Способ и устройство для получения биомассы трюфеля и других съедобных грибов

(51) 12 1/14 (2010.01) 12 1/24 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ содержащее емкость, снабженную рядом подложек,закрепленных на стержне и кольцом для снятия мицелия, отличающееся тем, что емкость установлена стационарно с одним ярусом подложек из бельтинга с неподвижно установленным кольцом,обеспечивающим многократное получение биомассы с подложек. Устройство для осуществления способа получения биомассы съедобных грибов по п. 1,2,отличающееся тем, что на подложке иммобилизуют одну культуру трюфеля. Устройство для осуществления способа получения биомассы съедобных грибов по п.1, 2,отличающееся тем, что на подложке иммобилизуют консорциум, состоящий из нескольких грибов,относящихся к базидомицетам и аскомицетам,обладающих новыми свойствами. Технический результат состоит в возможности крупномасштабного производства биомассы дорогостоящих трюфельных и других ценных съедобных грибов при глубинном их культивировании в иммобилизованном состоянии,не зависящем от климатических условий, времени года, качества субстрата и многих других природных условий.(76) Блиева Раушан Кажкеновна Козыбаева Дана Назарбаевна Сулейменова Жанара Бегежановна Блиев Ернар Назарбаевич Блиев Даурен Назарбаевич(54) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ ТРЮФЕЛЯ И ДРУГИХ СЪЕДОБНЫХ ГРИБОВ(57) Область применения - биотехнология,сельскохозяйственное промышленное грибоводство. Способ получения биомассы съедобных грибов путем глубинного культивирования на жидкой питательной среде в условиях аэрации с последующим отделением биомассы,отличающийся тем, что культивирование трюфеля и других съедобных грибов осуществляют на основе экстракта из растительных отходов сельскохозяйственного производства - шелухи ячменя, риса, овса и сухих листьев деревьев. Устройство для осуществления способа получения биомассы съедобных грибов по п.1, 23874 Изобретение относится к биотехнологии,сельскохозяйственному промышленному грибоводству и может быть использовано для выращивания физиологически активной биомассы трюфеля и других съедобных грибов. Съедобные грибы относятся к высшим базидиомицетам и аскомицетам (Бухало А.С. Высшие съедобные базидиомицеты в чистой культуре, 1988). Крупнотоннажное глубинное культивирование базидиальных грибов и аскомицетов на различных дешевых отходах является перспективным источником белка. При таком культивировании получение биомассы грибов не зависит от климатических условий, времени года, качества субстрата, на котором они растут. Особенно чувствительными к климатическим и другим условиям являются трюфельные грибы, растущие в районах умеренных зон обоих полушарий. Это самые дорогие грибы (их стоимость равна 2-4 тыс. долларов за 1 кг). Из них готовят изысканные и лечебные блюда. Наладить их крупномасштабное производство в глубинных условиях роста особенно выгодно и целесообразно. Известен способ получения белковой биомассы,где выращивают в глубинных условиях базидиальный грибП-720 отъемно-доливным методом в течение 96 часов. Недостатком известного способа является использование дорогостоящих компонентов питательной среды, таких как пептон, растительное масло, соевая мука, геркулес и продолжительное время выращивания гриба в течение 4 суток (Патент РФ 2126835). Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату является способ получения белковой биомассы гриба, где получение белковой биомассы грибов осуществляют глубинным способом выращивания, отъемнодолевым методом в течение 60 часов с отбором культуры в количестве 40-50. Недостатком известного способа является формирование кашицеобразной биомассы и только в количестве 40-50 после каждого цикла культивирования продолжительностью 60 ч. Такая биомасса требует дорогостоящей операции по отделению ее от культуральной жидкости. Кроме того, в известном способе используется отъемно-доливной метод,требующий периодической перезарядки аппарата,во время которой процесс подвержен инфицированию (Патент РФ 2189395). Наиболее близким к заявляемому устройству является Устройства для культивирования грибов(А.с. СССР 1386652). Предложенное устройство состоит из емкости, которую можно поворачивать на 180 (для создания условий голодания культуре,находящейся вне питательной среды на верхних подложках) и подвижного кольца для снятия мицелия. Данное устройство громоздкое, не производительное и трудоемкое в эксплуатации. Задача, поставленная в изобретении состоит в разработке производительного, экономичного и дешевого способа и устройства для получения белковой биомассы высших грибов для пищевой, медицинской промышленности и сельского хозяйства. Способ и устройство включает в себя выращивание трюфеля и других съедобных грибов в глубинных условиях роста в иммобилизованном состоянии на жидкой питательной среде,приготовленной на основе растительных экстрактов из отходов сельскохозяйственного производства шелухи риса, ячменя, овса, сухих листьев деревьев. Способ осуществляется благодаря устройству,установленному стационарно с одним ярусом подложек из бельтинга с неподвижно установленным кольцом,обеспечивающим многократное получение биомассы с носителей. С целью получения биомассы трюфеля на подложке иммобилизуют только одну культуру, которую выращивают в разработанной емкости с устройством. Для получения обогащенной биомассы съедобных грибов на подложке иммобилизуют консорциум базидиомицетов и аскомицетов,который длительно выращивается с многократным получением продукта с использованием предложенного способа и устройства. Технический результат состоит в возможности крупномасштабного производства биомассы дорогостоящих трюфельных и других ценных съедобных грибов при глубинном их культивировании в иммобилизованном состоянии,не зависящем от климатических условий, времени года, качества субстрата и многих других природных условий. Предложенное устройство состоит из емкости 1,расположенных в ней множества пористых выполненных из бельтинга подложек - 2 для роста мицелия, установленных на стержне 3 и кольца 4 для снятия мицелия с держателями 5, неподвижно установленного над уровнем питательной среды. Кроме того, устройство имеет трубопровод 6 с перфорированным патрубком 7 для подвода воздуха и аэрации среды, трубопровода 8 для подачи питательной среды и посевного материала, патрубка 9 для отвода готовой продукции. Аппарат не требует поворота емкости на 180,предусмотренного в прототипе, в котором создавались условия голодания для верхнего яруса подложек. В предложенной емкости верхний ярус подложек убирается и максимально увеличивается их количество в емкости. Все это приводит к увеличению производительности и упрощению аппарата (фиг. 1). В лабораторных условиях использовали колбу с одной подложкой 2, укрепленной на оси 3, кольцо 4 для снятия мицелия неподвижно закреплено к стержням 5, ватная пробка 6 для сохранения стерильности колбы (фиг. 2). Иммобилизация культуры в глубинных условиях обеспечивает непрерывное длительное культивирование грибов на подложке. Форма биомассы грибов структурирована, имеет цельную массу. Она снимается полностью с носителя путем пропускания подложки с биомассой через кольцо. Получение биомассы можно многократно возобновлять без дополнительного посева культуры. 23874 Разработанный способ и устройство не требует фильтрации культуральной жидкости, т.к. биомасса структурирована. Способ и устройство обеспечивает многократное получение биомассы при смене культуральной жидкости на новую порцию питательной среды без остановки процесса и перезарядки аппарата. Все это обеспечивает экономичность,высокую производительность способа и получение качественного мицелия на растительных отходах. Подготовка ферментационных аппаратов к работе заключается в их сборке. В производственный и лабораторный аппараты 1 вводят подложки 2, неподвижно закрепленные к стержню 3, вводят кольцо 4, которое стационарно крепится к стержням 5. Емкости закрываются и стерилизуются в режиме убивки - 1,5 атм. в течение 1 часа. Затем наливается питательная среда в емкость через трубопровод 8 и повторно стерилизуется со средой при 0, 5 - 1,0 атм. 40 мин. Среда охлаждается и засевается посевным материалом через трубопровод 8. После посева культуры питательную среду вместе с посевным материалом подвергают аэрации и перемешиванию с помощью трубопровода 6 и патрубка 7. В результате аэрации перемешивания посевной материал адсорбируется на подложках и начинает расти в виде пленки, а затем формируется мощная структурированная биомасса. Смену культуральной жидкости на новую порцию питательной среды производят через 3-4 суток. По истечении 9-12 дней на подложке скапливается достаточное количество мицелия,который занимает значительный объем аппарата и рост культуры начинает лимитироваться пространством. До наступления такой ситуации необходимо произвести сбор биомассы с подложки. Для этого стержень 3 с подложками 2 поднимают вверх и пропускают через неподвижное кольцо 4. Биомасса снимается кольцом 7 и удаляется с культуральной жидкостью при ее замене на новую порцию питательной среды. Исходная культура,оставшаяся в порах носителя, вновь начинает быстро расти в виде пленки молодых клеток на подложках 2,образуя в последующем структурированную биомассу. Культивирование продолжается до накопления достаточного количества биомассы на подложках 2, после чего наступает период снятия биомассы с носителя путем пропускания диска с мицелием через кольцо 7 и стерильного его отъема из системы. Процесс культивирования можно продолжать многократно и длительное время снимать урожай целевой биомассы. Промышленные аппараты с целью увеличения производительности снабжены множеством дополнительных подложек,закрепленных на стержне 3 по всей его высоте с возможностью перемещения оси вверх с помощью ручки 10, а кольцо 4 для снятия мицелия установлено неподвижно над уровнем питательной среды. Цикл культивирования многократно повторяют, при этом новая биомасса растет без дополнительного засева культуры. Таким образом, при одноразовом первичном засеве культуры трюфеля и других съедобных грибов способ и устройство позволяют осуществлять выращивание грибов непрерывно длительное время с многократным получением целевой биомассы без дополнительного засева. Конструкция предложенного устройства проста и позволяет улучшить глубинное культивирование грибов и получать всю структурированную биомассу без перезарядки ферментационных емкостей и фильтрации культуральной жидкости,что позволяет повысить производительность ферментации в экономичном режиме для всего процесса получения биомассы трюфеля и других съедобных грибов на основе растительных отходов с/х производства. Пример 1. Берется ячменная шелуха, сухие листья деревьев и замачиваются горячей водой из расчета 50 г на 1 литр воды, настаивается 3 - 5 часов,отжимается и добавляется в качестве источника углерода - сахароза в количестве 2 и азот(4)24 в количестве 0,15 по азоту. Предварительно стерилизуется емкость с устройствами при 1,5 атм. в течение 1 часа. В стерильную емкость заливается приготовленная среда на основе экстракта. Емкость со средой стерилизуется повторно при 1 атм. 30-40 мин. Среду охлаждают и вносят посевной материал трюфельные грибы -или. Культивирование производят в емкостях в условиях аэрации и перемешивания при температуре 25-27 С. Через каждые 3-4 суток проводят замену культуральной жидкости на новую порцию питательной среды. Через 9-12 дней на подложке накапливается биомасса, которую снимают с помощью кольца. Структурированная биомасса выводится с потоком культуральной жидкости. Пример 2. Берется овсяная шелуха, сухие листья деревьев и замачивается горячей водой из расчета 50 г на 1 литр воды, настаивается 3 - 5 часов,отжимается и добавляется источник углерода сахароза в количестве 2 и азота (4)24 в количестве 0,15 по азоту. Предварительно стерилизуется емкость с устройствами при 1,5 атм. в течение 1 часа. В стерильную емкость заливается приготовленный экстракт. Емкость со средой стерилизуется повторно при 1 атм. 30-40 мин. Среду охлаждают и вносят посевной материал консорциум съедобных грибов, относящихся к базидиомицетам и аскомицетам -и. Культивирование производят в емкостях в условиях аэрации и перемешивания при температуре 25-27 С. Через каждые 3-4 суток проводят замену культуральной жидкости на новую порцию питательной среды. Через 9-12 дней на подложке накапливается биомасса, которую снимают с помощью кольца. Структурированную биомассу выводят с потоком культуральной жидкости. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 23874 1. Способ получения биомассы трюфеля и других съедобных грибов путем глубинного культивирования на жидкой питательной среде в условиях аэрации с последующим отделением биомассы,отличающийся тем,что культивирование осуществляют на основе экстракта из растительных отходов сельскохозяйственного производства - шелухи ячменя, риса, овса и сухих листьев деревьев. 2. Устройство для получения биомассы трюфеля и других съедобных грибов, содержащее емкость,снабженную рядом подложек, закрепленных на стержне и кольцом для снятия мицелия,отличающееся тем, что емкость установлена стационарно с одним ярусом подложек из бельтинга с неподвижно установленным кольцом,обеспечивающим многократное получение биомассы с подложек. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что на подложке иммобилизуют одну культуру трюфеля. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что на подложке иммобилизуют консорциум, состоящий из нескольких грибов, относящихся к базидомицетам и аскомицетам.