Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы за рубежом и в нашей стране наблюдается устойчивая тенденция к увеличению числа домашних животных, прежде всего собак и кошек, что порождает проблему их обеспечения полноценным кормом.
В России индустрия производства биологически полноценных кормов для домашних животных, по данным анализа зарубежного опыта, научно-технической и патентной литературы, является весьма перспективным и динамично развивающимся направлением в области углубленной переработки мясного и других видов пищевого сырья.
В то же время, обобщение имеющейся информации по конструированию кормовых рационов свидетельствует о необходимости внесения ингредиентов, оказывающих физиологически активное действие на рост и развитие организма в определенные периоды жизни.
Для решения вопросов разработки новых подходов и способов рационального использования белков животного и растительного происхождения и рационального их применения для получения продуктов с достаточно высокой биологической и пищевой ценностью используются дополнительные источники животного белка, к которым можно отнести вторичное кератин-содержащее сырье' птицеперерабатывающей отрасли.
Привлекательность его состоит, прежде всего, в полноценности аминокислотного состава белков, массовая доля которых находится в пределах 70-98 %. Однако, сдерживающим фактором является низкая перевариваемость и усвоение, связанное со специфической упрочненной структурой и наличием значительного числа межцепочечных дисульфидных связей.
Экономическая целесообразность и аминокислотный состав керати-новых белков позволяют положительно оценить перспективы использования этих малоценных вторичных продуктов птицеперерабатывающей отрасли для производства биологически полноценных кормов и кормовых добавок.
Диссертационное исследование соответствует приоритетным направлениям развития государства в рамках национального проекта развития АПК России.
Работа выполнена в рамках госбюджетной НИР кафедры технологии мяса и мясных продуктов Орловского государственного аграрного университета «Усовершенствование способов получения продуктов и сырья животного происхождения высокого санитарного качества и охраны окружающей среды».
Цель работы состоит в комплексной оценке свойств и обосновании целесообразности использования малоценного сырья птицеперерабатывающей промышленности для производства кормов домашних животных на основе ферментативного гидролизата кератина пера птицы.
Для решения поставленной цели были сформулированы и решались следующие основные задачи:
изучить состав кормовых рационов для домашних животных (кошек, собак) по возрастным категориям;
исследовать возможность использования нового источника белка -ферментативного гидролизата кератина пера птицы в рецептурно-компонентных решениях для обеспечения качества, безопасности и обогащения кормов;
изучить функционально-технологические свойства гидролизата кератина пера птицы, полученного методом ферментативного гидролиза, применительно к технологии производства гранулированных кормов для домашних животных;
разработать рецептурно-компонентные решения сухих кормов с применением кератинсодержащего сырья;
изучить влияние изменения параметров и режимов технологических этапов производства кормовых продуктов на качество и безопасность готовых кормов;
обосновать рациональную технологию производства кормов и ее реализацию в промышленных условиях;
провести комплексную оценку физико-химических, биохимических и микробиологических показателей новых кормов при различных способах производства;
исследовать влияние скармливания кормов на клинико-физиологические показатели и поведенческое состояние домашних животных;
провести производственную апробацию результатов исследований и разработать рекомендации по использованию новых видов кормов;
разработать проекты технической документации и произвести расчет экономической эффективности производства гранулированных кормов с использованием кератинсодержащего гидролизата.
Научная новизна работы. Предложено и обосновано применение ферментативного гидролизата кератина пера в технологии производства сухих гранулированных кормов для домашних животных (кошек и собак).
Установлено его положительное влияние на биологическую и пищевую ценность кормов.
Установлено, что применение гидролизата кератина пера, полученного ферментативным способом, дает возможность значительно пополнить суммарное содержание белка в кормах; улучшить качество белка в составе корма за счет балансирования состава аминокислот.
Отмечено положительное влияние на рост живой массы животных и их развитие в случае скармливания кормов по разработанным рецептурам.
Новизна исследований подтверждена Патентом Российской Федерации №2008103060 от 28.01.08.
Практическая значимость работы. Предложена модифицированная технология получения сухих гранулированных кормов с применением ферментативного гидролизата кератина пера.
Впервые разработаны рецептуры кормов с применением ферментативного гидролизата кератина пера для кошек средней массой тела 3 кг и собак со средней массой тела 16 кг.
Усовершенствована технология производства гранулированных кормов для домашних животных с использованием кератинового гидролизата птицеперерабатывающей промышленности; определены режимы и параметры процесса, позволяющие сократить время тепловой обработки кормовой смеси в 2-3 раза; способствующие снижению влажности пропаренной кормовой смеси на 4% и повышению температуры гранул на выходе из гранулятора на 12-15С.
Преимущества способа гранулирования при производстве кормов состоят в использовании отечественного сырья, различного по морфологическому строению, снижении объемов белкового сырья животного происхождения, при этом относительно низкая энергоемкость технологического процесса позволяет значительно удешевить корма.
Сухие гранулированные корма с использованием кератинового гидролизата позволяют совершенствовать протеиновое кормление домашних животных и удовлетворяют потребности животных в питательных веществах, что способствует сокращению затрат кормов.
На производство сухих гранулированных кормов для домашних животных разработаны проекты технической документации (ТУ, ТИ) и проведена промышленная апробация в условиях производственного кооператива «Орловский комбинат хлебопродуктов».
Рациональное использование и переработка вторичного сырья птицеперерабатывающей промышленности позволяют наладить цикл комплексной переработки сырья и вторичных кератиновых отходов птицеперерабатывающей промышленности по следующей цепочке: живая птица - убой и переработка птицы - вторичные кератиновые отходы - ферментативный гидролиз - гранулированные белковые корма.
Экономическая эффективность применения кормов для домашних животных на основе использования ферментативного гидролизата кератина пера составляет: прибыль от реализации / руб. затрат (на годовой объем) гра-нулятов для кормления собак составила- 2871,61-^-3075,04 тыс. руб. при рентабельности 21,3ч25,03%; от реализации гранулятов для кормления кошек -2801,57-^3509,11 тыс. руб. при рентабельности 22ч25,03%.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований включены в учебно-методические разработки кафедры «Технология мяса и мясных продуктов» Орловского государственного аграрного университета, лекционные курсы для студентов ВУЗа и слушателей ФПК, использованы в учебных пособиях и статьях.
Разработанные теоретические и методологические концепции используются для проведения лабораторных и практических занятий по программе УИРС, а также при выполнении дипломных работ.
Положения, выносимые на защиту:
Гидролизат кератина пера — новый источник белков для корректировки протеиновой стабильности рационов.
Рецептуры кормов для домашних животных с использованием ферментативного гидролизата кератина пера в качестве нового белкового ингредиента, позволяющие обеспечить получение высококачественной продукции при лучшем использовании питательных веществ кормов и меньших затратах труда на их производство.
Усовершенствованная технология обработки кормовых смесей для полного протекания тепловой обработки в зоне пропаривания и формования целых гранул.
Сбалансированность гранулированных кормов, обеспечивающих требуемую биологическую ценность и влияющих на прирост живой массы домашних животных при скармливании и оптимальный расход кормов при достижении единицы привеса.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на выставке-ярмарке «Современные образовательные технологии» (ОрелГАУ, 29-30 марта 2005 г.); на научно-практической конференции «Перспективы развития перерабатывающей отрасли в условиях Орловского региона» (Орел, сентябрь, 2005 г.); на научно-методи-ческой конференции «Традиционные методы и инновационные тенденции в обеспечении развития сырьевой базы и производства мясных продуктов высокого качества» (Орел, май 2006 г.); отчетных научных конференциях кафедры ТММП (Орел, 2004-2009 г.г.); международной интернет-конфе-реншш «Пути создания конкурентоспособных и безопасных продуктов питания: наука-практика-образование» (Орел, 12-16 мая 2008 г.); на международной научно-технической конференции «Инновационные технологии переработки сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука, образование и производство» (Воронеж, 1-4 октября, 2008 г.); на областной выставке «Трансферт инновационных технологий в животноводстве» (Орел, 9 октября 2008 г.); на всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Животноводство как системообразующая отрасль АПК» (Орел, 26 марта 2009 г.); на международной научно-технической конференции «Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности» (Воронеж, 22-26 сентября 2009 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ, из них 3 в реферируемых журналах, патент РФ № 2008103060 от 28.01.08 и пакет ТД (ТУ, ТИ).
Структура и объем работы. Диссертационная работа содержит введение, литературный обзор, методику исследования, экспериментальную часть, выводы, предложения, список литературы.
Работа изложена на 148 листах машинописного текста и содержит 36 таблиц, 14 рисунков, 10 приложений. Список литературы включает 185 источников.
