Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 6
1.1 Кормовые добавки, используемые при выращивании птицы 6
1.2 Состав, основные свойства и биологическая активность цеолитсодержащих пород 14
1.3 Влияние цеолитовой добавки к основному рациону на продуктивность и физиологическое состояние птицы 19
1.4 Характеристика мяса птицы 26
1.4.1 Состав и пищевая ценность мяса птицы 27
1.4.2 Биохимические и физико-химические характеристики мяса птицы 31
1.5 Производство продуктов из мяса птицы 34
Глава 2. Организация эксперимента и методы исследования 43
2.1 Постановка опытов и схема проведения эксперимента 43
2.2 Методы исследований 44
Глава 3. Изучение мясной продуктивности цыплят-бройлеров, химического состава, биохимических, физико- химических и структурно-механических показателей мяса 51
3.1 Сохранность и мясная продуктивность цыплят-бройлеров 51
3.2 Химический состав мышечной и жировой ткани 57
3.3 Биохимические и физико-химические показатели красных и белых мышц цыплят-бройлеров 64
3.4 Структурно-механические и микроструктурные показатели мышечной ткани цыплят бройлеров 73
Глава 4 Санитарно-гигиеническая оценка мяса цыплят- бройлеров 83
4.1 Содержание токсичных элементов в мясе и внутренних органах цыплят-бройлеров 83
4.2 Микробиологические показатели мяса и внутренних органов цыплят-бройлеров 86
Глава 5 Разработка частных технологий запеченных продуктов из мяса цыплят-бройлеров 90
5.1 Обоснование режимов массирования бедренных и грудных мышц Цыплят-бройлеров 90
5.2 Разработка технологий запеченных изделий из мяса цыплят-бройлеров 99
Выводы 115
Использованная литература 118
Приложения 140
- Состав, основные свойства и биологическая активность цеолитсодержащих пород
- Химический состав мышечной и жировой ткани
- Биохимические и физико-химические показатели красных и белых мышц цыплят-бройлеров
- Микробиологические показатели мяса и внутренних органов цыплят-бройлеров
Введение к работе
Одной из отраслей агропромышленного комплекса обеспечивающей население полноценными продуктами питания, является птицеводство. Мясо птицы является доступным и диетическим источником белка в рационе человека. Пищевыми достоинствами мышечной ткани птицы по сравнению с мышечной тканью животных являются более высокое содержание легко усвояемых белков и отсутствие лимитирующих аминокислот в составе белка.
Для повышения продуктивности птицеводства и снижения затрат на единицу продукции в последнее время все шире находят применение стимуляторы природного происхождения. Одним из распространенных из них являются природные цеолиты.
При выборе кормовых добавок на основе цеолитов особое внимание следует обращать на тип и основные свойства цеолитов. Существует около 50-ти типов цеолитсодержащих пород, но не все они одинаково полезны для применения в кормлении животных и птицы.
Вулканогенные цеолиты содержат большие количества клиноптилолита — основного цеолитового минерала (боле 60%) и обладают большой ионообменной емкостью. Такие цеолиты значительно лучше работают по усвоению азота и других элементов организмом животного.
Осадочные цеолитсодержащие породы имеют повышенное содержание железа и глинистой составляющей — монтмориллонита, что негативно влияет на качество цеолитсодержащей породы в целом.
Ценность цеолитов вулканического происхождения состоит не только как добавки в комбикорма на цеолитовой основе, но и как лечебно-профилактического средства для животных и птицы способствующего нейтрализации токсинов различной природы, возможностью исключения антибиотиков при выращивании птицы.
По данным отечественных и зарубежных авторов при добавке в корм птиц цеолита повышается продуктивность, улучшается конверсия кормов и увеличивается жизнеспособность поголовья (Водолажченко С.А., Гущин В.В.. Его- ров И.А., Калюжнов В.Т., Караджан A.M., Панин Л.Е., Подъяблонский A.M., Щадрин A.M., Челищев Н.Ф., Фисинин В.И., Daly K.R., Fishman P., Kondou Т., Laurent S.M., Mumpton F., Palmer L.A., Smith R., Vogt H., Watkins K.K. и др.).
В формировании качественных и товарных свойств продуктов из мяса птицы важная роль принадлежит качеству исходного сырья, условиям и режимным параметрам проведения технологических процессов. Изучению качества мяса птицы и влиянию технологической обработки на свойства готовых продуктов посвящено много работ отечественных и зарубежных авторов (Большаков А.С., Гущин В.В., Гоноцкий В.А., Кулишев Б.В., Лобзов К.И., Митрофанов Н.С., Рогов И.А.Длебников В.И., Dion J.F., Hamm R.. Koelliker J.K., Nakane H.S., Wabeck С J., Willis W.L. и др.).
Вместе с тем широкое использование цеолитсодержащих пород в качестве кормовой добавки в птицеводстве ограничено вследствие недостаточности сведений относительно качественных свойств сырья и получаемых из него продуктов. Опубликованные в настоящее время результаты исследований по применению цеолитов в птицеводстве в основном посвящены зоотехническим аспектам и вопросам безопасности.
Научное обоснование целесообразности применения природных цеолитов при выращивании цыплят-бройлеров, оценка качества получаемого мяса, выбор оптимальных технологических условий и режимов обработки определяются задачами увеличения ресурсов мяса птицы, совершенствованием технологии продуктов, повышением эффективности производства.
Состав, основные свойства и биологическая активность цеолитсодержащих пород
Цеолитовые туфы разных месторождений различаются между собой по основным технологическим параметрам (адсорбция, ионообменная емкость, ки-слотостойкость и др.), ограничивающим практическое их использование [146,170]. Причиной такого различия является видовой состав цеолита, который варьирует от собственно клиноптилолита до изоструктурного с ним гей-ландита [36, 136].
Многообразие составов и вариаций свойств полиминеральных цеолит содержащих пород определяют сложность механизма их биологической активности, который может быть связан не только с комплексом ионообменных, адсорбционных, каталитических и др. свойств цеолитов, но и со свойствами других минералов, входящих в состав пород. Видную роль играет состав и концентрация биогенных и токсичных для организма химических макро- и микроэлементов, характер вторичной пористости порода и ряд других факторов [52, 58].
Цеолиты относятся к минералам из группы водных алюмосиликатов щелочных и щелочноземельных элементов с тетраэдрическим структурным каркасом, включающим пустоты, заполненные катионами и молекулами воды. Химический состав цеолитов в обобщенном виде может быть представлен формулой
где: M — катионы с валентностью n (обычно это Na , К , Са , Ва" , Si" , Mg" ), z-число молекул воды, а отношение у/х может изменяться от 1 до 5 для различных видов цеолитов [13, 122].
Вулканогенные цеолиты содержат большие количества клиноптилолита — основного цеолитового минерала (боле 60%) и обладают высокой ионообменной емкостью. Такие цеолиты значительно лучше работают по усвоению азота и других элементов организмом животного.
Осадочные цеолитсодержащие породы имеют повышенное содержание железа и глинистой составляющей — монтмориллонита, что негативно влияет на качество цеолитсодержащей породы в целом.
В табл. 1 приведены наиболее распространенные цеолитовые месторождения и их основные свойства [13, 14].
Ценность цеолитов вулканического происхождения состоит не только как добавки в комбикорма на цеолитовой основе, но и как лечебно-профилактического средства для животных и птицы способствующего нейтрализации токсинов различной природы, возможностью исключения антибиотиков при выращивании птицы [123].
Цеолитсодержащая порода представляет собой агрегаты микрокристаллов разных минералов размером 0,1-10,0 микрон, сцепляющихся между собой благодаря сложности поверхностей межзерновых контактов в результате взаимного прорастания или с помощью цементирующих кристаллы прослоек из глин. Такая микроструктура определяет наличие развитой пористости порода, параметры которой имеются для разных месторождений и зависят от условий их формирования. Биологическая активность цеолитов чаще всего связывается с их ионообменными свойствами [122]. Кроме того, пористая структура туфов может оказывать существенное влияние на кинетику ионообменных реакций.
Исследованиями Горохова В.К. [30] установлено, что среди цеолитовых туфов Дальнего Востока наибольшей микропористостью характеризуются туфы Чугуевского месторождения (Приморский край). Туфы Лютогского месторождения (Сахалинская область) уступают по микропористости, но имеют более развитую систему переходных макропор.
Взаимодействие цеолитсодержащей породы с живым организмом реализуется через механические, физические и химические процессы, сопровождающиеся изменениями как самой порода, так и контактирующих с ней биологических сред. Ионообменные реакции цеолитов и глин в кишечнике влияют на минеральный обмен организма и могут быть связаны как с внесением широкого спектра биоэлементов, так и с селективным удалением токсичных (Hg , Fe, Cd, Pb) и радиоактивных (Cs, Sr) элементов. По мнению некоторых исследователей [149,182], удаление при помощи цеолитов аммония связаны обнаруженные эффекты устойчивости птицы и животных к термострессу.
Исследования молекулярно-ситовых свойств и селективности к катионам щелочных и некоторых тяжелых металлов показали, что через 3 часа обработки донорской крови отмечались уменьшение содержания мочевины и креа-тинина на 18-20 %, К+ на 10-12 %, Na+ на 23 %, общего билирубина на 37 % от и сходного. Авторами [52] выявлены положительные свойства цеолитов, способствующие сорбции остаточных продуктов метаболизма и электролитов крови.
Химический состав мышечной и жировой ткани
Мясо птицы является важнейшим источником полноценного белка животного происхождения, липидов с высоким уровнем незаменимых жирных кислот. При проведении следующего этапа исследований были сформированы две группы цыплят по 25 голов каждая: контрольная и опытная, в ОР которой добавляли 5 % цеолита.
Из данных приведенных в табл.10 следует, что в грудной и бедренной мышцах цыплят-бройлеров опытной группы содержится меньше воды и больше белка по сравнению с контрольной группой.
Так в грудной мышце опытных цыплят влаги содержится на 2,7 %, а в бедренной на 3,0 % меньше, чем в контрольной. Белка соотвественно на 5,5 % и 4,4 % больше. В грудной и бедренной мышцах опытной группы цыплят-бройлеров отмечается и большее содержание жира соответственно на 5,5 % и 3,4 %. Как видно из результатов исследований в мышцах опытных цыплят-бройлеров содержится больше золы, что свидетельствует об увеличении доли сухих веществ по сравнению с мышцами цыплят контрольной группе.
Соотношение белков мышечной и соединительной ткани в грудной и бедренной мышцах цыплят фиксировали по содержанию триптофана и оксипро-лина. Известно, что биологическая ценность мяса определяется как общим количеством белковых веществ, так и долей мышечных белков. Как видно из данных табл.10 в грудных и бедренных мышцах опытных цыплят-бройлеров содержание триптофана выше соответственно на 13,2 и на 10,1 %, чем у контрольных цыплят, что может свидетельствовать о более высокой биологической ценности мяса цыплят-бройлеров, выращенных с добавлением к ОР 5 % цеолита.
Общее содержание белков в мясе цыплят-бройлеров не дает полного представления об его биологической ценности. В связи с этим нами был определен аминокислотный состав грудных и бедренных мышц (табл.11).
При выращивании цыплят-бройлеров на кормосмеси с цеолитом в грудных мышцах содержалось больше как незаменимых аминокислот: валина на 5,01 %, лизина на 2,30 %, метионина на 5,21 %, финилаланина на 2,05 %, так и заменимых: аланина на 2,13 %, аргинина на 1,94 %, аспарагиновой кислоты на 3,13 %, глутаминовой кислоты на 1,53 %, пролина на 6, 12 %, цистина на 2,10 %. При этом общее содержание незаменимых и заменимых аминокислот в мясе опытных цыплят было выше, чем в контрольной группе.
Результаты определения аминокислотного состава бедренных мышц свидетельствуют, что в мясе опытных цыплят так же содержится больше незаменимых аминокислот: изолейцина на 4,81 %, лейцина на 1,83 %, лизина на 1,47 %, метионина на 1,66 % треонина на 2,27 %. Среди заменимых аминокислот в бедренных мышцых опытных цыплят по сравнению с контрольной группой отмечается более высокое содержание аланина на 5,49 %, глицина на 5,51 %, пролина на 5,88 % и цистина 1,83 %. Соотношение белков мышечной и соединительной ткани в грудной и бедренной мышцах цыплят фиксировали по содержанию триптофана и оксипро-лина. Известно, что биологическая ценность мяса определяется как общим количеством белковых веществ, так и долей мышечных белков. Как видно из данных табл.10 в грудных и бедренных мышцах опытных цыплят-бройлеров содержание триптофана выше соответственно на 13,2 и на 10,1 %, чем у контрольных цыплят, что может свидетельствовать о более высокой биологической ценности мяса цыплят-бройлеров, выращенных с добавлением к ОР 5 % цеолита.
Общее содержание белков в мясе цыплят-бройлеров не дает полного представления об его биологической ценности. В связи с этим нами был определен аминокислотный состав грудных и бедренных мышц (табл. 11).
При выращивании цыплят-бройлеров на кормосмеси с цеолитом в грудных мышцах содержалось больше как незаменимых аминокислот: валина на 5,01 %, лизина на 2,30 %, метионина на 12,09 %, финилаланина на 2,05 %, так и заменимых: аланина на 1,46 %, аргинина на 1,90 %, аспарагиновой кислоты на 2,38 %, глутаминовой кислоты на 2,36 %, цистина на 2,10 %. При этом общее содержание незаменимых и заменимых аминокислот в мясе опытных цыплят было выше, чем в контрольной группе.
Результаты определения аминокислотного состава бедренных мышц свидетельствуют, что в мясе опытных цыплят так же содержится больше незаменимых аминокислот; изолейцина на 4,81 %, лизина на 1,47 %, треонина на 2,27 %, триптофан на 9,92 %. Среди заменимых аминокислот в бедренных мышцых опытных цыплят по сравнению с контрольной группой отмечается более высокое содержание аланина на 2,07 %, глицина на 2,23 %, цистина 1,83 %, серина на 2,52 %.
Следовательно, можно утверждать, что мясо цыплят-бройлеров, выращенных на ОР с добавлением цеолита, обладает более высокой биологической ценность по содержанию ряду аминокислот.
Биохимические и физико-химические показатели красных и белых мышц цыплят-бройлеров
Известно, что послеубойные изменения в мышцах животных и птицы сопровождаются распадом тканевых структур под влияние внутренних присущих им факторам. На ход, скорость и глубину автолитических изменений мяса оказывают генетические признаки, кормление и условия содержания. Посмертные изменения имеют важное практическое влияние на функционально-технологические свойства и пищевую ценность мяса. К их числу относятся: изменение жесткости мяса, его водосвязывающей способности, аромата вкуса, устойчивости к действию пищеварительных ферментов и др.
Изменение величины рН мышечной ткани после убоя птицы является начальным этапом в последовательной цепи превращений составных компонентов мяса. Как свидетельствуют результаты исследований (рис.7) в грудных мышцах опытных и контрольных цыплят-бройлеров величина рН имеет более низкие значения, чем в бедренных, что, вероятно, связано с прижизненными функциями соответствующих мышц. Из результатов исследований можно сделать заключение, что в мышцах опытных цыплят концентрация ионов водорода несколько ниже по сравнению с контрольной группой. Вместе с тем видно, что общая тенденция изменения рН как опытных, так и контрольных мышц цыплят носит идентичный характер. На основании измерений величины рН в в процессе автолиза мышечной ткани опытных и контрольных цыплят-бройлеров можно утверждать об однотипном характера автолитических процессов. С учетом полученных данных можно констатировать, что использование цеолита в качестве кормовой добавки не влияет на метаболические процессы, обусловливающие впоследствии ход гликолиза.
С точки зрения современных научных представлений в основе послеубой-ных изменений в мышечной ткани лежат ферментативные процессы, приводящие к изменению прочностных и др. свойств мяса птицы. Тендеризация тканей и увеличение нежности мяса в период созревания в значительной мере связаны с протеолитическими изменениями белковых макромолекул под действием тканевых ферментов.
Нами проведены исследования активности лизосомальных (катепсин D) и саркоплазматических (i- кальпаин) ферментов в автолизирующей грудной и бедренной мышцах цыплят-бройлеров. Как показали результаты опытов, в течение первых часов автолиза наблюдается уменьшение активности катепсина D как в грудных, так и в бедреных мышцых (рис.8,9). Падение активности ка- тепсина D при хранении мяса птицы в охлажденном виде, вероятно, обусловлено образованием комплекса фермент-мукополисахарид, в составе которого катепсины теряют свою активность.
При обработке экспериментальных данных получены зависимости активности катепсина D от продолжительности автолиза мышечной ткани, которые описывается степенной функцией с высокой достоверностью аппроксимации (R = 0,9160- 0,9468). Вместе с тем из рис.8 и 9 видно, что первоначальная активность катепсина D в бедренной мышце как опытных, так и контрольных цыплят-бройлеров выше, чем в грудной.
Динамика активности \і- кальпаина грудной и бедренной мышц цыплят-бройлеров приведена на рис.10,11. Полученные данные свидетельствуют, что изменение активности ц.- кальпаина в мышцах опытных и контрольных цыплят в процессе автолиза имеет идентичный характер.
Активность \і- кальпаина грудной мышцы опытных цыплят-бройлеров составила 0,049 мкМ/чт белка и контрольных 0,047 мкМ/чт белка к 1 ч с момента убоя и в процессе автолиза имела постоянную тенденцию к снижению. Для бедренной мышцы опытных и контрольных цыплят значения активности [і- кальпаина к 1 ч после убоя соответственно составили 0,054 и 0,058 мкМ/чт белка. Динамика изменения активности п.- кальпаина в процессе автолиза согласуется с сообщениями Walker L.T et.al. [183].
Зависимость активности ц.- кальпаина грудной и бедренной мышц цыплят-бройлеров от продолжительности автолиза может быть описана экспоненциальной моделью при достоверности аппроксимации (R = 0,9899- 0,9544).
Микробиологические показатели мяса и внутренних органов цыплят-бройлеров
Результаты микробиологических исследований свидетельствуют, что по санитарным показателям, к которым относится количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов мясо цыплят-бройлеров является безопасным, т.к. уровень КМАФАнМ не превышает 1-Ю1 КОЕ/г в контрольных образцах мяса и 0,2-10 КОЕ/г в опытных (табл.12).
Из данных представленных в табл.12 видно, что в мясе опытных и контрольных цыплят-бройлеров не обнаружены патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы и Listeria monocytogenes, что может свидетельствовать о его микробиологической безопасности.
Из полученных материалов приведенных в табл.13 можно заключить, что в печени и почках опытных и контрольных цыплят-бройлеров содержание КМАФАнМ значительно ниже допустимых значений, что свидетельствует о благополучие исследуемых внутренних органов. Группа патогенных микроорганизмов, в т.ч сальмонеллы и Listeria monocytogenes в печени и почках цыплят не обнаружены. Данные бактериологических исследований мяса крупного рогатого скота, выращенного с использованием кормов, содержащих цеолито-вую добавку показали аналогичные результаты [138].
Таким образом, можно констатировать, что употребление в пищу мяса цыплят-бройлеров, выращенных с использованием цеолитов Шивыртуйского месторождения при откорме птицы, более безопасно с точки зрения санитарно-гигиенического состояния, по сравнению с мясом птицы откормленной на обычном рационе.
В результате проведенных исследований установлено, что мясо цыплят-бройлеров по санитарно-гигиеническим показателям и радиологической безопасности является безопасным и может без ограничений использоваться для получения продуктов, обладающим высокой биологической ценностью, в том числе, и для продуктов детского питания.
На основании результатов исследования установлено, что уровень радиологической активности в мясе цыплят, выращенных с использованием цео-литовой добавки значительно ниже допустимых пределов. Содержание радионуклидов ( Cs и 90Sr) соответствует радиологической безопасности мяса птицы для производства продуктов питания.
Определение содержания токсичных элементов: свинец, мышьяк, кадмий, ртуть, а также измерения содержания хлор- и фосфорорганических пестицидов свидетельствуют, что группа пестицидов нормированных СанПиН 2.3.2.1078-01, в мясе цыплят-бройлеров практически не обнаруживается, концентрация свинца и кадмия практически на порядок ниже допустимых уровней. Мышьяк и ртуть в мясе опытных цыплят не выявлены.
На основании полученных данных можно констатировать, что мясо цыплят-бройлеров, выращенных на кормовом рационе с добавлением цеолита Шивыртуйского месторождения по комплексу санитарно-гигиенических показателей и радиологической безопасности и токсикологической безопасности можно использовать для выработки мясных продуктов общего назначения.
