Введение к работе
Актуальность темы. В процессе получения основной товарной продукции на кожевенных, меховых, шерстеперерабатывающих предприятиях на отдельных этапах производства образуется большое количество побочных продуктов в виде скотоволоса, щетины, очеса шерстяных волокон. Преобладающим структурным и химическим компонентом перечисленных выше побочных продуктов является фибриллярный белок – кератин. Наибольшая ценность данного сырья связана с наличием в них серосодержащих аминокислот цистина и метионина [Карпова В.П., 1977; Сапожникова А.И., 1997; Соболева А.В., 2004; Шамханов Ч.Ю., 2004; Шестаков С.С., 1979].
Несмотря на имеющийся опыт сбора кератинового сырья в настоящее время оно используется не полностью. Это обусловлено несовершенством методов его переработки [Антипова Л.В., 2003].
Важным направлением в современной биологии являются исследования, направленные на расширение возможностей переработки белоксодержащего сырья животного происхождения с целью обеспечения экологичности производств за счет создания безотходных и малоотходных технологий при максимальном вовлечении побочных продуктов переработки в основное производство.
В связи с этим биотехнологические исследования, направленные на использование щадящих методов воздействия на кератинсодержащее сырье химических веществ с применением ферментных препаратов для оптимизации технологий получения кормовых добавок, представляет актуальную задачу.
Применение ферментативного гидролиза кератина приобретает научный и практический интерес в связи с возможностью получения на его основе гидролизатов и различных кормовых добавок с серосодержащими аминокислотами, способных при добавлении в основной рацион пушных зверей повышать качество шкурковой продукции.
Цель и задачи работы. Цель работы заключается в разработке технологии получения кормовой добавки из кератинсодержащих отходов и оценке ее влияния на качество шкурок норки.
При этом необходимо было решить следующие задачи:
-
Разработать технологию изготовления кормовой добавки на основе гидролизата кератина.
-
Определить стабильность средства в процессе хранения.
-
Провести оценку безвредности и ростостимулирующей активности кормовой добавки на лабораторных животных.
-
Определить эффективные дозы кормовой добавки.
-
Изучить влияние кормовой добавки на товарные свойства шкурок норки.
-
Рассчитать экономическую эффективность производства и применения кормовой добавки.
-
Разработать проект нормативно-технической документации по изготовлению, контролю качества и применению кормовой добавки.
Научная новизна. Впервые разработана технология получения из некондиционной овечьей шерсти кератинсодержащей кормовой добавки Кератопептид.
Установлено, что сочетание щелочного гидролиза сырья с последующим воздействием ферментным препаратом, выделенным из культуры Aspergillus niger обеспечивает получение гидролизата с максимальным содержанием серосодержащих аминокислот (цистин 5,18±0,14 мг/см3, метионин 0,54±0,01 мг/см3).
Впервые экспериментально показано, что кормовая добавка Кератопептид способствует улучшению товарных свойств шкурок норки. Полученные результаты исследований показали достоверное увеличение густоты волос на всех топографических участках для всех опытных групп в сравнении с контрольной.
Установлено, что введение в рацион кормления молодняка норок кормовой добавки Кератопептид способствует увеличению числа бездефектных шкурок и увеличению суммарного зачёта по качеству в опытных группах по сравнению с контрольной до 6,9%.
Практическая значимость работы.
На основании проведенных исследований разработана технология изготовления кератинсодержащей кормовой добавки Кератопептид.
В условиях ООО «Печора Шубина» изготовлены 3 опытно-производственные серии кормовой добавки.
Материалы исследований включены в проект нормативно-технической документации (технологический регламент изготовления, СТО 85753185-0001-2009 и инструкция по применению).
Личный вклад соискателя. Автору принадлежит непосредственное осуществление исследований по разработке оптимальных параметров и режимов технологии гидролиза шерсти овец, изучения влияния полученных кератинсодержащих кормовых добавок на товарные свойства шкурок норки в условиях ОАО «Племенной зверосовхоз «Салтыковский» Московской области, анализ и обобщение полученных данных, подготовка проекта нормативной документации на кормовую добавку. Ряд исследований были проведены в ГНУ ВИЭВ и в Аккредитованном испытательном лабораторном центре БИОТЕСТ МГУПБ при поддержке ведущего научного сотрудника М.И. Искандарова, ведущего научного сотрудника О.В. Якушевой и Л.А. Зюковой, которым выражаем глубокую благодарность.
Апробация работы. Материалы по разработке кормовой добавки Кератопептид рассмотрены и одобрены на заседании научно-методической комиссии ФГОУ ВПО МГАВМиБ (Москва, 2009) и научно-производственном совещании ООО «Печора Шубина» (МО, 2010); на международной конференции, посвященной 90-летию ФГОУ ВПО МГАВМиБ «Актуальные проблемы товароведения сырья и продуктов животного происхождения, промышленных и продовольственных товаров, экологии» (Москва, 2009); на Московской международной научно-практической конференции «Биотехнология: экология крупных городов» (Москва, 2010). Экспериментальные образцы кормовой добавки Кератопептид экспонировались на Российской агропромышленной выставке «Золотая осень - 2010» (Москва, 2010).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 5 научных статей, в т.ч. 3 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 169 страницах машинописного текста, в.т.ч. 36 страниц приложений и включает следующие разделы: введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение результатов, выводы, практическое использование полученных научных результатов, рекомендации по использованию научных выводов, список использованной литературы (174 источника, в том числе 30 иностранных). Материалы диссертации иллюстрированы 4 рисунками и 36 таблицами.
