Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 11
Значение вторичных сырьевых ресурсов для получения технической продукции 11
1.2. Характеристика и состав компонентов, входящих в состав мышечно-хрящевых тканей гидробионтов 16
1.3. Получение и применение пищевых и кормовых добавок, включая специализированные 23
Глава 2. Материалы и методы исследований 39
2.1. Материалы исследований 39
2.2. Проведение технологических экспериментов 41
2.3. Методы исследований 43
Глава 3. Результаты и их обсуждение 49
3.1. Характеристика и обоснование выбора сырья для разработки техно-логии получения кормовых добавок способом биомодификации 49
3.2. Разработка технологии биомодификации отходов, полученных при разделке рыб и кальмара 52
3.2.1. Исследование процессов ферментолиза мышечно-хрящевой ткани голов командорского кальмара 53
3.2.2. Исследование процессов ферментолиза мышечно-хрящевой ткани голов лососевых на примере кеты 61
3.3. Определение параметров сушки для получения кормовой добавки 63
3.4. Технология кормовой добавки из отходов гидробионтов 70
3.4.1. Технология кормовой добавки из голов кальмара (КДК) 70
3.4.2. Изменение показателей качества кормовой добавки из голов кальмара при хранении 74
3.5. Определение биологической ценности кормовых добавок с тест-культурой Tetrahymena pyriformis 86
3.6. Технология кормовой добавки из голов лососевых (КДР) 91
3.7. Характеристика отходов, образующихся при производстве БАД из голов рыб и кальмара 100
3.7.1. Разработка технологии кормовой добавки из отходов при по-лучении БАД из голов кальмара и лососевых 104
3.7.2. Определение биологической ценности кормовых добавок 108
3.8. Сравнительная оценка аминокислотного состава кормовых добавок КДК и КДР с «идеальным» белком корма для птиц и свиней 110
3.9. Исследование эффективности кормовых добавок на рыбах 113
3.10. Расчет экономической эффективности производства кормовой добавки из голов кальмара 120
Выводы 129
Список литературы
- Характеристика и состав компонентов, входящих в состав мышечно-хрящевых тканей гидробионтов
- Проведение технологических экспериментов
- Исследование процессов ферментолиза мышечно-хрящевой ткани голов лососевых на примере кеты
- Характеристика отходов, образующихся при производстве БАД из голов рыб и кальмара
Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время в мировой практике животноводства и рыбоводства широко применяются кормовые добавки, которые позволяют регулировать не только массовые и ростовые, но и качественные показатели (Лукьянов, 2005; Перегудов, 2005).
Как правило, такие кормовые добавки имеют определенную функциональную направленность с выраженным действием одного или нескольких компонентов (Березов, Коров-кин, 1998; Северин, 2004). Большая часть таких добавок производится из отходов, накапливающихся при переработке гидробионтов (Куцакова и др., 2002; Киричко, 2003; и др.).
Несмотря на существенный вклад многих ученых в развитие технологий кормовых продуктов из отходов при обработке гидробионтов (Л.С.Абрамова, Н.П. Боева, Н.П. Быкова, В.П. Зайцев, Л.Л. Лагунов, В.М. Дацун, А.Ю. Звягинцев, Н.Н. Ковалев, Г.В. Ковров, Т.М. Сафронова, А.В. Перебейнос, А.П. Ярочкин, G.M. Berge, S. Manop, R.A.A. Muzzarelli, M. Falk, K.M. Rudall, C.P. Savage, L. Sittiwat и др.), разработка технологий кормовых добавок, содержащих как пищевые, так и биологически активные компоненты, остается востребованной.
Аргументом в пользу привлечения отходов гидробионтов для получения кормовых добавок являются их недоиспользование и значительный объем (Дацун, 1995; Приморские рыбаки..., 2006; и др.), а также повышенный спрос в России и за рубежом (особенно в странах АТР) на кормовые продукты из сырья морского происхождения.
В то же время известны работы по технологии получения биологически активных добавок определенного действия из хрящевой и костной ткани при разделке лососевых и других рыб (Пивненко, 2010; Сорокоумов, 2010), а также кальмаров (Суховерхова, 2006). При этом остается значительная масса отходов, потенциально пригодных для получения кормовых добавок (Андрусенко, 1988; Новикова, 2003).
Исходя из объемов возможного изъятия лососевых и кальмара (Руководство…, 1998; Состояние промысловых ресурсов, 2011, 2013) рассчитано, что количество кост-но-мышечно-хрящевых компонентов (головы лососевых и кальмара) в Дальневосточном регионе может составлять 50–60 тыс. т в год для лососевых и 5–6 тыс. т для кальмара.
Анализ литературы показал, что многие частные технологии кормовых добавок основаны на ферментной модификации сырья с целью повышения растворимости определенных компонентов (Roberfroid, 1996; Shargel, Yu, 1999; Мухин, Новиков, 2001; Кузнецов, 2003; Ших и др., 2011), что заслуживает внимания и может являться отправной точкой для проведения дальнейших исследований.
Биомодификация отходов от разделки гидробионтов позволяет перевести компоненты хрящевой и мышечной ткани в растворимое и легкоусвояемое состояние и тем
4 самым повысить эффективность использования содержащихся в них биологически активных и питательных веществ.
Полученные в легкоусвояемой форме биологически активные компоненты, содержащиеся в тканях голов кальмара и лососевых, способны регулировать обменные процессы в хрящевой ткани, участвовать в формировании тканей организма, например коллагеновых, выступать в качестве общеукрепляющих средств (Пат. РФ 2161002; РФ Пат. 2250047).
Потребителями кормовых добавок с такими свойствами могут быть наземные и водные животные (рыбы, свиньи, собаки, крупный рогатый скот и др.).
Таким образом, учитывая наличие в составе отходов при переработке объектов морского промысла биологически активных веществ и опыт исследователей, показавших их функциональное действие, с одной стороны, а также значительный объем и необходимость рационального использования морского сырья – с другой, разработка технологии использования отходов, получаемых при разделке лососевых и кальмаров для кормовых продуктов, является актуальной.
Целью работы является разработка технологии кормовых добавок из мышечно-хрящевых отходов, полученных от разделки рыбы и кальмаров, на основе ферментации, повышающей содержание растворимых питательных и биологически активных компонентов в готовом продукте, а также – обоснование использования отходов после производства БАД.
Задачи исследований:
– исследовать химический состав отходов, полученных при разделке гидробионтов (головы кальмара и лососевых), в том числе – после получения из них биологически активных добавок (БАД);
– обосновать выбор ферментных препаратов для биомодификации мышечно-хрящевой ткани головоногих моллюсков и рыб;
– разработать рациональные параметры гидролиза сырья, способствующие повышению содержания растворимых нутриентов в готовом продукте, а также условия сушки.
– обосновать целесообразность получения кормовых добавок из отходов после выделения БАД;
– исследовать показатели безопасности, химический состав, пищевую и биологическую ценность кормовых добавок, установить сроки хранения готового продукта, провести оценку эффективности кормовых добавок на живых объектах;
– рассчитать экономическую эффективность производства кормовой добавки;
– разработать проекты технической документации (ТУ и ТИ) на кормовые добавки, полученные на основе биомодификации мышечно-хрящевых отходов от разделки и переработки рыб и головоногих моллюсков.
5 Научная новизна. Научно обоснована технология получения кормовых добавок, отличающихся высоким содержанием легкодоступных нутриентов, из отходов, полученных при разделке рыб и головоногих моллюсков, в том числе и после получения БАД (из голов кальмара и лососевых).
Научно обоснованы выбор ферментных препаратов в зависимости от их специфичности и состава сырья, рациональная продолжительность ферментолиза для обеспечения максимальной пищевой доступности нутриентов белкового и полисахаридного происхождения.
На основании установленной зависимости степени удаления воды от толщины слоя продукта обоснованы режимы ИК-сушки ферментолизатов из голов кальмара и лососевых.
Показана высокая биологическая ценность кормовых добавок из голов кальмара и лососевых, в том числе в смеси со стандартным кормом.
Показано, что отличительной чертой разработанных кормовых добавок является высокое содержание легкодоступных и обладающих биологической активностью аминосахаров и аминокислот, а также полиненасыщенных жирных кислот и минеральных веществ.
Установлена эффективность кормовых добавок, определенная по увеличению массовых показателей при кормлении молоди кеты, симы и карася серебряного.
На основании результатов исследований регламентированных показателей безопасности кормовых добавок, в том числе микробиологических, обоснованы условия и определены сроки их хранения.
Практическая значимость работы. Разработана технология переработки мышечно-хрящевой ткани гидробионтов, в том числе после извлечения из нее БАД, включающая ферментативный гидролиз. Разработана технология сушки, установлены условия хранения кормовых продуктов, а также их безопасность.
Доказана эффективность применения кормовых добавок на молоди рыб и рассчитана экономическая эффективность производства кормовой добавки.
Разработан проект технических условий ТУ 9283-345-00472012-2012 «Добавка кормовая из отходов водных биоресурсов» и ТИ 347-2014.
Новизна технического решения подтверждена патентом № 2460313 «Способ производства кормовой добавки хондропротекторной направленности из отходов морских гидробионтов».
Научные положения, выносимые на защиту
– Мышечно-хрящевые отходы, получаемые при разделке лососевых и кальмаров, в том числе и после производства из них БАД, являются перспективным сырьем для изготовления кормовых добавок с высоким содержанием биологически активных нутри-ентов;
– Ферментативная модификация мышечно-хрящевой ткани голов кальмара и лососевых обеспечивает образование легкодоступных веществ белкового и полисахаридно-го происхождения.
– Обоснованные условия ферментолиза, последующей термообработки и хранения позволяют получить кормовые добавки с высокой биологической ценностью за счет аминокислот, аминосахаров и полиненасыщенных жирных кислот.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на Международной конференции, посвященной 70-летию С.М. Коновалова «Современное состояние водных биоресурсов» (Владивосток, 2008); Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана» (Владивосток, 2010); IV Научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология – для здорового питания и решения медико-социальных проблем» (Светлогорск, 2011); Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии переработки продовольственного сырья» (Владивосток, 2011).
Публикации
Основные результаты диссертации изложены в 9 печатных работах, в том числе 4 статьи в журналах перечня ВАК Министерства образования и науки РФ, 4 печатных работы в материалах конференций и 1 патент РФ.
Структура и объем работы
Характеристика и состав компонентов, входящих в состав мышечно-хрящевых тканей гидробионтов
Научно обоснована технология получения кормовых добавок, отличающихся высоким содержанием легкодоступных нутриентов, из отходов, полученных при разделке рыб и головоногих моллюсков, в том числе и после получения БАД (из голов кальмара и лососевых).
Научно обоснованы выбор ферментных препаратов в зависимости от их специфичности и состава сырья, рациональная продолжительность ферменто-лиза, для обеспечения максимальной пищевой доступности нутриентов белкового и полисахаридного происхождения.
На основании установленной зависимости степени удаления воды от толщины слоя продукта обоснованы режимы ИК-сушки ферментолизатов из голов кальмара и лососевых.
Показана высокая биологическая ценность кормовых добавок из голов кальмара и лососевых, в том числе в смеси со стандартным кормом.
Показано, что отличительной чертой разработанных кормовых добавок является высокое содержание легкодоступных и обладающих биологической активностью аминосахаров и аминокислот, а также полиненасыщенных жирных кислот и минеральных веществ. Установлена эффективность использования кормовых добавок, определенная по увеличению массовых показателей при кормлении молоди кеты, симы и карася серебряного. На основании результатов регламентированных показателей безопасности кормовых добавок, в том числе микробиологических, обоснованы условия и определены сроки их хранения.
Положения, выносимые на защиту: - Мышечно-хрящевые отходы, получаемые при разделке лососевых и кальмаров, в том числе и после производства из них БАД, являются перспективным сырьем для изготовления кормовых добавок с высоким содержанием биологически активных нутриентов; - Ферментативная модификация мышечно-хрящевой ткани голов кальмара и лососевых обеспечивает образование легкодоступных веществ белкового и полисахаридного происхождения. - Обоснованные условия ферментолиза, последующей термообработки и хранения позволяют получить кормовые добавки с высокой биологической ценностью за счет аминокислот, аминосахаров и полиненасыщенных жирных кислот. Практическая значимость работы Разработана технология получения кормовых добавок из отходов после разделки гидробионтов с использованием рациональных условий биомодификации мышечно-хрящевых тканей.
Установлены основные параметры ИК-сушки ферментолизата, заключающиеся в определении рациональной температуры и толщины слоя продукта.
На основании регламентированных показателей безопасности и качества готового продукта обоснованы условия и сроки хранения кормовых добавок.
Доказана эффективность кормовых добавок из голов кальмара (КДК) и из отходов после получения БАД на примере кормления молоди кеты и карася серебряного. Кормовую добавку из голов кальмара рекомендовано использовать, как стартовый корм для молоди кеты и карповых рыб.
Кормовую добавку из голов лососевых (КДР) с высоким содержанием белков и минеральных веществ рекомендовано использовать для сельскохозяйственных животных и продукционных рыбных кормов.
Рассчитана экономическая эффективность производства кормовой добавки из мышечно-хрящевой ткани гидробионтов.
Разработан проект технических условий ТУ 9283-345-00472012-2014 «Добавка кормовая из отходов водных биоресурсов» и ТИ 347-2014.
Новизна технического решения подтверждена патентом № 2460313 «Способ производства кормовой добавки хондропротекторной направленности из отходов морских гидробионтов». Апробация работы
Основные результаты диссертационной работы были представлены на Международной конференции, посвященной 70-летию С.М. Коновалова «Современное состояние водных биоресурсов» (Владивосток, 2008); Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана» (Владивосток, 2010); IV Научно-практической конференции, «Пищевая и морская биотехнология – для здорового питания и решения медико-социальных проблем» (Светлогорск, 2011); Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии переработки продовольственного сырья» (Владивосток, 2011).
Объектом исследования являются отходы от разделки гидробионтов и технология кормовых добавок из них.
Предметом исследований является способ биомодификации отходов, показатели качества и безопасности сырья и кормовых добавок. Публикации Основные результаты диссертации изложены в 9 печатных работах: 4 статьи в журнале из перечня ВАК Министерства образования и науки РФ и 4 печатных работы в материалах конференций, получен 1 патент. Структура и объем работы Диссертация включает введение, обзор литературы, методическую часть, экспериментальную часть, выводы, список литературы, содержащий 434 источников (из них 366 отечественных, 68 зарубежных). Работа изложена на 186 страницах, содержит 54 таблицы, 25 рисунков и 10 приложений на 14 страницах.
Проведение технологических экспериментов
Материалом исследований служили: - отходы от разделки дальневосточных гидробионтов: головы рыб семей ства лососевых Oncorhynchus keta (кета), Oncorhynchus gorbuscha (горбуша), Oncorhynchus kisutch (кижуч), соответствующие требованиям ОСТ 15-414-2004; и головы головоногих моллюсков Todarodes pacificus (тихоокеанского кальма ра) и Berryteuthis magister (командорского кальмара), соответствующие требо ваниям ГОСТа 20414-93, а также Единым санитарно-эпидемиологическим и ги гиеническим требованиям Таможенного союза (п.3.1, п. 3.7). Головы рыб и кальмаров заготовлены в районе промысла и в замороженном виде доставлены в ТИНРО-Центр.
Материалом исследований также служили вторичные отходы, полученные при переработке голов рыб и кальмара на БАД.
Отходы от переработки голов рыб: липидсодержащая фракция (хитозан-липидный комплекс), костный остаток (осадок после гидролиза тканей голов лососевых). Отходы от переработки голов кальмара: осадок после отделения гидроли-зата и осадок после дополнительного удаления гидролизата сепарацией. Для гидролиза сырья использовали ферментные препараты. - ЦеллоЛюкс-F (Целловиридин Г20х) получен путем микробного синтеза (экзогенные ферменты), состоит из целлюлазы, ксиланазы, -глюканазы и глю коамилазы и проявляет целлюлолитическую активность 2000 ± 200 ЦлА/г. Кси ланазная активность составляет до 8000 Кл/г, глюканазная (-глюканаза) – до 1500 Гл/г, глюкоамилазная – 20 Гла/г, рабочая зона действия рН = 3,5–6,0, тем пература 35–60 С (Р СТО 13684916-2005, ТУ 9291-010-00479563-99; Сиббио фарм, 2008).
Известно, что присутствующие в целлолюксе ферменты способны катализировать разрыв -1,4-связей в полисахаридах до отдельных сахаров (диса 40 харидов). Фермент целлюлазы способствует разрыву -1,4-связей с образованием дисахарида. Присутствующие в целлолюксе ксиланаза и глюканаза также катализируют разрыв -1,4-связи (Грачева, 1975). Такие же связи имеются в гликозаминогликанах, которые являются неотъемлемой составной частью хрящевой ткани. По этой причине целлолюкс был выбран для исследований.
- Протомегатерин Г20х - продуцент Bacillus megaterium, протеолитиче-ская активность (ПЕ) 800 ± 50 ед./г, коллагенолитическая активность (Кл) -1,33 ед./г, рабочая зона действия рН = 6,5-8,0, температура 30-60 С (ТУ 00479942-002-94). Протомегатерин Г20х проявляет протеолитическую активность действия и состоит из протеиназ (эндопептидазы). Протеиназы гидро-лизуют преимущественно внутренние пептидные связи в белках и пептидах (Франк, 1966; Мосолов, 1971; Пономарев, 2002).
- Амилопротооризин Г10х (ТУ 9291-078-00334586-2007) получен путем глубинного или твердотельного культивирования микромицета и последующего высушивания культуры гриба Aspergillus oryzae, содержит а-амилазу, мальтазу, глюкоамилазу и протеиназу (Кислухина, 2002; Полякова, Римаре-ва, 2006; Римарева, 2010). Фермент в основном проявляет протеолитическую активность, но некоторые его компоненты способны катализировать расщепление и углеводсодержащих компонентов, поэтому его использовали для ферментолиза мышечно-хрящевой ткани голов, как кальмара, так и лососевых. Направленность действия смешанная: протеолитическая активность (ПЕ) - 800 ед./г, амилолитическая активность - 1100 Ае/г, целлюлолитиче-ская - 280 ЦлА/г, рабочая зона действия рН = 4,5-6,5, температура 40-55 С.
Входящая в состав этого фермента -амилаза (декстриногенамилаза) беспорядочно действует на молекулу субстрата изнутри, что приводит к быстрому снижению вязкости раствора, т.е гидролизует -1,4-гликозидную связь в полисахаридах с образованием олиго- и моносахаридов (Гликозаминогликаны и гликопротеины, 2009). Активность -амилазы оптимальна при pH 6,7-7,0 (Пермякова, Киселева, 2004). Глюкоамилаза __ экзофермент, гидролизует связи -1,4 и -1,6 в полисахаридах, последовательно отщепляя по одному остатку сахара с нереду-цирующих концов цепей. Оптимальные условия для гидролиза рН 4,5–4,6, температура 55–60 С (Киселева, 2008).
У тихоокеанских лососей многие части головы (черепа) образованы хрящевой тканью. При исследовании мышечно-хрящевой ткани лососевых головы рыб рубили на куски, удаляя жаберные крышки и жабры.
У головоногих моллюсков хрящевым скелетом является головная капсула сложной формы, состоящая из трех обособленных отделов, в которых находятся ганглии. При заготовке мышечно-хрящевой ткани кальмаров использовали сырье, полученное при разделке в соответствии с ГОСТом 20414-93, с отделением щупалец и клюва. Также использовались разделанные головы без ганглиев и глаз (стекловидного тела).
Для получения и исследования кормовых продуктов из голов кальмара и лососевых нами разработаны технологические схемы (Пат. РФ № 2460313), согласно которым мышечно-хрящевую ткань (Крисюк, 1982; Гурьев, 1984; Боль в спине, 2007; Голошубина и др., 2009) размораживали в воде, предварительно упаковав сырье в водонепроницаемую упаковку; размороженное сырье разделывали, удаляя жабры и жаберные крышки у голов лососевых и клюв и глаза из голов кальмара. Сырье промывали водой, и после стекания воды измельчали головы до размера частиц 0,5–3,0 мм2. Фарш смешивали с нагретой до температуры 45–50 С водой в соотношении 1,0 : 0,5 (сырье : вода). Предварительно в воду вносили ферментный препарат, концентрация которого устанавливалась опытным путем. Активация ферментного препарата и регулирование уровня рН среды в сторону оптимума действия ферментного препарата осуществлялись путем добавления пищевой уксусной кислоты. В водный раствор также добавляли хлорид натрия в количестве 1,0 % и бензойнокислый натрий – 0,1 % для замедления микробиологических процессов. Гидролиз осуществлялся при температуре 45 ± 5 С в течение времени, установленного как рациональное по величине прироста содержания небелкового азота и аминосахаров в гидролизате. Инактивация ферментных препаратов проходила при температуре 80 С в течении 15 мин. Ферментолизат из голов лососевых центрифугировали в течение 10 мин при 3000 об/мин с целью удаления липидной эмульсии. Полученные гидролизаты высушивали при 45–105 С с применением инфракрасного излучения в течение 2,5–16,0 ч, с конвекцией воздуха (0,7 м/с) и без нее. Кормовые добавки измельчали до 1–2 мм, фасовали и упаковывали в бумажные мешки с полиэтиленовым вкладышем и направляли на хранение, при температуре 25 ± 5 С. Сроки хранения установлены опытным путем.
Исследование процессов ферментолиза мышечно-хрящевой ткани голов лососевых на примере кеты
Относительная биологическая ценность кормовых добавок после 12 мес хранения исследована на тест-культуре Tetrahymena pyriformis (рис. 17).
Биологическое тестирование предлагается для предварительной экспресс-оценки качества сырья, пищевых и кормовых продуктов в тех случая, когда провести испытания на высших животных затруднительно (Долгов, 1984; Методические рекомендации…, 1987; Виноходов, 1995).
Исследования безопасности кормов и относительной биологической ценности (ОБЦ) проводили, используя в качестве тест-организма по Инструкции по санитарно-микробиологическому контролю производства пищевой продукции из рыбы и морских беспозвоночных (1991) методом «культивирование простейших Tetrahymena pyriformis в растворе 0,1 % ПС (пептонной среды) и исследуемых компонентов». Этот метод является критерием правильности выбора компонентов кормов, их концентраций и соотношения (Москаленко и др., 1997; Баштовой, Сахарова, 2010, 2013).
Подготовленные пробы по 2 мл вносили в пробирки. Синхронизированную культуру инфузорий в одной стадии размножения и роста вносили по 0,05 мл в те же пробирки. Инкубирование проводили при температуре 22 0С, наличие роста контролировали каждые сутки под микроскопом в 10 полях зрения. Динамику роста и развития простейшей наблюдали в течение 4 сут, для выявления эффекта положительного влияния исследуемых образцов на живую клетку на примере тест-культуры Tetrahymena pyriformis. Количество выросших особей считали под микроскопом в камере Горяева, фиксируя их формалином.
Подсчет инфузорий вели в 10 квадратах камеры Горяева и выводили среднее арифметическое из трех подсчетов. На основании полученных данных рассчитывали показатель ОБЦ, который представляет собой процентное отношение количества выросших инфузорий на исследуемом образце и того же – на казеине. Для сравнения биологической ценности с антиокислителями кормолан и ионол использовались 2 варианта (№ 2 и № 3) кормовой добавки из голов командорского кальмара (КДК) 12 мес хранения. В кормовой добавке № 1 и № 4 антиоксидант отсутствует, присутствующий в них БКН (бензойнокислый натрий), являясь консервантом, оказывает сильное угнетающее действие на микрофлору (дрожжи и плесневые грибы, включая афлатоксинообразующие) (Химическая энциклопедия, 1988).
Динамику роста и развития тетрахимены наблюдали (рис. 17) в течение 4 сут в растворе контрольной среды и исследуемых образцов (Методические рекомендации…, 1987) для выявления эффекта положительного влияния кормовых добавок на живую клетку на примере тест-культуры Tetrahymena pyriformis. Кормовую добавку № 4 рассматривали как контрольный образец.
Отдельно проведенное исследование показало, что тетрахимена в среде с образцами кормов № 1 и № 4 имеет максимальные размеры клеток 0,35–0,40 мкм по сравнению с другими образцами – 0,20–0,25 мкм. На рис. 17 видно, что все исследуемые образцы обладают высоким уровнем ОБЦ. На 4-е сут наблюдается пик роста тест-культуры, что объясняется интенсивным потреблением питательных веществ из кормовых добавок, что в свою очередь свидетельствует об отсутствии токсичности исследуемых образцов (Баштовой, Сахарова, 2013).
Полученные на 4-е сут данные всех образцов в сравнении с контролем имеют высокие значения ОБЦ.
Для биологических испытаний на примере рыб были изготовлены образцы корма (5 опытных и 1 контрольный) из стандартного корма (ЛСНТ) и кормовой добавки из голов командорского кальмара (КДК) (табл. 22) и определена их биологическая ценность (ОБЦ) после 12 мес хранения. Образцы корма для определения ОБЦ готовили путем измельчения до однородного порошкообразного состояния исходных образцов ЛСНТ и КДК и их последующего смешивания в процентном соотношении.
Определение относительной биологической ценности (ОБЦ) проводилось по методу Игнатьева – «культивирование простейшей Tetrahymena pyriformis в растворе 0,1 % ПВ (пептонной воды) и исследуемых компонентов» (Инструкция ..., 1991). Этот метод является критерием правильности выбора компонентов кормов, их концентраций и соотношения (Баштовой, Сахарова, 2010, 2013).
По данным проведенных исследований ОБЦ видно (рис. 18, табл. 22), что благотворно влияют на рост и развитие простейших образцы № 6 и 5.
Характеристика отходов, образующихся при производстве БАД из голов рыб и кальмара
Запас финансовой прочности: ЗФП = (ВР – РП) / ВР 100 % = (4202,617 – 1342,837) / 4202,617 100 % = = 68,05 %.
Запас финансовой прочности – это показатель финансовой устойчивости предприятия, который определяет, до какого уровня предприятие может уменьшить свое производство, не неся при этом убытков.
На основании анализа товарного рынка выявлено, что предлагаемый вид продукции не представлен на рынке кормовых продуктов. По итогам выполненных расчетов были рассчитаны годовой выпуск продукции, стоимость и потребность материальных ресурсов, фонд заработной платы основных рабочих, стоимость продукта и его себестоимость, прибыль и окупаемость затрат. Экономические расчеты показали, что отпускная цена за тонну готовой продукции составит 146,178 тыс. руб. Предприятие является достаточно надежным, степень риска капитальных вложений – ниже среднего, срок окупаемости капитальных затрат – 3,125 года (3 года и 45 дней). Запас финансовой прочности 68,05 %. Прибыль от реализации готового продукта составит 815,0564 тыс. руб. 129 Выводы
1. Разработана технология кормовых добавок, отличающихся высоким содержанием легкодоступных аминокислот и аминосахаров, на основе биомодификации мышечно-хрящевых отходов, полученных при разделке лососевых и кальмаров.
2. В зависимости от особенностей сырья и специфичности ферментов экспериментально установлены рациональные параметры биомодификации: для голов кальмара концентрация целлолюкса 630 ЦлА/кг сырья, время гидролиза 2,0–2,5 ч; для голов лососевых (кеты) концентрация амилопротооризина или протомегатерина 1800 Пе/кг сырья, время гидролиза – соответственно 2,5 и 5,0 ч, при гидромодуле 1,0 : 0,5 и температуре 45 ± 5 С.
3. Установлено, что при рациональных условиях ферментного гидролиза голов лососевых степень гидролиза белков составляет 39–60 %, полисахарид-ной части – 28–61 %, что приводит к увеличению растворимости белковых и полисахаридных компонентов соответственно на 70–90 и 90–130 %. Количество свободных аминосахаров в результате ферментолиза составляет 5–14 % от количества аминосахаров в сырье.
Установлено, что при ферментолизе голов кальмара степень гидролиза белков составляет 38–44 %, аминосахаров – 47–61 %, вследствие чего растворимость белковых компонентов увеличивается на 10–20 %, а полисахаридов – в 3–6 раз. Количество свободных аминосахаров, перешедших в раствор, составляет 21–28 % от количества в сырье.
4. Разработаны рациональные условия сушки ферментолизатов с исполь зованием инфракрасного излучения: температура 45–65 С, время 3,5 ч до массо вой доли воды 8,5–11,5 %. Добавка из голов кальмара (КДК) содержит белка 61– 62 %, аминосахаров – до 3 % и минеральных веществ – около 20 %, кормовая добавка из голов лососевых (КДР) содержит белка 41–42 %, аминосахаров – до 0,3 % и минеральных веществ – 35 %. Содержание 3, 6 жирных кислот со ставляет в КДР 24,4 %, в КДК – 43,6 % от суммы ЖК. На долю эйкозапентаено вой и докозагексаеновой от суммы ПНЖК приходится соответственно 60 и 82 %. 130
5. Исследования химического состава, показателей безопасности, включая микробиологические, и относительной биологической ценности, которая нахо дится в пределах 83–94 %, позволили обосновать условия и сроки хранения кор мовых добавок при температуре 20–30 С в течение 12 мес – для КДК и 6 мес – для КДР в негерметичной упаковке.
Показано (на примере КДК), что после 12 мес хранения растворимость добавки составляет 71,0 %, при этом количество легкорастворимых аминосахаров – 41,5 % (из которых 58,5 % – свободные), количество свободных аминокислот – 34,9 мг/г ткани, из них таурина – 23,8 %.
6. Установлена целесообразность использования отходов, образующихся при производстве БАД, для получения кормовых добавок как источников белков и аминосахаров, содержание которых в готовом продукте составляет соответственно 42,0–45,0 и 2,0–2,5 %. Показано, что кормовые добавки обладают высокой биологической ценностью.
7. На основании биологических испытаний установлена эффективность кормовых добавок, которая выражалась в средненедельном увеличении массы рыб на 10,3–11,8 %. Величина кормового коэффициента порядка 1,5–4,5 ед. позволяет позиционировать кормовую добавку из голов кальмара как стартовый корм для молоди рыб. Минерально-белковая кормовая добавка из голов лососевых рекомендована для сельскохозяйственных животных (птицы, свиней) и продукционных рыбных кормов.
8. Экономические расчеты производства кормовой добавки в объеме 28,75 т/г из голов кальмара (КДК) показали, что отпускная цена за тонну готовой продукции составит 146,178 тыс. руб. Прибыль от реализации готового продукта – 815 тыс. руб. Срок окупаемости капитальных затрат – 3,125 года (3 года и 45 дней).
