречишной соломы после её обработки закваской биопрепарата Байкал ЭМ-1.

Препарат Байкал ЭМ-1 представляет собой устойчивую симбиотическую ассоциацию порядка 60 штаммов микроорганизмов (фотосинтезирующие бактерии, грибы р.р. Aspergillus и Penicillium, дрожжи, молочнокислые бактерии, актиномицеты). Микроорганизмы биопрепарата не являются спорообразующими, согласно СанПин 23.2.1078-01, препарат входит в перечень веществ, не оказывающих вредного воздействия на кормовые продукты. Изготовлен 04.2012 г.

Спустя 72 часа ферментации пропаренной соломы пшеницы разрушилось 47,86 % полисахаридов и 72,67 % лигнина. Содержание сырого протеина составило 5,93 %, что на 1,41 % больше, чем в нативном сырье. Содержание редуцирующих веществ с внесением раствора лактозы на 16,27 % больше, чем без внесения этого компонента.

В продукте на основе пропаренной соломы гречихи разрушилось 35,76 % полисахаридов и 61,04 % лигнина. Содержание сырого протеина составило 5,52 %, что на 2,58 % больше, чем в нативной соломе гречихи. Содержание редуцирующих веществ с внесением 0,5% раствора лактозы на 36,18% больше, чем без внесения этого компонента. Результаты обработки пропаренной нативной соломы пшеницы и гречихи биопрепаратом Байкал ЭМ-1 представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Химический состав кормовых продуктов, полученных обработкой пропаренной соломы зерновых культур закваской биопрепарата Байкал ЭМ-1

Показатели	Содержание в полученном продукте, % а.с.в.
	Из пропаренной соломы пшеницы	Из пропаренной соломы гречихи
	без внесения раствора лактозы	с внесением раствора лактозы	без внесения раствора лактозы	с внесением раствора лактозы
Целлюлоза и гемицеллюлоза	35,72±0,005	33,76±0,22	37,99±0,02	37,96±0,02
Лигнин	5,63±0,02	5,84±0,02	7,97±0,01	7,99±0,06
Сырой протеин	5,11±0,02	5,93±0,02	4,97±0,02	5,52±0,03
РВ	8,3±0,13	9,65±0,06	5,86±0,05	7,98±0,01
рН	6,4±0,03	6,47±0,06	6,28±0,03	6,45±0,04

Через 72 часа ферментации прогидролизованной соломы пшеницы разрушилось 56,14 % полисахаридов и 78,38 % лигнина. Содержание сырого протеина составило 8,55 %, что на 4,02 % больше, чем в нативной соломе пшеницы. Содержание редуцирующих веществ с внесением лактозы на 23,54 % больше, чем без внесения этого компонента.

В продукте на основе пропаренной соломы гречихи спустя 72 часа ферментации разрушилось 50,13 % полисахаридов и 71,62 % лигнина. Содержание сырого протеина составило 8,14%, что на 5,19% больше, чем в нативной соломе гречихи. Содержание редуцирующих веществ с внесением 0,5% раствора лактозы на 40,88% больше, чем без внесения этого компонента. Результаты микробиологической обработки прогидролизованной нативной соломы пшеницы и гречихи представлены в таблице 5. кормовой белок биопрепарат пшеница

Таблица 5 - Химический состав кормовых продуктов, полученных обработкой гидролизованной соломы зерновых культур закваской биопрепарата Байкал ЭМ-1

Показатели	Содержание в полученном продукте, % а.с.в.
	Из прогидролизованной соломы пшеницы	Из прогидролизованной соломы гречихи
	без внесения раствора лактозы	с внесением раствора лактозы	без внесения раствора лактозы	с внесением раствора лактозы
Целлюлоза и гемицеллюлоза	28,98±0,02	28,4±0,02	30,99±0,02	29,47±0,01
Лигнин	4,54±0,04	4,58±0,15	5,75±0,05	5,82±0,02
Сырой протеин	7,34±0,03	8,55±0,05	7,21±0,02	8,14±0,02
РВ	11,64±0,03	14,38±0,02	10,03±0,05	14,13±0,01
рН	6,45±0,12	6,53±0,004	6,26±0,02	6,3±0,03

Таким образом, обработка целлюлозосодержащего сырья (соломы пшеницы и гречихи) биопрепаратом Байкал ЭМ-1 снижает содержание полисахаридов в среднем на 50,13 - 56,14 %, лигнина на 71,62 - 78,38 %, увеличивает сырой протеин на 4,02 - 5,19 %. Биодеструкция целлюлозосодержащего сырья эффективна при использовании прогидролизованной соломы с внесением 0,5 % раствора лактозы. Содержание редуцирующих веществ в таких продуктах выше на 16,27 - 40,88 %. При этом длительность ферментации предварительно обработанной соломы пшеницы по вышеприведенным способам уменьшается до 72 часов (3 суток).

Результаты исследования послужили основой для разработки технологической схемы получения кормового продукта с использованием биопрепарата Байкал ЭМ-1 (рисунок 10).

Рисунок 10 - Технологическая схема получения кормового продукта путем переработки целлюлозосодержащего сырья с использованием биопрепарата Байкал ЭМ-1

3.6 Биотехнологическая переработка соломы зерновых культур (пшеницы и гречихи) грибами рода Trichoderma harzianum на кормовой белок

Известно, что микромицет T. harzianum способен синтезировать богатый комплекс целлюлолитических ферментов (эндо-в-1,4-глюканазы (EC 3.2.1.4), экзо-целлобиогидролазы (EC 3.2.1.91), и в-глюкозидазы (EC 3.2.1.21)), которые эффективно секретируются в культуральную среду и синергически осуществляют гидролиз высокомолекулярных труднорасщепляемых растительных полисахаридов. Грибы технологичны, нетребовательны к субстрату, устойчивы к экологическому стрессу

На основании вышесказанного была исследована возможность использования КЖ грибов рода T. harzianum в качестве препарата для ферментативного гидролиза соломы зерновых культур.

Эффективность деструкции полисахаридов оценивали по накоплению редуцирующих веществ в гидролизате. Результаты исследований показали, что концентрация РВ в течение 120 минут инкубирования была максимальной и составила 14,23 мг/мл.

Для повышения содержания усвояемого белка в полученном продукте исследовали возможность обогащения ферментолизата соломы зерновых культур продуктами автолиза продуцентов белка грибов рода T. harzianum. Автолиз проводили этиловым спиртом

Таблица 6 - Динамика изменения химического состава соломы зерновых культур в результате её ферментации суспензией грибов рода T. harzianum

Показатели	Время биоферментации, час
биоферментации	24	48	72	96	120
Солома пшеницы
PB, мг/мл нач.	14,23±0,14
PB, мг/мл	15,20±0,09	15,96±0,04	16,12±0,08	18,47±0,11	18,49±0,09
сырой белок, % а.с.с. нач.	4,52±0,09
сырой белок после автолиза, % а.с.с.	5,02±0,12	7,14±0,05	9,36±0,07	14,04±0,09	12,40±0,08
сырая клетчатка, % а.с.с. нач.	34,02±0,84
сырая клетчатка после автолиза, % а.с.с.	30,92±0,12	26,12±0,13	21,06±0,09	18,84±0,08	18,94±0,02
Солома гречихи
PB, мг/мл нач.	12,24±0,06
PB, мг/мл	12,96±0,05	14,12±0,08	14,94±0,09	15,24±0,07	15,21±0,05
сырой белок, % а.с.с. нач.	2,95±0,08
сырой белок после автолиза, % а.с.с.	3,04±0,07	5,12±0,14	7,86±0,12	10,64±0,11	8,90±0,07
сырая клетчатка, % а.с.с. нач.	44,95±1,28
сырая клетчатка после автолиза, % а.с.с.	41,38±0,11	39,14±0,23	37,86±0,14	31,62±0,15	32,38±0,09

Через 96 часов ферментации отмечается максимальное количество редуцирующих веществ в гидролизате соломы зерновых культур и составляет 18,47 мг/мл. При этом содержание сырого протеина увеличилось в 2,7 раза, сырой клетчатки уменьшилось в 1,8 раз. Полученные в результате исследований данные показывают, что при твердофазном культивировании грибов рода T. harzianum на ферментолизатах соломы пшеницы и при последующем автолизе этиловым спиртом содержание сырого протеина в кормовых продуктах повышалось до 14,04 %.

Таким образом, при использовании грибов T. harzianum для биоконверсии углеводного состава соломы зерновых культур получены белково-углеводные кормовые продукты для животноводства с содержанием сырого протеина до 14,04 %, сырой клетчатки до 18,84 % (таблица 6). На основе результатов исследований были разработаны биотехнологические схемы получения культуральной жидкости гриба T. harzianum на полусинтетической питательной среде (рисунок 9) и получения кормового продукта методом твердофазной ферментации целлюлозосодержащего сырья с использованием культуральной жидкости гриба T. harzianum (рисунок 10).

Рисунок 11 - Технологическая схема получения культуральной жидкости гриба T. harzianum на полусинтетической питательной среде

Рисунок 12 - Технологическая схема получения кормового продукта методом твердофазной ферментации целлюлозосодержащего сырья с использованием культуральной жидкости гриба T. harzianum.

3.7 Использование гриба Fusarium oxysporum для глубинной гетерофазной ферментации соломы яровой мягкой пшеницы

Несовершенный гриб F. oxysporum в процессе развития продуцирует целлюлолитические ферменты (эндоглюканаза, целлобиогидролаза, в-глюкозидаза, ксиланаза и в-ксилозидаза) и микопротеин. В связи с этим была исследована возможность использования его для биоконверсии соломы яровой мягкой пшеницы.

Глубинную гетерофазную ферментацию соломы проводили на лабораторном ферментере INFORS Minifors объемом 5 л в течение семи суток.

Накопление микробной биомассы в ферментолизате определяли чашечным методом Коха.

Рисунок 13 - Динамика накопления биомассы гриба F. oxysporum в ферментолизате

На рис. 13 ясно различимы фазы роста гриба: адаптации (0 - 24 ч), логарифмической фазы (от 24 до 48 ч), фазы затухающего роста (48-72 ч ), стационарной (72-108 ч), фазы отмирания (108-168 ч), что представляет собой типичную кривую роста продуцентов.

По окончании культивирования жидкость отфильтровывали и исследовали состав полученного осадка, содержащего ферментированные солому и отруби, а также автолизат биомассы микромицета F. oxysporum. Следует отметить, что биомасса гриба Fusarium содержит низкомолекулярные олигопептидные соединения, щелочные олигопептиды, 18 аминокислот (в т.ч. незаменимые триптофан, лизин, метионин).

В полученном продукте определяли содержание редуцирующих веществ, сырого протеина и клетчатки (таблица 7).

Таблица 7 - Биохимические показатели нативной соломы яровой мягкой пшеницы и кормового продукта

Показатели	Нативная солома	Кормовой продукт
РВ, мг/г	14,23±0,14	16,45±0,16
Сырой протеин, % а.с.в.	4,52±0,09	22,2±0,12
Сырая клетчатка, % а.с.в.	34,02±0,84	28,05±1,04

В результате глубинного культивирования гриба F. oxysporum на полусинтетической питательной среде количество редуцирующих веществ в готовом продукте увеличилось незначительно, что говорит о слабой степени ферментативного гидролиза клетчатки. Это подтверждается экспериментально - содержание целлюлозы снизилось с 34,02 до 28,05 %. Содержание белка в готовом продукте, обогащенном биомассой гриба F. Oxysporum, увеличилось в 4,9 раз по сравнению с нативной соломой пшеницы.

Известно, что различные виды грибов рода Fusarium в процессе жизнедеятельности способны синтезировать микотоксины: боверицин, монилиформины и фумонизины, являющиеся токсичными для млекопитающих (табл. 8). Есть данные, что количество микотоксинов зависит от условий культивирования и может быть существенно снижено при определённых условиях. Отмечается также, что термическая обработка также инактиварует эти метаболиты. В связи с этим полученный продукт высушивали в сухожаровом шкафу при температуре 180 ^оС в течение 20 минут, так как по литературным данным подобная термообработка снижает уровень содержания боверицина на 80 % от исходного. Деградацию боверицина, по мнению G. Mecaa, A. Ritienib, T. Zhouc также вызывают ферменты, продуцируемые штаммами дрожжей Saccharomyces cerevisiae LO9, YE5, A34, и A17.

Таблица 8 - Основные микотоксины, продуцируемые грибами рода Fusarium (Т.Ю. Гагкаева, 2012)

Вид гриба	Трихотеценовые микотоксины	Зеараленон (ЗЕН)	Фумонизины (ФУМ)	Монилиформин (MOН)
	Дезоксиниваленол (ДОН)	Т-2/НТ-2 токсины	Ниваленол (НИВ)	Диацетоксисцирпенол (ДАС)
F. graminearum	+++		+		+++
F. culmorum	++		+		++
F. sporotrichioides		+++		+	+
F. langsethiae		+++		++
F. poae			+++	++
F. cerealis			++		+
F. avenaceum							+++
F.tricinctum							+++
F. equiseti		+		++	+
F. verticillioides						+++	+
F. proliferatum						++	++
F. subglutinans					+	+	++
F. oxysporum						+	+

На основе полученных результатов эксперимента была разработана технологическая схемы получения кормового продукта методом глубинной гетерофазной ферментации целлюлозосодержащего сырья с использованием гриба F. oxysporum (рисунок 14).

Рисунок 14 - Технологическая схема получения кормового продукта с использованием гриба F. oxysporum.

3.8 Испытание на токсичность полученных кормовых продуктов

Полученные кормовые белковые продукты исследовали на токсичность. Как показали результаты эксперимента, у белых мышей опытной и контрольной групп на протяжении всего периода наблюдений (14 суток) не проявлялось внешних признаков интоксикации. Отклонений от нормы поведения в общем состоянии и снижение аппетита у животных также не регистрировалось. Мыши были подвижными и активными, хорошо поедали корм, сохраняли все рефлексы.

Обобщая полученные данные, можно сделать вывод, что замена белковым продуктом, полученным при обработке пшеничной соломы грибом F. Oxysporum, до 10% массы корма, способствует увеличению живой массы мышей на 10,4%. Кормовая добавка не вызывала выраженного токсикоза, на основании чего ее можно считать малотоксичной.

3.9 Испытание полученных кормовых продуктов в бройлерном птицеводстве

Полученный кормовой белковый продукт использовали в качестве добавки в корм для цыплят - бройлеров. В результате проведенных исследований было установлено, что замена в комбикорме 10% пшеницы на разработанные кормовые добавки: К.Д.₁ (солома пшеницы + T. harzianum); К.Д.₂ (солома пшеницы + Байкал ЭМ-1; К.Д.₃ (солома пшеницы + F. oxysporum) не снижала роста и сохранности цыплят (таблица 7).

Живая масса одной головы во всех группах в начале выращивания составляла (41,0 - 41,3) г.; в конце выращивания - имела незначительные различия. Наибольшая живая масса (в возрасте 42 дня) была у цыплят-бройлеров третьей опытной группы, получавшей кормовую добавку из соломы пшеницы, обработанной грибами F. oxysporum. Этот показатель (2031,4 г) был выше по сравнению с живой массой цыплят в контрольной, 1-й и 2-й опытными группами на 1,38%, 1,97% и 3,7%, соответственно. Однако разница между группами по данному показателю недостоверна. Среднесуточный прирост за весь период выращивания варьировался в пределах 47,2 г у цыплят 2-й опытной группы; 47,4 г - 3-й опытной группы; 47,3 г - контрольной и 1-й опытной групп.

Таблица 7 ? Показатели интенсивности роста и сохранности цыплят-бройлеров.

Показатели	Группы
	Контрольная (комбикорм)	1 опытная (комбикорм+ К.Д.1)	2 опытная (комбикорм+ К.Д.2)	3 опытная (комбикорм+ К.Д.3)
Количество голов в начале опыта	30	30	30	30
Количество голов в конце опыта	28	29	30	28
Живая масса одной головы в начале опыта, г	41,2±0,09	41,1±0,10	41,3±0,08	41,0±0,11
Живая масса одной головы в конце опыта (42 дня), г	2028,6±8,40	2027,4±7,20	2023,9±11,34	2031,4±7,90
Абсолютный прирост одной головы, г	1987,4±8,65	1986,3±7,11	1982,6±9,74	1990,4±7,87
Среднесуточный прирост, г	47,3±0,19	47,3±0,16	47,2±0,18	47,4±0,15
Сохранность, %	93	97	100	93

Скармливание корма с добавлением полученных кормовых добавок цыплятам-бройлерам в течение 42 дней положительно сказалось на их сохранности. Максимальной она была во второй опытной группе (100%), где цыплятам давали кормовую добавку, полученную после обработки соломы пшеницы препаратом Байкал ЭМ-1. В первой опытной группе сохранность цыплят-бройлеров (97%.) была на 4% выше по сравнению с контрольной ( 93%.) и третьей (93%.) опытными группами.

Замена в комбикорме 10% пшеницы на полученные кормовые добавки при кормлении цыплят-бройлеров, начиная с 2-х недельного возраста, позволило снизить расход комбикорма на одну голову за весь период выращивания на 238 г (таблица 8). В связи с этим, расход комбикорма на 1 кг прироста цыплят-бройлеров в опытных группах был ниже по сравнению с контрольной группой на 5,3 % в 1-й и 2-й опытных группах и 5,8 % в 3-й опытной группе, соответственно.

Таблица 8 - Расход кормов на 1 кг прироста цыплят-бройлеров (без учета кормовой добавки)

Группы	Расход комбикорма за весь период выращивания на 1 голову, г	Расход комбикорма на голову в сутки, г	Абсолютный прирост 1 головы за весь период выращивания, г	Расход комбикорма на 1 кг прироста, кг
Контрольная	4340	103,3	1987,4±8,65	2,18
1-я опытная	4102	97,7	1986,3±7,11	2,07
2-я опытная	4102	97,7	1982,6±9,74	2,07
3-я опытная	4102	97,7	1990,4±7,87	2,06

Таким образом, замена в комбикорме для цыплят-бройлеров 10 % пшеницы на полученные нами кормовые добавки: К.Д.₁ (солома пшен.+T); К.Д.₂ (солома пшен.+БЭМ-1); К.Д.₃ (солома пшен.+F) позволило:

- сохранить интенсивность роста цыплят-бройлеров в опытных группах на уровне контроля, а в третьей опытной группе при применении кормовой добавки (солома пшеницы + F. oxysporum), увеличить ее по сравнению с контролем на 1,5%;

- повысить сохранность цыплят-бройлеров на 7% при применении кормовой добавки (солома пшеницы + Байкал ЭМ-1) и на 4% при применении кормовой добавки (солома пшеницы + T. harzianum);

- снизить расход комбикорма на 1 кг прироста цыплят-бройлеров в опытных группах по сравнению с контрольной группой на 5,3 - 5,8%.

Расчеты показали, что себестоимость 1 кг кормовой добавки К.Д.₂ (солома пшеницы + Байкал ЭМ-1), полученной обработкой соломы яровой мягкой пшеницы препаратом Байкал ЭМ-1 составила 5 руб. 49 коп, что ниже стоимости фуражного зерна, применяемого в комбикорме для цыплят-бройлеров, на 4 руб. 01 коп.

Уровень рентабельности производства кормовой добавки К.Д.₂ составил 73,04%. Экономический эффект от использования кормовой добавки К.Д.₂ составил 1021,19 руб. на 1000 голов цыплят-бройлеров. Данный показатель рассчитан с учетом разницы в стоимости фуражного зерна и кормовой добавки (4,01 руб.), а также с учетом 100% сохранности поголовья при применении данной кормовой добавки (в ценах 2013 г.).

Таким образом, полученные в работе результаты исследований и расчет экономической эффективности производства доказывают целесообразность замены 10% фуражной пшеницы в комбикорме для цыплят-бройлеров кормовой добавкой К.Д.₂ (солома пшеницы + Байкал ЭМ-1)

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Обоснована возможность использования соломы зерновых культур в качестве сырья для получения кормового белка с применением микробиологического препарата Байкал ЭМ-1 и грибов T. Harzianum, F. oxysporum. Оптимальными параметрами предобработки измельченной до 2 мм соломы яровой пшеницы и гречихи, обеспечивающими разрушение лигнин-целлюлозного комплекса и способствующими последующему ферментативному гидролизу исследуемого сырья с использованием микроорганизмов, являются температура 121 °С, давление 2,0 атм и время термогидролиза 0,25 часа.

2. Максимальный выход редуцирующих веществ, являющихся основным показателем эффективности процесса деструкции целлюлозного комплекса соломы пшеницы и гречихи, наблюдался при твердофазной ферментации споро-мицелиальной суспензией гриба T. harzianum через 96 часов ферментации при температуре 30 °C и pH 4,5. При указанных условиях отмечено максимальное содержание белка в ферментолизатах. Разработка режимов глубинной гетерофазной биоферментации показала, что на десятые сутки культивирования накопление массы гриба F. oxysporum достигало максимального значения при pH 5,5 и температуре среды 25 °С, что позволило считать данные параметры оптимальными.

3. Установлено, что при использовании грибов рода T. harzianum в биоконверсии соломы пшеницы и гречихи возможно получение белково-углеводных кормовых продуктов для животноводства с содержанием сырого протеина до 14,04 %, сырой клетчатки до 18,84 %; микромицет F. oxysporum может быть использован для получения белковой кормовой добавки с содержанием сырого протеина до 22,2 % а.с.в. Биопрепарат Байкал ЭМ-1 снижает содержание полисахаридов в соломе в среднем на 52 %, лигнина на 75,53 %, увеличивает сырой протеин на 2,71 %.