Введение к работе
Актуальность работы. Вклад птицеводческой отрасли в производство мяса в России составляет 1,2 млн. т в год. Птица дает продукцию в необходимом количестве независимо от сезона года.
В нашей стране птицеперерабатывающая промышленности дает огромное количество кератинсодержащих побочных продуктов (перо и др.), которые до последнего времени в силу различных причин использовались недостаточно. Вместе с тем, кератинсодержащее сырье является весьма ценным, поскольку основным компонентом его является белок кератин.
Несбалансированность кормов по содержанию белка и по аминокислотному составу - одна из ключевых причин, сдерживающих развитие птицеводства в России. Недостаток отдельных компонентов, таких как сырой протеин, несбалансированный аминокислотный состав в производстве комбикормов является основным фактором, тормозящим увеличение поголовья птицы, снижающим ее продуктивность и увеличивающим затраты кормов на производство продукции. Поиск новых сырьевых ресурсов для производства кормов, разработка технологии их изготовления - актуальные вопросы для современной птицеперерабатывающей промышленности.
Одним из источников животного белка является вторичное сырье, получаемое при переработке птицы, в частности, перопуховое сырье. Оценка кератинов пера позволяет положительно оценить потенциальные возможности этих белковых ресурсов. Однако использование пера в настоящий момент ограничено ввиду упроченной белковой структуры и несовершенства методов переработки. Изыскание путей рациональной переработки и использования кератин-содержащего сырья с последующим получением ценных белковых продуктов является актуальным направлением исследований.
При выполнении исследований автор использовал работы Л.В. Антиповой, В.Г. Волика, И.А. Глотовой, А.И. Жарикова, Г.П. Казюлина, Г.И. Касьянова, Н.Н. Липатова, А.Б. Лисицына, И.А. Рогова, И.М. Чернухи, Ч.Ю. Шамханова и других ученых.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей диссертационной работы является разработка технологии переработки кератинсодержащего сырья с использованием Streptomyces ornatus S -1220.
Для достижения поставленной цели сформулированы основные задачи исследований:
изучить химический состав перопухового сырья;
провести анализ свойств микроорганизмов, обладающих кератиназной активностью;
оптимизировать параметры культивирования микроорганизмов, обладающих кератиназной активностью;
изучить влияние технологических факторов на процесс биотрансформации кератинсодержащего сырья;
осуществить исследование состава и свойств продуктов биотрансформа-
ции кератинсодержащего сырья;
- разработать технологию кормовой добавки с высокой биологической
ценностью из кератинсодержащего сырья.
Научная новизна работы заключается в следующем:
показана возможность использования Streptomyces ornatus S -1220 в технологии переработки кератинсодержащего сырья в связи с получением белковой добавки с высокой биологической ценностью;
изучен химический состав перопухового сырья, полученного от кур породы "Русская белая" при переработке птицы в условиях Кемеровской птицефабрики; установлено, что исследуемые образцы сырья богаты белком (87,58%) и содержат набор заменимых и незаменимых аминокислот;
изучены физиолого-биохимические свойства микроорганизмов - продуцентов кератинолитических ферментов Str. ornatus ВКПМ S - 1220 и Str. fradiae ВКПМ АС - 1330; показано, что наиболее активным продуцентом кератиназы является актиномицет Streptomyces ornatus S - 1220;
выбраны рациональные параметры биотрансформации кератинсодержащего сырья: температура 30±ГС, рН 7,2-7,4, отношение объема посевного материала к объему перерабатываемого сырья 1:10, продолжительность процесса от 12,00±0,05 до 24,00±0,05 ч.
- изучены состав и свойства продуктов биотрансформации кератинсодержащего сырья.
Практическая значимость работы. В результате теоретических и экспериментальных исследований разработана технология получения белковой добавки с высокой биологической ценностью на основе продуктов биотрансформации кератинсодержащего сырья. Проведена апробация разработанной технологии в промышленных условиях на ОАО «Кемеровская птицефабрика».
Подана заявка на получение патента №2010146871 "Способ получения смеси аминокислот из отходов переработки сырья животного и растительного происхождения" (приоритет от 17.11.2010).
Представленные результаты получены в ходе исследований, проводившихся в 2009-2011 гг. в рамках следующих научных программ и проектов, участником которых был соискатель: программа «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» («У.М.Н.И.К.») по теме «Комплексная, безотходная технология переработки кератинсодержащего сырья с целью получения полноценных кормов для сельскохозяйственных животных»; ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг, государственный контракт № 16.740.11.0058.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были предметом докладов и обсуждений на международных, всероссийских и межрегиональных научно-технических конференциях, семинарах, конгрессах: Международной научной конференции «Промышленное развитие России: проблемы, перспективы" (г. Н. Новгород, 2009), Всероссийской научно-практической конференции "Управление инновационным развитием современного агропромышленного комплекса" (г. Вологоград, 2010), VI Мое-
ковском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (г. Москва, 2011), III Международной научной конференции молодых ученых "«Парадигмы современной науки» (г. Караганда, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе - три в отраслевых журналах, рекомендованных ВАК «Техника и технология пищевых производств»
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из следующих основных разделов: введение, аналитический обзор, организация, объекты и методы исследования, результаты исследования и их обсуждение, практическая реализация результатов исследований, выводы, библиографический список и приложения. Основное содержание работы изложено на 105 страницах машинописного текста, содержит 26 таблиц и 19 рисунков. Список литературы включает 154 наименования.
