Введение к работе
1.1 Актуальность исследований. Рост производства продуктов животноводства и снижение их себестоимости в значительной степени сдерживаются из-за недостатка кормового протеина. Дефицит его в мире составляет порядка 6–6,5 млн. тонн при общей годовой потребности около 35-40 млн. тонн. В связи с этим важное значение приобретает изыскание новых кормовых средств, богатых белком.
Недостаток протеина — одна из причин высоких затрат корма на единицу производимых продуктов животноводства.
В практике отечественных комбикормовых производств доля зерновых компонентов в рецептах комбикормов составляет 60–80 %, поэтому в нашей стране на фураж расходуется более 30 % годового урожая зерновых культур. В то же время, во всех странах наблюдается устойчивая тенденция к сокращению расхода зерна на производство комбикормов. В странах Западной Европы, например, в составе комбикормов доля зерновых продуктов не превышает 12–15 %, что в 4–5 раз меньше, чем в отечественном кормопроизводстве.
Современный уровень развития пищевой и перерабатывающей промышленности и состояние их сырьевой базы требуют принципиально нового подхода к проблеме использования вторичных ресурсов. Сущность этого подхода заключается в создании безотходных технологий, позволяющих максимально использовать все ценные компоненты сырья, включая вторичные, а также исключать ущерб, наносимый окружающей среде в результате выбросов отходов производства. В этом плане было изучено сыродельное производство, как источник вторичных сырьевых ресурсов, в частности молочной сыворотки.
Мировое производство молочной сыворотки приближается к 100 млн. тонн, и только половина этого количества используется на различные цели, остальное сливается в канализацию, водоёмы, несмотря на существующие ограничения вплоть до полного запрета. Эти строгие меры вызваны тем обстоятельством, что органические вещества сыворотки для своего окисления потребляют большое количество кислорода, ухудшая тем самым развитие флоры и фауны водоёмов. Так, окисление органических соединений, содержащихся в 1л сыворотки, требуется 50 г кислорода, в то время как один человек расходует в среднем 100 литров воды в день и для окисления этого количества сточных вод требуется 30 г кислорода, т.е. предприятия молочной промышленности являются источником интенсивного загрязнения гидросферы.
Для использования вторичных сырьевых ресурсов молока и для защиты водоёмов от загрязнения сточными водами молочных и сыродельных производств, необходимо осуществить комплекс мероприятий, в том числе технологических, которые включают разработку и применение безотходных технологических процессов, т.е. максимальное использование всех компонентов сырья и побочных продуктов. Несмотря на многочисленные исследования по рациональному использованию молочной сыворотки, проблема продолжает оставаться достаточно острой даже для промышленно развитых стран.
Преобладающим направлением использования вторичных сырьевых ресурсов сыродельного производства, является, на наш взгляд, производство комбикормов.
Расширение сырьевой базы производства комбикормов за счёт вторичных ресурсов переработки молока актуально, оно позволит наряду с экономией сырья разработать новые технологии получения комбикормов, обогащённых солёной молочной сывороткой, содержащей ценный животный белок, биологически активные вещества и витамины.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематикой НИР кафедры Пищевой инженерии и высоких технологий КубГТУ «Теоретическое обоснование и разработка прогрессивных технологий получения продуктов питания на базе растительного сырья», № госрегистрации 01200305556.
1.2 Цель и задачи работы. Целью исследований является разработка технологии получения новых кормовых продуктов на основе вторичных сырьевых ресурсов пищевых производств.
Для достижения намеченной цели решались следующие задачи:
- изучение физико-механических свойств, химического и аминокислотного состава зернового сырья для производства комбикормов;
- изучение физико-механических свойств, химического состава солёной молочной сыворотки, получаемой при переработке молока в некоторые сорта сыра;
- разработка оптимальных режимов сгущения солёной молочной сыворотки;
- изучение аминокислотного состава солёной молочной сыворотки;
- разработка рецептов комбикормов с заменой зернового и минерального сырья на сгущенную солёную сыворотку без ухудшения их питательности;
- анализ и оценка физико-механических, биохимических и микробиологических характеристик, биологической ценности комбикормов, получаемых предлагаемым способом;
- исследование изменения свойств получаемых комбикормов при хранении;
- исследование влияния солёной молочной сыворотки на микробиологические процессы, происходящие в комбикормах при хранении;
- разработка технологии комбикормов, содержащих солёную молочную сыворотку;
- разработка технической документации (ТУ) на комбикорма для крупного рогатого скота и свиней с использованием солёной молочной сыворотки;
- производственная проверка разработанной технологии получения комбикормов с соленой молочной сывороткой и оценка её экономической эффективности.
1.3 Научная новизна работы. Теоретически и экспериментально обоснована технология получения сгущенной солёной молочной сыворотки из вторичных сырьевых ресурсов сыродельных заводов.
Теоретически и экспериментально доказана возможность получения
комбикормов, обогащенных сгущенной солёной молочной сывороткой.
На основе результатов анализа химического состава, микробиологических процессов, определения биологической ценности солёной молочной сыворотки, научно обоснована и экспериментально доказана целесообразность её использования в технологии комбикормов.
Впервые разработаны и предложены производству рецепты комбикормов для крупного рогатого скота и свиней с заменой зернового и минерального сырья на солёную молочную сыворотку. Доказана возможность безопасного хранения комбикормов, получаемых по предлагаемой технологии, до трёх месяцев.
Новизна предлагаемых технологических решений защищена патентом РФ на полезную модель.
1.4 Практическая значимость. Разработана и апробирована в производственных условиях технология комбикормов с использованием солёной молочной сыворотки, и определены оптимальные параметры её ввода в рецепты комбикормов. Разработана и утверждена техническая документация (ТУ) на комбикорма для крупного рогатого скота и свиней с использованием солёной молочной сыворотки.
1.5 Реализация результатов исследования. Производственные испытания разработанной технологии комбикормов проведены в условиях предприятия ООО «Комбитрейд» (ст. Тбилисская Краснодарского края). Ожидаемый экономический эффект от внедрения ресурсосберегающей технологии комбикормов с использованием соленой молочной сыворотки, составляет от 65 до 140 рублей на 1 тонну готового комбикорма.
1.6 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных научных семинарах кафедры Пищевой инженерии и высоких технологий КубГТУ (г. Краснодар, 2003–2006 гг.); на IX Международной научно-практической конференции «Промышленные и бытовые отходы: проблемы хранения, захоронения, утилизации, контроля» (г. Пенза, 2005 г.); на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы качества и безопасности продовольственного сырья и пищевой продукции» (г. Краснодар, 2005 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные технологии в перерабатывающей промышленности» (г. Краснодар, 2006 г.).
1.7 Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 научных работ, в том числе 5 статей, 2 тезиса докладов, получен патент РФ на полезную модель.
1.8 Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора отечественной и зарубежной литературы, методической и экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложения. Основной текст диссертации изложен на 110 страницах компьютерного текста, содержит 19 таблиц и 15 рисунков. Список использованной литературы включает 140 наименований, в том числе 20 – иностранных авторов.
