Научная статья на тему 'Биотрансформация жировых отходов как метод прижизненного формирования качества мясного сырья путем применения аттрактивных кормов'

Биотрансформация жировых отходов как метод прижизненного формирования качества мясного сырья путем применения аттрактивных кормов Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
391
68
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Все о мясе
ВАК

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Бабурина Марина Ивановна, Иванкин Андрей Николаевич, Красноштанова Алла Альбертовна

В статье описано получение гидролизатов жировых отходов мясокомбинатов с целью образования сбалансированного по составу продукта, который может представлять интерес для улучшения кормовой базы сельскохозяйственных животных. Для производства жировых продуктов с благоприятным соотношением ненасыщенных жирных кислот и высоким соотношением 0)3/ ш6, процесс ферментативной обработки отходов животных жиров проводили в присутствии жиров, богатых полиненасыщенными кислотами, что позволяло получать продукт, имеющий жирно-кислотный состав (%): С4:0 -0,03; С6:0 0,05; С8:0 0,1; С10:0 0,12; С12:0 0,17; С14:0 0,64; С15:0 0,06; С16:0 22,8; С17:0 -1,1 ; С18:0 -16,3; С19:0 -1,5; С20:0 0,1 ; С22:0 -1,88; С14:1 -0,03;С15:1 -0,1;С16:1 -4,1;С17:1 -0,4;С18:1п9с-28,5; C18:1n9t -1,2; С20:1 0,7; С22:1n9 0,43; С18:2n6с 4,2; С18:3n6 0,4; С18:ЗnЗ -0,3; С20:2 0,3; С20:3n6 0,5; С20:4 -1,5; С22:2 0,5; С20:5nЗ 0,4; С22:6 1,3. Содержание свободных жирных кислот составляло до 20%. Изучена кинетика процесса гидролиза животного жира и показано, что эффективная биотранформация жировых отходов мясокомбинатов может осуществляться в присутствии панкреатической липазы с активностью 500 ед./л при температуре 6ОоС, pH 5,0 с начальной концентрацией субстрата в виде 40% эмульсии -300 400 г/л и предварительной активацией фермента в течение 20 мин.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Бабурина Марина Ивановна, Иванкин Андрей Николаевич, Красноштанова Алла Альбертовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Biotransformation of fatty waste as a method of lifetime formation of quality of meat raw materials by application of attractive forages

In article receiving hydrolyzates of fatty waste of meat-processing plants for the purpose of Ibrmation of the product balanced on structure which can be of interest to improvement of Ibod supply of farm animals is described. For production of fatty products with a favorable ratio of nonsaturated fatty acids and a high ratio шЗ/шб, process of fermentativny processing of waste of animal fats was carried out in the presence of the fats rich with polynonsaturated acids that allowed to receive the product having fat and add structure (%): C4:0 0,03; C6:0 0,05; C8:0 0,1 ; C10:0 -0,12; C12:0-0,17; C14:0-0,64; C15:0-0,06; C16:0-22,8; C17:0-1,1; C18:0-16,3; C19:0 -1,5; C20:0 0,1 ; C22:0 -1,88; C14:1 0,03; C15:1 0,1 ; C16:1 4,1 ; C17:1 -0,4; C18:1n9c-28,5; C18:1n9t-1,2; C20:1-0,7; C22:1 n9-0,43; C18:2n6c -4,2; C18:3n6-0,4; C18:3n3-0,3; C20:2-0,3; C20:3n6-0,5; C20:4-1,5; C22:2 0,5; C20:5n3 0,4; C22:6 -1,3. The content of free fatty adds made to 20%. The kinetics of process of hydrolysis of animal fat is studied and is shown that the effective biotranfbrmation of fatty waste of meat-processing plants can be carried out in the presence of a pancreatic lipase with activity of 500 units/l at a temperature 60os, pH 5,0 with initial concentration of a substratum in the form of 40% of an emulsion 300 400 g/l and preliminary activation of enzyme within 20 min.

Текст научной работы на тему «Биотрансформация жировых отходов как метод прижизненного формирования качества мясного сырья путем применения аттрактивных кормов»

БИОТРАНСФОРМАЦИЯ ЖИРОВЫХ ОТХОДОВ

КАК МЕТОД ПРИЖИЗНЕННОГО ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА МЯСНОГО СЫРЬЯ ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ АТТРАКТИВНЫХ КОРМОВ

Бабурина М. И.1, канд. биол. наук, Иванкин А. Н.1, доктор хим. наук, Красноштанова А. А.2, доктор хим. наук 1ФГБНУ«ВНИИМП им. В.М. Горбатова» 2РХТУ им. Д.И. Менделеева

ЯЛясная промышленность не обходится без обра-шшшзования значительных количеств техногенных отходов, представляющих угрозу для экологической обстановки региона и являющихся источником возникновения инфекционных заболеваний различной природы [1-3].

УДК 665.22.002.68 Ключевые слова:

мясное сырье, жирнокислотный состав, жир, липазы, вкусо-ароматические компоненты кормов продуктивных животных

Для увеличения потребности населения в мясной продукции, мясоперерабатывающие комбинаты страны наращивают объемы выработки говядины, свинины, баранины, мяса птицы, что приводит к увеличению количества отходов [4-6]. К ним относятся такие органические отходы, как мясная обрезь, содержимое желудков и кишок, кровь, кишечный шлам и др. Среди перечисленного следует особо выделить наиболее трудно перерабатываемые жиросодержащие отходы [7-9].

Они создают ряд сложностей с экологической точки зрения и мешают нормальному функционированию очистных сооружений мясокомбинатов, поскольку способствуют образованию плотных отложений на стенках труб и резервуаров [10]. Биомасса, собираемая в отстойниках очистных сооружений мясокомбинатов, состоит на 30-45% из жира-сырца, на 30-32% белоксодержащих тканей и на 20-25% из примесей иного состава. Выход белково-жировой массы отходов при убое 1000 голов крупного рогатого скота и 1000 голов свиней разной упитанности в среднем составляет до 9,5 т на каждую партию животных [4,6,10].

Имеющиеся, и до сих пор плохо используемые, жировые отходы могут служить ценным сырьем для производства мяса. Известно, что состав кормовых рационов сельскохозяйственных животных практически полностью определяет качество получаемого мяса. На примере жиров эта зависимость может проявляться наиболее заметно [8, 10]. Так, при откорме свиней, в рецептурах кормов содержатся, как правило, «обычные» жировые компоненты, состав которых более чем на 70-80% представлен мало полезными предельными жирными кислотами - стеариновой и пальмити-

новой, а также мононенасыщенной жирной кислоты, олеиновой [13].

Введение в корма липидных компонентов с модифицированным жирно-кислотным составом, в котором увеличена доля значимых для полноценного биологического развития организма полиненасыщенных жирных кислот позволяет существенно менять характеристики мяса, получаемого от животных [3,5,10].

Жиры животного происхождения, поступающие в отходы, имеют, как правило, используемые сегодня для описания их «полезности» соотношения шЗ:ш6 на уровне 1:6... 14 [1,8].

Показатель шЗ:ш6 используется сегодня для описания значимости отдельных полиненасыщенных жирных кислот в жирах для продолжительной здоровой жизни человека и этот же показатель играет, по-видимому, такую же важную роль для выращивания животных [4,15,11].

К группе семейства ыб относятся прежде всего линоле-вая С18:2, у - линоленовая (цис-6,9,12-окгадекатриеновая) С18:3, арахидоновая (цис-5,8,14- эйкозатетраеновая) С20:4. К шЗ относятся альфа-линоленовая (цис-9,12,15-окгадекат-риеновая) С18:3, цис-5,8,11,14,17- эйкозапентаеновая С20:5, а также цис-4,8,12,15,21-докозапентаеновая С22:5 и цис-4,7,10,13,16,19-докозагексаеновая С22:6 кислоты [8,11].

Поскольку многие диеты человека, связанные с сердечно-сосудистыми, онкологическими заболеваниями и диабетом, требуют строгой корректировки липидных составляющих пищи, считается, что рост доли шЗ жирных кислот в составе пищевых и специальных биологически активных композиций может рассматриваться как благоприятный и даже лечебный фактор. Источником шЗ жирных

кислот в большей степени являются объекты растительного или морского происхождения.

Особое внимание обычно уделяется полиненасыщенным кислотам с определенным положением двойных связей и цис-конфигурацией, в первую очередь линолевой, линолено-вой, олеиновой, арахидоновой и полиненасыщенных кислот семейства 3. Линолевая и линоленовая кислоты не синтезируются в живом организме, арахидоновая синтезируется из линоленовой, поэтому линолевая, линоленовая и арахидоновая кислоты относятся к незаменимым жирным кислотам [11]. Считается, что омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты способствуют профилактике сердечно-сосудистых заболеваний, артритов, и даже раковых образований и увеличение содержания этой группы веществ в мясных продуктах позволяет производить мясные изделия, облада-ющие выраженным лечебно-профилактическим действием.

Соотношение шб/шЗ является достаточно важным показателем (для морепродуктов обычно используют показатель шЗ/шб, поскольку это соотношение почти зеркально животным объектам). Считается, что соотношение - должно быть равным 4:1 и даже лучше - 2,5:1, хотя реально для животных жиров шб/шЗ превышает соотношение (6—14):1 [8].

То есть высокая доля «полезных» для предотвращения возрастных болезней жирных кислот группы шЗ на фоне остальных непредельных жирных кислот должна быть как можно больше. Отличия в соотношении шб/шЗ позволяют разрабатывать различные диеты с использованием жиров животного, растительного или морского происхождения. Переработка жиросодержащих отходов в композиции с иным соотношением жирных кислот через их последующее усвоение животными позволит целенаправленно получать мясо с модифицированными характеристиками.

Перспективным направлением переработки жиросодержащих отходов является использование технических препаратов липаз [12].

Липазы - это природные ферменты класса гидролаз, катализирующих расщеп-ление триглицеридов до глицерина и свободных жирных кислот. У человека и животных липазы содержатся в тканях, а также в соке поджелудочной железы [19]. Известный препарат - панкреатин и его различные аналоги, получаемые из поджелудочной железы, содержит в себе активные липазы, которые трансформируют липиды в живом организме [2,5,12].

Липаза, по мнению многих ученых, является гетерогенным белком, имеющим небелковый компонент, т.е. является гли-копротеином и имеют относительно небольшую молекулярную массу в интервале 22 - 60 кД [5]. Существует несколько точек зрения на химическую природу небелковой составляющей фермента. Согласно одной из версий небелковый компонент имеет липидную природу, при удалении которого липаза может потерять активность. Липидный компонент необходим для того, чтобы фермент мог функционировать в гетерогенной среде. Участок узнавания может конструироваться у некоторых липаз путем объединения белковой части фермента с небелковыми фрагментами или полипеп-

тидами. Специфичность же липолитических ферментов к физическому состоянию субстрата в ряде случаев связана с их надмолекулярной структурой. Это целесообразно использовать для трансформации жирового сырья.

Цель работы заключалась в осуществлении переэтери-фикации жировых отходов в липидные композиции с измененным жирно-кислотным составом для последующего их введения в рецептуры животных кормов.

Экспериментальная часть

В качестве объекта исследования использовали жировые отходы, образующиеся на Раменском мясокомбинате, характеристики которых приведены в табл. 1.

Таблица 1. Состав жировых отходов мясокомбината

Показатель Нормативное значение

Плотность при 18 °С, г/см3 0,92-0,95

Вязкость при 60 °С, мПа с 16-17

Температура плавления, °С 45—48

Йодное число, % I, 40

Число омыления, мг КОН/г 210

Насыщенные жирные кислоты, % от суммы 59

Ненасыщенные жирные кислоты, % от суммы 40

Неомыляемые липиды, % 0,62

Маргариновая кислота, % от суммы 2,3

Пальмитиновая кислота, % от суммы 36

Стеариновая кислота, % от суммы 21

Олеиновая кислота, % от суммы 29

Линолевая кислота, % от суммы 12

Липиды подвергали воздействию липаз. Использовали неочищенную липазу, приготовленную троекратной экстракцией свиной поджелудочной железы ацетоном (1:1) при 0 °С с последующей сушкой под вакуумом в виде панкреатина с липазной активностью 0,7 ед/мг, протеазной активностью 40 ед/мг а также очищенную микробную липазу из Candida rugosa L8525-1MU Sigma ЕС 3.1.1.1 молекулярной массой 52 кД, липазной активностью 15 ед/мг, протеазной активностью <0,05 ед/мг. Перед использованием панкреатической липазы ее суспензию дополнительно активировали прогреванием в течение 0,2-1 ч при 50 °С по методу.

Энзиматическую трансформацию жирных кислот осуществляли путем обработки 40% водной эмульсии смеси 1:1 липида и гексана в течение 2...8 ч при температуре 40-55 °С в присутствии 1% липазы к массе жирового компонента по методике, изложенной [13].

В ходе процесса отбирали пробы и определяли в них количество свободных жирных кислот. Кинетический обсчет кривых осуществляли с применением методов математической статистики по формулам [14].

Состав жирных кислот анализировали на газовом хроматографе 7890А с масс-селекгивным детектором 5975С VLMSD

-

Agilent Technologies (USA). Для этого, образец в количестве 1...10 г подвергали в течение 3...24 ч обработке смесью 10 мл хлороформа с 10 мл метанола по модифицированному методу Фолча в присутствии 1 % раствора KCl для растворения липидных компонентов, экстракт фильтровали через бумагу и после удаления избытка растворителей упариванием досуха подвергали кислотному гидролизу с целью получения смеси метиловых эфиров кислот, которые анализировали методом газовой хроматографии [25]. Обрабатывали 0,01 г липидов в 3 мл 15% раствора ацетилхпорида в метаноле при 100 °С, 2 ч с последующей нейтрализацией смеси 1,25 мл насыщенного КОН в СНЗОН до pH 5,0-6,0. К смеси добавляли 3 мл насыщенного водного раствора NaCI и 3 мл гексана, выстаивали несколько минут и отбирали на анализ 0,2 мкп из прозрачного гексанового слоя, содержащего метиловые эфиры жирных кислот. Условия хроматографирования на капиллярной колонке HP-lnnowax 30mx0,32mmx0,5mkm: повышение температуры колонки в термостате со 100 °С до 260 °С со скоростью 10 °С/мин; температура инжектора 250 °С, детектора 300 °С; поток водорода из генератора - 35 см3/мин; поток азота - 20 см3/мин; деление потока 1:100; время анализа 30 мин; ввод 1 мкп пробы. Для расчета содержания изомеров использовали автоматическую базу поиска и идентификации данных хроматомасс-спектрометрии NIST08 MS Library с вероятностью соотнесения пиков более 65%.

Для количественного определения использовали стандартные растворы смеси метиловых эфиров С4-С24 жирных кислот в метаноле № 47885U Supelco, массовой концентрации 10 мг/смЗ: масляной (С4:0), капроновой (С6:0), каприловой (С8:0), каприновой (С10:0), деценовой (С10:1), ундециловой (С11:0), лауриновой (С12:0), тридекановой (С13:0), миристиновой (С14:0), миристолеиновой (цис-9-те-традеценовой С14:1), пентадекановой (С15:0), цис-10-пен-тадеценовой (С15:1), пальмитиновой (С16:0), пальмитолеи-новой (цис-9-гексадеценовой С16:1), маргариновой (С17:0), цис-10-гептадеценовой (С17:1), стеариновой (С18:0), олеиновой (цис-9-окгадеценовой С18:1п9с), элаидиновой (транс-9- октадеценовой C18:1n9t), линолевой (цис-9,12-ок-тадекадиеновой С18:2п6), гамма-линоленовой (цис-6,9,12-октадекгриеновой С18:3п6), альфа-линоленовой (цис-9,12,15- окгадектриеновой С18:ЗпЗ), нондекановой (С19:0), арахиновой (С20:0), гадолеиновой (цис-9-эйкозеновой С20:1п9), цис-11,14-эйкозадиеновой (С20:2п6), цис-8,11,14-эйкозатриеновой (С20:3п6), цис-11,14,17-эйкозатриеновой (С20:ЗпЗ), арахидоновой (цис-5,8,11,14-эйкозатетраеновой С20:4п6), эйкозапентаеновой (цис-5,8,11,14,17-эйкозапента-еновой С20:5пЗ), генэйкозановой (С21:0), бегеновой (С22:0), эруковой (цис-13-докозеновой С22:1п9), цис-13,16-докоза-диеновой (цис-13,16-докозадиеновой С22:2п6), клупано-доновой (цис-7,10,13,16,19-докозапентаеновой С22:5пЗ), докозагексаеновой (цис-4,7,10,13,16,19-докозагексаеновой С22:6пЗ), трикозановой (С23:0), лигноцериновой (С24:0), нервоновой (цис-15-тетракозеновой С24:1) №4695111 Supelco.

Морфологические свойства дисперсных эмульсий (раз-

мер частиц) определяли с помощью светового микроскопа (х200) и вставляемой оптической решетки, позволяющей оценивать размеры частиц в световом поле.

Результаты исследования и их обсуждение

Анализ состава жировых отходов, приведенный в табл. 1, показывает, что технические отходы мясокомбинатов отличаются высокой плотностью и вязкостью. Это обусловлено значительным содержанием в них предельных жирных кислот.

Поскольку важнейшим технологическим приемом, обеспечивающим эффективность гидролиза жира липазой, является поддержание устойчивой эмульсии, можно предположить, что для жировых отходов требуются жесткие условия диспергации. В табл. 2 приведены данные по влиянию времени обработки ультразвуком с частотой 25 кГц на размер частиц эмульсии, а на рис. 1 - зависимость степени гидролиза 40% водной эмульсии жировых отходов от времени обработки ультразвуком. Сопоставив приведенные данные соответственно с данными табл. 1 и рис. 2, можно сделать вывод о необходимости жесткой предобработки жировых отходов до их обработки ферментом. Для сравнения в табл.3 представлены сопоставительные результаты формирования эмульсий механическим путем интенсивного перемешивания и ультразвуком. Во всех случаях необходимая диспергация с минимальным размером частиц наиболее эффективно достигалась за счет применения ультразвука. Исследования показывают, что отходы перед гидролизом липазой целесообразно обрабатывать ультразвуком, в частности, с частотой 25 кГц в течение 15 мин.

Дисперсность жирового субстрата в процессе ферментативной обработки играет определенную роль. Так выход гидролизата для системы с частицами менее 2 мкм оказывался при прочих равных условиях в 1,5-3 раза выше по сравнению с проведением данного процесса с частицами жировых капель более 2-10 мкм.

Полученную в результате такой обработки 40% эмульсию жировых отходов подвергали гидролизу панкреатической липазой в установленных оптимальных условиях: концентрации субстрата 300-400 г/л, температура 55-60 °С, предин-кубация фермента в течение 20 мин. Результаты обработки приведены на рис. 2.

Видно, что выбранные условия гидролиза обеспечивают степень конверсии жировых отходов не менее 95%. Использование микробной липазы в указанных условиях

Таблица 2. Влияние времени ультразвуковой обработки жировых отходов при частоте 25 кГц на размер частиц эмульсии

Время, мин Размер частиц, мкм

0 25,6 ± 1,2

5 16,8± 0,8

7 9,7 ± 0,3

10 4,2 ± 0,2

15 2,0 ± 0,2

20 2,1 ± 0,2

Таблица 3. Полидисперсность 40% эмульсии жира в воде в смеси со стабилизатором (1% карбоксиметилцеллюлоза)

Наименование Средний диаметр, мкм, % от суммы частиц

0,1...1,0 1,0...2,0 2,0... 10,0 10,0...40,0 40...200

Масло подсолнечное, миксер 5000 об/мин, 1 ч 22 22 40 13 3

Масло подсолнечное, ультразвук, 200 Вт/л, 2 ч 37 30 20 12 1

Жир говяжий, миксер, 2000 об/мин, 2 ч 22 22 40 13 3

Жир говяжий, ультразвук 200 Вт/л, 2 ч 45 26 21 7 1

Жир говяжий, дезинтегратор, 1 ч 50 20 24 5 1

позволяло получать продукт с аналогичным выходом в 1,5 раза быстрее.

Для повышения эффективности действия фермента проводили предварительную активацию путем прогревания его суспензии в течение 20 мин при 50 °С.

В табл. 4 приведены основные физико-химические показатели полученного продукта. Видно, что гидролизат отличается высоким содержанием линолевой, пальмитиновой, стеариновой и олеиновой жирных кислот.

Общая схема переработки жировых отходов мясокомбинатов в панкреатический гидролизат можно представить в виде последовательности: жиросодержащие отходы ... обработка ультразвуком...получение 40% эмульсии жировых отходов... гидролиз панкреатической липазой, условия: температура 60 °С, рН 5,0, начальная концентрация субстрата 200 г/л, начальная активность ФП 500 ед./л, прединкубация с ферментом 20 мин...ферментативный гидролизат, содержащий глицерин и высшие жирные кислоты.

В составе животного жира идентифицированы следующие жирные кислоты: (%): X жирных кислот (£FA)

- 96,3; насыщенные (SFA) - 42,8, в т.ч.: С4:0 (butine) <0,2 (0,1...1), С6:0 (caproic) <0,1 (0,05...0,1), С8:0 (caprylic) <0,2 (0,1...1), С10:0 (capric) - 0,14 (0,1...1), С12:0 (lauric)

- 0,2 (0,2...2,0), С14:0 (myristic) - 1,5 (0,8...1,6), С15:0 (pentadecanoic)-0,06 (0,04... 1 ), С16:0 (palmitic)-25,1 (25...29),

Время, мин

Рис. 1. Влияние времени обработки жировых отходов ультразвуком при частоте 25 кГц на выход продуктов (X) его гидролиза панкреатической липазой. Температура 40 °С, рН 6,0; начальная концентрация жировых отходов-400 г/л, активность липазы -130 ед./л [2 % от массы субстрата)

С17:0 (heptadecanoic) - 0,25 (0.1...1), С18:0 (stearic) - 13,8 (13... 18), С19:0 (nondecanoic) -1,0 (0,1.. .2), С20:0 (eicosanoic)

- 0,3 (0,1 ...0,4), С22:0 (behenic) - 0,55; мононенасыщенные (MUFA) - 41,9, в т.ч.: С14:1 (myristoleic) - 0,08 (0,01...0,5), С15:1 (cis-10-pentadecenoic) - 0,3 (0,1...2), С16:1 (palmitoleic)

- 2,32 (1,7...2,5), С17:1 (cis-10-heptadecenoic) - 1,2 (0,5...3), С18:1п9с (cis-9-oleic) - 34 (30...44), C18:1n9t (trans-9-elaidic)

- 0,5 (0,1...2), С20:1 (cis-11-eicosenoic) - 0,5 (0,5...1,5), C22:1n9 (erucic) - 0,8 (0,1...1,5); полиненасыщенные (PUFA) 11,6, в т.ч.: C18:2n6c (linoleic) -7,8 (7...9), С18:3п6 (y-linolenic)

- 0,8 (0,5...2,0), C18:3n3 (a-linolenic) - 0,5 (0,3... 1,0), С20:2 (cis-11,14-eicosadienoic) - 0,2 (0,1...1), С20:3п6 (cis-8,11,14-eicosatrienoic) - 0,4 (0,1...2), С20:4 (arachidonic) - 1,2 (0,5...2,0), С22:2 (cis-13,16,17-docosadienoic) - 0,4 (0,1...2), С22:6 (cis-4,7,10,13,16,19-docosahexaenoic) - 0,2 (0.1...1). В скобках указан интервал значений содержания отдельных кислот для сырья разного качества.

В жирно-кислотном составе жировых отходов мясокомбинатов в основном содержатся насыщенные жирные кислоты с соотношением SFA: MUFA: PUFA более 60:35:5. Получение высококачественных липидов из такого сырья гидролитическим путем затруднено [2,3,6].

Для производства жировых продуктов с благоприятным соотношением ненасыщенных жирных кислот и высоким индексом шЗ/шб, процесс ферментативной обработки целесообразно проводить в присутствии других жиров, богатых полиненасыщенными кислотами группы PUFA [15].

Для этого использовали смешанные субстраты, содержащие кроме отходов животных жиров добавки 10-50% рыбных жиров. В этих добавочных жирах содержание кислот семейства шЗ максимально по сравнению с другими видами природного сырья (г/100 г): С18:ЗпЗ - 0,5...2,0; С20:ЗпЗ -0,5...3,0; С20:5пЗ-0,7...1,0; С22:6пЗ-5...20.

Таблица 4. Физико-химические показатели панкреатического гидролизата жировых отходов мясокомбината

Наименование показателя, размерность Значение

рН 4,5—4,8

Сухие вещества (СВ), % 36-40

Вязкость при 60°С, мПа с 7-9

пальмитиновая кислота, % от СВ 29-32

стеариновая кислота, % от СВ 18-20

олеиновая кислота, % от СВ 25-28

линолевая кислота, % от СВ 9-12

Глицерин, % к СВ 10-13

Введение в гидролизуемую смесь животных отходов 50% жирового сырья с повышенным содержанием кислот шЗ практически не меняло кинетику процесса под воздействием липаз. Как следует из данных рис. 2, процесс гидролиза жира заканчивается в течение 8 ч более чем на 80-90% с высвобождением всех свободных жирных кислот, связанных в составе жирового субстрата.

Поскольку получаемый продукт предполагается использовать для кормления продуктивных животных, целесообразно доводить процесс гидролиза сырья в режиме пере-этерификации, заканчивая его в течение 2 ч с достижением 50% конверсии.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Испытания показали, что в результате получается продукт со сбалансированным жирно-кислотным составом, содержащий до 1...22 г/100 г всех содержащихся в жирах свободных жирных кислот.

Жирно-кислотый состав продукта сочетанного гидролиза включал: (%): С4Ю-0.03; С6:0 -0,05; С8:0 - 0,1; С10:0- 0,12; С12:0 - 0,17; С14:0 - 0,64; С15:0 - 0,06; С16:0 - 22,8; С17:0 -

Рис. 2. Кинетика расходования субстрата (1] и накопления продуктов гидролиза (2) жировых отходов панкреатической липазой. Температура -60 °С, рН 5,0, начальная концентрация субстрата - 350 г/л, начальная активность липазы - 500 ед./л, п редин куба ция фермента -20 мин.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1,1; С18:0 -16,3; С19:0 -1,5; С20:0 - 0,1; С22:0 -1,88; С14:1 -0,03; С15:1 ~0,1;С16:1 ~4,1;С17:1 -0,4; С18:1п9с - 28,5; C18:1n9t- 1,2; С20:1 -0,7; С22:1п9-0,43; С18:2п6с -4,2; С18:Зп6-0,4; С18:3п3-0,3; С20:2-0,3; С20:3п6~0,5; С20:4 -1,5; С22:2 - 0,5; С20:5пЗ - 0,4; С22:6 -1,3.

Известно, что наличие в питательных смесях компонентов морского происхождения может носить отрицательный характер из-за неблагоприятной вкусовой гаммы. В то же время, наличие аттрактивных веществ в питательной рецептуре вызывает повышенное желание потреблять пищу. Проведение сочетанного гидролиза отходов жиров в присутствии панкреатических липаз позволило получить продукт, в котором идентифицированы все необходимые организмам млекопитающих жирные кислоты, в том числе свободные короткие жирные кислоты с аттрактивными свойствами - капроновая и каприловая в количествах 0,03 - 0,06%. Известно, что минимальные пороговые концентрации восприятия вкуса этих алифатических кислот составляют менее 5 мг/л, что повышает привлекательность корма [1,5]. Их наличие в питательном рационе, в частности свиней, вызывает повышенное потребление кормов.

Выводы

Таким образом, полученные гидролизаты жировых отходов представляют собой достаточно сбалансированный по составу продукт, который может представлять интерес для существенного улучшения кормовой базы сельскохозяйственных животных. |

КОНТАКТЫ

Бабурина Марина Ивановна

+7 [495] 6767051 baburina2005tayandex.ru Иванкин Андрей Николаевич Красноштанова Алла Альбертовна

+7 (495] 6769891 aivankinOinbox.ru

1. Ci L., Liu Z., Guo J., Sun H.r Huang Y., Zhao R., Yang X. The influence of maternal dietaiy fat on the My acid composition and lipid metabolism in the subcutaneous fat of progeny pigs II Meat Science. - 2015. - V. 108. - № 10. - P. 82-87.

2. Neklyudov A. D., Ivankin A. N. Biochemical processing of fats and oils as a means of obtaining lipid products with improved biological and physicochemical properties: a review //Applied Biochemistry and Microbiology. - 2002. - V. 38. - № 5, p. 399 - 410.

3. Неклюдов АД., Бердутина А.В., Иванкин А.Н., Прохоцкий Ю.М. Очистка и фракционирование природных опеохимикатов для повышения их экологической значимости при использовании в пищевой промышленности II Экологические системы и приборы. - 2002. - № 6. - С. 22-28.

4. Иванкин А.Н., Неклюдов АД. Экологические основы биогехнологических процессов. Учебное пособие. - М.: МГУЛ, 2002. - 404 с.

5. Неклюдов АД, Иванкин А.Н. Биологически активные соединения из природных объектов. Свойства и структурно-функциональные взаимосвязи. - М.: МГУЛ, 2003.-480 с.

6. Неклюдов А.Д., Иванкин А.Н. Бердутина A.B. Основы биохимической пе-реработки животного и комбинированного сырья - М.: ВНИИМП, 2003. -116 с.

7. Иванкин АН., Илюхина Р.В. О биотехнологической переработке низкоценных животных жиров II Мясная индустрия. - 2001. - № 5.

8. Иванкин А.Н. Жиры в составе современных мясных продуктов II Мясная инду-стрия. - 2007, - № 6. - С. 8 -13.

9. Song S., Tang Q., Hayat К., Karangwa E., Zhang X., Xiao Z. Effect of enzymat-ic hydrolysis with subsequent mild thermal oxidation of tallow on precursor formation and sensory profiles of beef flavours assessed by partial least squares regression II Meat Science. -2014. - V. 96. - № 3. - P. 119 -1200.

10. Неклюдов А.Д., Иванкин A.H. Переработка органических отходов. - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2006. - 378 с.

11. Mukataka S., Kobayashi Т., Sato S., Takahashi J. Enzymatic hydrolysis of fats at high substrate concentrations in biphasic organic-aqueous systems II Journal of Fermentation Technology. -1987. - V. 65. - № 1, - P. 23-29.

12. Martin C.R., Grujic D., Goncharova K., Kirko S., Pierzynowski S.G., Szwiec K., Freed man S. A novel point of care lipase increases fiat hydrolysis and omega-3 fat absorption in pigs with exocrine pancreatic insufficiency II Journal of Cystic Fi-brosis. - 2014. - V. 13. - № 6. - P. S58.

13. German А. В., Neklyudov A. D., Ivankin A. N., Berdutina A. V. The kinetics of hy-drolysis of animal fat by pancreatic lipase II Applied Biochemistry and Microbiology. -2002. - V. 38. - № 6. - P. 517 - 521.

14. Березин И.В., Кпесов АА. Практический курс химической и ферментативной кинетики. - М.: МГУ,1976. С. 17.

15. Rai АК., Swapna H.C., Bhaskar N., Halami P.M., Sachindra N.M. Effect of fermentation ensilaging on recovery of oil from fresh water fish viscera II Enzyme and Microbial Technology. - 2010. ~ V. 46. - № 1. - P. 9-13.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.