Научная статья на тему 'РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ГИДРОЛИЗА ПЕРОПУХОВЫХ ОТХОДОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ КЕРАТИНОЛИТИЧЕСКИХ ШТАММОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВЫХ ДОБАВОК'

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ГИДРОЛИЗА ПЕРОПУХОВЫХ ОТХОДОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ КЕРАТИНОЛИТИЧЕСКИХ ШТАММОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВЫХ ДОБАВОК Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КЕРАТИН / КЕРАТИНАЗЫ / КЕРАТИНОЛИТИЧЕСКИЕ ШТАММЫ / ГИДРОЛИЗ ПЕРА / ПЕРО-ПУХОВЫЕ ОТХОДЫ / БАКТЕРИАЛЬНЫЙ ГИДРОЛИЗ

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Дмитриева Анастасия Игоревна, Бабич Ольга Олеговна, Кригер Ольга Владимировна

Дефицит качественного кормового белка - серьёзная проблема агропромышленного комплекса Российской Федерации. Авторами предложена технология получения высокобелковой кормовой добавки на основе перопуховых отходов - вторичного сырья птицеводства. Показано, что добавку целесообразно получать с использованием собранного консорциума микроорганизмов-деструкторов белка пера - кератина. Консорциум состоит из Грамположительного аэроба Bacillus pumilus (B-508) и факультативных анаэробов Bacillus subtilis (ATCC6051) и Bacillus licheniformis (B-740), а также Грамположительного палочковидного актиномицета Streptomyces albidoflavus (ATCC25422). В статье приведена технологическая схема в аппаратурном оформлении и технологические этапы получения кормовой добавки. В качестве технологии сушки предложена сушка распылением, для холодной стерилизации массы предложен барабанный УФ-стерилизатор. Технологическая линия рассчитана на производительность 300 кг/ч. Объектами лабораторных исследований являются гидролизаты перопуховых отходов и кормовые добавки, полученные по представленной схеме. Для кормовой добавки определены микробиологические, токсикологические, органолептические и физико-химические показатели, согласно требованиям, предъявляемым существующими нормативными документами в сфере кормопроизводства. Установлено, что кормовая добавка по перечисленным показателям соответствует всем требованиям и безопасна для использования в качестве добавки к питанию кур. Проведён сравнительный анализ разработанной кормовой добавки и кормовых добавок: Липрот СГ-9, (ОАО «Стиролбиотех», Украина), кормовой муки (ООО «ПК «Альтернатива», Россия) и сои полножирной экструдированной (ООО «СИБЭКСПОРТ», Россия). Установлено, что кормовая добавка содержит все незаменимые и серосодержащие аминокислоты. По содержанию сырого протеина добавка превышает данные кормовой добавки от ООО «ПК «Альтернатива» (87,15 и 67,56% соответственно). Установлено высокое содержание белка по Барнштейну в исследуемой кормовой добавке - 57,23 %, что более чем в 2 раза выше показателей кормовой муки от ООО «ПК «Альтернатива» и полножирной сои, и на 12% больше Липрота СГ-9 в среднем.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Дмитриева Анастасия Игоревна, Бабич Ольга Олеговна, Кригер Ольга Владимировна

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

WASTE HYDROLYSIS TECHNOLOGY BY USING KERATINOLYTIC STRAINS FOR THE PRODUCTION OF FEED ADDITIVES

Deficiency of high-quality fodder protein is a serious problem of the Russian agro-industrial complex. The authors propose a technology for obtaining a high-protein feed additive based on poultry wastes materials. The feasibility of obtaining a feed additive using the assembled consortium of microorganisms-destructors of feather protein - keratin was shown. The consortium consists of Bacillus licheniformis (B-740), Bacillus pumilus (B-508), Bacillus subtilis (ATCC 6051) and actinomycete Streptomyces albidoflavus (ATCC 25422). The technological scheme in the hardware design and the technological stages of obtaining the feed additive were presented in the article. Spray drying was proposed as a drying technology; a drum UV sterilizer was proposed for cold sterilization of the mass. The processing line was designed for a capacity of 300 kg per h. The objects of laboratory research are hydrolysates of downy waste and feed additives obtained according to the presented scheme. Microbiological, toxi-cological, organoleptic and physicochemical indicators, in accordance with the requirements of existing regulatory documents in the field of feed production were determined. It was found that the feed additive according to the listed parameters meets all the requirements and is safe for use as an additive to the diet of chickens. Comparative analysis of the developed feed additive and feed additives: Liprot SG-9 (JSC «Stirolbiotech», Ukraine), feed flour (LLC «Alternative», Russia) and full-fat extruded soybeans (LLC «SIBEXPORT», Russia) was carried out. It was found that the feed additive contains all essential and sulfur-containing amino acids. In terms of the content of crude protein, the additive exceeds the data of the feed additive from LLC «Alternativa» (87.15% and 67.56%, respectively). The high protein content according by Barn-stein in the studied feed additive is 57.23 %, which is more than 2 times higher than the indicators of feed flour from LLC «Alternative», and full-fat soybeans and 12% Liprot SG-9 were found.

Текст научной работы на тему «РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ГИДРОЛИЗА ПЕРОПУХОВЫХ ОТХОДОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ КЕРАТИНОЛИТИЧЕСКИХ ШТАММОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВЫХ ДОБАВОК»

УДК 631.862 DOI: 10.21323/2071-2499-2021-2-46-51 Ил. 3. Табл. 3. Библ. 31.

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ГИДРОЛИЗА ПЕРОПУХОВЫХ ОТХОДОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ КЕРАТИНОЛИТИЧЕСКИХ ШТАММОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВЫХ ДОБАВОК*

Дмитриева А.И., Бабич О.О., доктор техн. наук, Кригер О.В., доктор техн. наук Кемеровский государственный университет

Ключевые слова: кератин, кератиназы, кератинолитические штаммы, гидролиз пера, перопуховые отходы, бактериальный гидролиз

Реферат

Дефицит качественного кормового белка - серьёзная проблема агропромышленного комплекса Российской Федерации. Авторами предложена технология получения высокобелковой кормовой добавки на основе перопуховых отходов - вторичного сырья птицеводства. Показано, что добавку целесообразно получать с использованием собранного консорциума микроорганизмов-деструкторов белка пера - кератина. Консорциум состоит из Грамположительного аэроба Bacillus pumilus (B-508) и факультативных анаэробов Bacillus subtilis (ATCC6051) и Bacillus licheniformis (B-740), а также Грамположительного палочковидного актиномицета Streptomyces albidoflavus (ATCC25422). В статье приведена технологическая схема в аппаратурном оформлении и технологические этапы получения кормовой добавки. В качестве технологии сушки предложена сушка распылением, для холодной стерилизации массы предложен барабанный УФ-стерилизатор. Технологическая линия рассчитана на производительность 300 кг/ч. Объектами лабораторных исследований являются гидролизаты перопуховых отходов и кормовые добавки, полученные по представленной схеме. Для кормовой добавки определены микробиологические, токсикологические, органолептические и физико-химические показатели, согласно требованиям, предъявляемым существующими нормативными документами в сфере кормопроизводства. Установлено, что кормовая добавка по перечисленным показателям соответствует всем требованиям и безопасна для использования в качестве добавки к питанию кур. Проведён сравнительный анализ разработанной кормовой добавки и кормовых добавок: Липрот СГ-9, (ОАО «Стиролбиотех», Украина), кормовой муки (ООО «ПК «Альтернатива», Россия) и сои полножирной экструдированной (ООО «СИБЭКСПОРТ», Россия). Установлено, что кормовая добавка содержит все незаменимые и серосодержащие аминокислоты. По содержанию сырого протеина добавка превышает данные кормовой добавки от ООО «ПК «Альтернатива» (87,15 и 67,56% соответственно). Установлено высокое содержание белка по Барнштейну в исследуемой кормовой добавке - 57,23 %, что более чем в 2 раза выше показателей кормовой муки от ООО «ПК «Альтернатива» и полножирной сои, и на 12% больше Липрота СГ-9 в среднем.

WASTE HYDROLYSIS TECHNOLOGY BY USING KERATINOLYTIC STRAINS FOR THE PRODUCTION OF FEED ADDITIVES

Dmitrieva A.I., Babich O.O., Kriger O.V.

Kemerovo State University

Key words: keratin, keratinases, keratinolytic strains, feather hydrolysis, poultry waste, bacterial hydrolysis

Abstract

Deficiency of high-quality fodder protein is a serious problem of the Russian agro-industrial complex. The authors propose a technology for obtaining a high-protein feed additive based on poultry wastes materials. The feasibility of obtaining a feed additive using the assembled consortium of microorganisms-destructors of feather protein — keratin was shown. The consortium consists of Bacillus licheniformis (B-740), Bacillus pumilus (B-508), Bacillus subtilis (ATCC 6051) and actinomycete Streptomyces albidoflavus (ATCC 25422). The technological scheme in the hardware design and the technological stages of obtaining the feed additive were presented in the article. Spray drying was proposed as a drying technology; a drum UV sterilizer was proposed for cold sterilization of the mass. The processing line was designed for a capacity of 300 kg per h. The objects of laboratory research are hydrolysates of downy waste and feed additives obtained according to the presented scheme. Microbiological, toxi-cological, organoleptic and physicochemical indicators, in accordance with the requirements of existing regulatory documents in the field of feed production were determined. It was found that the feed additive according to the listed parameters meets all the requirements and is safe for use as an additive to the diet of chickens. Comparative analysis of the developed feed additive and feed additives: Liprot SG-9 (JSC «Stirolbiotech», Ukraine), feed flour (LLC «Alternative», Russia) and full-fat extruded soybeans (LLC «SIBEXPORT», Russia) was carried out. It was found that the feed additive contains all essential and sulfur-containing amino acids. In terms of the content of crude protein, the additive exceeds the data of the feed additive from LLC «Alternativa» (87.15% and 67.56%, respectively). The high protein content according by Barnstein in the studied feed additive is 57.23 %, which is more than 2 times higher than the indicators of feed flour from LLC «Alternative», and full-fat soybeans and 12% Liprot SG-9 were found.

Введение

Ежедневно в мире вырабатывается более 2 млн тонн перопуховых отходов [1]. Разложение перопуховых отходов под действием бактериальных ферментов наиболее предпочтительный способ утилизации по сравнению с традиционными подходами (экструдия, сжигание, химический гидролиз), которые являются дорогостоящими и наносят ущерб окружающей среде. При этом теряется большая часть ценного продукта - белка кератина, составляющего до 90 % пера.

Кератин - уникальный белок, который не поддаётся нативному гидролизу в окружающей среде, что делает свалки отходов птицефабрик опасными источниками загрязнений. Подобная устойчивость обусловлена в первую очередь видом и молекулярной конфигурацией аминокислот, которые входят в состав кератина и обеспечивают структурную жёсткость перьев птицы.

* Работа выполнена в рамках гранта Президента РФ

Однако дисульфидные мостики в составе кератина распадаются под действием некоторых бактериальных ферментов. Такие ферменты относятся к дисуль-фидным редуктазам и наиболее часто встречаются у бактерий родов Bacillus, Streptomyces и некоторых других. Бактериальные кератиназы характеризуются высокой субстратной специфичностью к кератину и активны при pH от 6 до 9 и температуре 30-50 °С [2].

Необходимо отметить, что известен также ряд ферментов из грибов родов Fusarium [3], Aspergillus [4, 5], Penicillium [6, 7], Microsporum [8], которые способны разлагать кератин, однако их активность значительно ниже в сравнение с бактериальными ферментами [9].

Разнообразные физические и химические факторы оказывают влияние на рост и развитие биомассы кератиноли-тических бактерий. Оптимизация данных факторов позволяет достичь высо-

по государственной поддержки ведущих научных школ

кой скорости роста и, соответственно, получить максимальных выход ферментов класса протеаз [6, 7, 8].

Работы по поиску, идентификации новых штаммов, оптимизации и рационализации условий их культивирования и гидролиза перопухового сырья крайне важны для улучшения текущего состояния окружающей среды и здоровья людей.

Бактериальный гидролиз перопухово-го сырья до аминокислот и пептидов привлекателен с точки зрения создания высокобелковых кормовых продуктов [10, 11]. Так, гидролизаты перопуховых отходов, полученные с применением бактериального гидролиза, значительно повысили питательные характеристики корма для цыплят бройлеров [12]. Конечный продукт ферментативного гидролиза куриного пера, образовавшийся по питательности эквивалентен, а в некоторых исследованиях даже превосходит соевый белок [13]. Существует коммерческий продукт, нашед-

(НШ-2694.2020.4).

ший применение на рынке кормовых добавок - Versazyme. Это добавка на основе кератиназы из Bacillus licheniformis, которая успешно прошла все лабораторные и зоотехнические испытания. Применение добавки позволило улучшить рыночные характеристики цыплят-бройлеров [14].

Целью работы являлась разработка технологии гидролиза перопуховых отходов с применением кератинолитиче-ских штаммов для получения кормовых добавок. Авторами предлагается использовать консорциум кератинолитических микроорганизмов для получения высокобелковых кормовых добавок с целью дальнейшего использования в кормовой промышленности.

Научная новизна приведённых исследований заключается в разработке процесса биоконверсии вторичного пе-ропухового сырья с получением высокобелковых кормовых добавок с применением консорциума кератинолитических Грамположительных микроорганизмов: аэроба Bacillus pumilus (B-508) и факультативных анаэробов Bacillus subtilis (ATCC6051) и Bacillus licheniformis (B-740), а также актиномицета Streptomyces al-bidoflavus (ATCC25422).

Практическая значимость результатов исследований, представленных в статье, отображена в актах выработки опытных и промышленных партий образцов на ООО МИП «Кера-Тех» (г. Кемерово, Россия). Дальнейшие работы планируется вести на ООО «Кузбасский бройлер» (г. Новокузнецк, Россия) для проверки зоотехнических показателей кормовой добавки при добавлении в корма цыплят-бройлеров и кур-несушек.

Материалы и методы

Объектами исследования являются гидролизаты перопуховых отходов и кормовые добавки, полученные с применением ранее собранного консор-

циума микроорганизмов, в который вошли: Грамположительного аэроба Bacillus pumilus (B-508) и факультативных анаэробов Bacillus subtilis (ATCC6051) и Bacillus licheniformis (B-740), а также Грамположительного палочковидного актиномицета Streptomyces albidofla-vus (ATCC25422), предоставленные НИЦ «Курчатовский институт» - ГосНИИге-нетика» (www.genetika.ru) и «АТСС -American Type Culture Collection» (www. atcc.org) [15].

Органолептические показатели кормовой добавки определяли согласно требованиям, представленным в ГОСТ 17536-82 «Мука кормовая животного происхождения. Технические условия» [16].

Соответствие кормовой добавки требованиям безопасности проверяли согласно нормативным документам. Массовую долю белка в кормовой добавке в пересчёте на сухое вещество определяли согласно требованиям [17]. Массовая доля жира в кормовой добавке определяли согласно требованиям [18]. Массовую долю сырой клетчатки в кормовой добавке определяли согласно требованиям [19]. Массовую долю хлористого натрия в кормовой добавке определяли по требованиям [20]. Массовую долю кальция и фосфора в кормовой добавке определяли по [21, 22]. Массовую долю золы, нерастворимой в соляной кислоте в кормовой добавке определяли согласно требованиям [23].

Микробиологические показатели кормовой добавки определяли согласно требованиям, представленным в [24]. Токсикологические показатели кормовой добавки определяли согласно по [25].

Аминокислотный состав разработанной кормовой добавки определяли на автоматическом аминокислотном анализаторе Aracus PMA GmbH (Analytical Systems Gmb, Германия) согласно протоколам прибора.

Хроматографические исследования образцов кормовой добавки вели методом ВЭЖХ. проводили на хроматографе Shimadzu LC-20 Prominence (Shimadzu Corp., Япония) с диодно-ма-тричным детектором Shimadzu SPD-20-MA (Shimadzu Corp., Япония) и рефрактометрическим детектором RID-10A (Shimadzu Corp., Япония).

Для сравнения содержания незаменимых и серосодержащих аминокислот использовали кормовые добавки:

► Липрот СГ-9 - лизинпротеиновая кормовая добавка на основе вторичного сырья кукурузного производства, мелассы и пшена (ОАО «Стиролбиотех», Украина).

► Кормовая мука на основе вторичного сырья рыбопереработки, в частности минтая (ООО «ПК «Альтернатива», Россия).

► Соя полножирная экструдированная (ООО «СИБЭКСПОРТ», Россия).

Результаты исследований и их обсуждение

На основании данных предыдущих исследований [26, 27] были установлены рабочие параметры получения ги-дролизатов перопуховых отходов под действием консорциума микроорганизмов. Данными параметрами являются: режим гидромодуля H = 0,4:0,6, температура t = 37,0 ± 1,9 °С, массовая доля инокулянта ю=6%, продолжительность T = 12,0±0,5 ч; рабочие параметры культивирования консорциума микроорганизмов: температура t = 37,0 ± 1,9 °С, продолжительность T = 20,0±0,5 ч, показатель pH = 7,0 ± 0,4.

Авторами также разработана технологическая схема и технические этапы получения кормовой добавки на основе кера-тинсодержащего сырья. Технологическая линия рассчитана на производительность 300 кг/ч, схема приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Аппаратурное оформление технологических стадий процесса утилизации вторичного кератинсодержащего сырья кормовую добавку:

1 - рубильная роторная машина, 2 - аппараты для удаления включений; 3 - пресс для отжатия сырья; 4 - ультрафиолетовый барабанный стерилизатор; 5 - ферментационная система (ферментационный реактор и термостанция); 6 - фильтр грубой очистки; 7 - стерилизатор; 8 - батарея установок распылительной сушки; 9 - контейнер для хранения готовой продукции; 10 - насос

Рисунок 2. Технологические ступени утилизации вторич ного керати нсодержащего

сырья в кормовую добавку

Ключевыми на линии являются: система аппаратов для удаления включений сырья и его измельчения; пресс для отжатия влажного предобработанного сырья; контейнер для временного хранения готовой продукции; УФ-стерилизатор (барабанный стерилизатор); нория отходов, ферментационный реактор с термостанцией. Аппаратурное представление технологической схемы утилизации перопуховых отходов представлено на рисунке 1.

Технологические ступени утилизации вторичного кератинсодержащего сырья в высокобелковые кормовые добавки приведены на рисунке 2.

Таким образом, процесс утилизации представляет собой последовательные стадии:

1. Дробление кератинсодержащего сырья: T= 10±0,1 мин производится до получения фракций с диаметром 1,0 ±0,01 см. Процесс идёт на рубильных роторных машинах. После отходы подаются на аппарат для удаления механических включений и промывку с последующим отжатием до влажности ф = 50-55%. Одновременно с этим проходит активация собранного консорциума, который включает штаммы кератинолитических микроорганизмов: Грамположительного анаэроба Bacillus pumilus (B-508), факультативных анаэробов Bacillus subtilis (ATCC6051) и Bacillus licheniformis (B-740), а также Грамположи-тельного палочковидного актиномицета Streptomyces albidoflavus (ATCC25422). Активируют штаммы, используя рабочую оптимизированную питательную среду, следующего состава, г/дм3: мальтоза - 8; триптон - 8; хлорид натрия - 6. Культивирование ведут при рабочих параметрах: t = 37,0 ± 1,9 °С, T= 20,0 ±0,5 ч, pH = 7,0±0,4.

2. Влажную смесь перопуховых отходов стерилизуют используя для этого УФ-сте-рилизатор холодного типа, продолжительность стерилизации T = 15 ± 0,1 мин. Стерилизация необходима для избавления смеси от патогенной микрофлоры.

3. Основной процесс цикла - гидролиз перопуховых отходов проводят в ферментационном реакторе. Ферментер представляет собой систему из реактора и станцией термостанции ТС-8 для нагрева термального масла. Объём ферментационного реактора - 3,0 м3. Инокулят вносят вслед за субстратом, гидромодуль вода: сырьё H = 0,4:0,6. Рабочие параметры процесса гидролиза: t = 37,0 ± 1,9 °С, = 6 %, T= 12,0 ± 0,5 ч.

4. После истечения времени гидролиза смесь подают на очистку от остатков сырья - остовов пера. Масса направляется в рифайнер с помощью насоса, где с при-

менением фильтра грубой чистки делится на две фракции: плотную и жидкую. Процесс ведут согласно с протоколам и прибора - рифайнера. Рабочие параметры разделения фракций: диаметр ячеек сетки с1яс = 0,5 мм; угол оаклона лопаток а =30°; ско°тсть подачи ферментируемой массы Vй = 1,0 м3/ч.

ф.м 1 '

5. Стерилизация биомассы проводится на обеззараживающем устройстве, кон-орнкцоя и принцип действия которого описаны в патенте РШ № 75278 [28]. Инактивацию ведут при рабочих параметрах: t = 120 ±1,0 °С и Т = 1°± 0,1 мин.

6. Гидролизаты направляют на распылительную сушку. Распылительные сушилки установлены батареей, процесс идёт при рабочих параметрах: t = 70,0 ± 0,5 °С; V =6,5 ±0,5 мл/мин;

' ' ' р-ра ' ' / '

Vв= 20,0 ± 5,0 м3/ч.

7. Конечный продукт - высокобелковые кормовые добавки направляют на исследования контроля качества. Контролируют: органолептические, микробиологические, токсикологические, физико-химические показатели, а также содержание аминокислот и общего белка, согласно требованиям ГОСТов.

В таблице 1 приведены показатели качества полученной по ранее описанным технологическим этапам кормовой добавки.

Данные, приведённые в таблице 1, свидетельствуют о том, что кормовая добавка, полученная по установленным

ранее рабочим параметрам отличается высокими органолоптическнми показателями и соответствует ГОСТ Р 52812-2007 «Смеси кормовые. Технические условия» [29]. Размер частиц кормовой дтбав-ки при просеивании составляет 0,0050,01 мм. Кормовая до^йка оредсоавляет собой креотвый порошок, без крупоых, не рассыпающихся прлм нажатии, онлюче-нйо с характерным ароматом.

Физпко-химические полазатели иор-мовой добавки были оценены с использованием системы ГОСТов [17, 18, 19, 20, 21, 22, 23]. Ключевыми показателями являлись массовая доля белка, которая составила 97,1 ± 0,75 %, что соответствует требованиям [16]. По остальным физико-химическим показателям кормовая добавка также соответствует требованиям, предъявляемым нормативными документами.

Базовыми характеристиками качества кормовой добавки, полученной с помощью консорциума микроорганизмов, являются микробиологические показатели безопасности. Такие показатели позволяют контролировать санитарно-гигиенические условия производства. Из данных таблицы 1 следует, что добавка соответствует нормам, указанным в [16] по содержанию санитарно-показательных и патогенных микроорганизмов. Учитывая данные таблицы 1, можно сделать вывод о том, что разработанная добавка содержит допустимое количество токсич-

Показатели качества разработанной кормовой добавки

Таблица 1

Органолептические показатели

Показатель Значение Нормируемое значение для перьевых гидролизатов

Внешний вид продукт кремового цвета, сыпучий, без включений не рассыпающихся при нажатии, крошимость составляет 9,6 % продукт сыпучий без плотных, нерассыпающихся при надавливании, комков или гранул диаметром не более 12,7 мм, длиной не более двух диаметров, крошимостью не более 15 %

Запах Характерный, не гнилостный, не затхлый Характерный, не гнилостный, не затхлый

Крупность помола (для рассыпной муки): остаток частиц, %, не более, на сите диаметром отверстий:

3 мм нет 5,00

5 мм нет не допускается

Физико-химические показатели

Показатель, % Значение Нормируемое значение

Массовая доля сырого протеина 97,1 ± 0,75 не менее 75,00

Массовая доля жира 0,07± 0,01 не более 4,00

Массовая доля сырой клетчатки 0,93 ± 0,15 не более 4,00

Массовая доля хлористого натрия 0,34 ± 0,01 не менее 0,09

Массовая доля кальция 0,89 ± 0,14 не менее 0,25

Массовая доля фосфора 0,67±0,12 не менее 0,40

Массовая доля золы 0,24± 0,06 не более 2,00

Микробиологические показатели

Показатель Значение Нормируемое значение

КМАФАнМ, КОЕ/г 2,5-101 не более 1-104

Масса продукта, в которой не допускаются бактерии группы кишечной палочки (колиформы), г не обнаружено 0,01

Масса продукта, в которой не допускаются патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, г не обнаружено 25,00

Масса продукта, в которой не допускаются St. aureus, г не обнаружено 1,00

Дрожжи и плесени, КОЕ/г не обнаружено не более 50,00

Содержание токсичных элементов

Элемент, мг/кг Значение Нормируемое значение

Кадмий 0,0040 ± 0,0001 2,20

Свинец 0,010±0,001 50,00

Мышьяк 0,080 ± 0,001 50,0

Ртуть 0,0040 ± 0,0001 0,60

ных элементов, которые контролируются [16], что делает её безопасной по показателям токсичности.

В таблице 2 и на рисунке 3 представлены результаты определения содержания аминокислот в разработанной кормовой добавке.

Учитывая представленные данные, можно сделать вывод о том, что кормовая добавка преимущественно содержит аспарагиновую и глутаминовую кислоты, лейцин, аланин, цистин, цистеин. Содержание данных аминокислот определяет питательную ценность кормов для птиц [30, 31, 32].

Содержание незаменимых аминокислот является одним из ключевых показателей качества кормовой добавки и питательной ценности в рационе птиц. Согласно имеющимся представлениям и методикам [30, 32] одиннадцать аминокислот: фенилаланин, лизин метио-нин, аргинин, триптофан, гистидин, ва-лин, треонин, лейцин, изолейцин, глицин

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

Содержание аминокислот в разработанной кормовой добавке

Таблица 2

Аминокислота № пика Содержание, г/100 г Аминокислота № пика Содержание, г/100 г

Гистидин 1 0,51± 0,01 Треонин 9 5,01± 0,29

Изолейцин 2 4,79 ± 0,13 Фенилаланин 10 0,52± 0,14

Аланин 3 9,99 ± 0,23 Лизин 11 6,03 ± 0,45

Аспарагиновая кислота 4 12,98 ± 0,50 Цистин 12 9,81 ± 0,59

Лейцин 5 10,34 ± 0,49 Глицин 13 6,39 ± 0,26

Глутаминовая кислота 6 11,78 ± 0,73 Аргинин 14 4,77± 0,41

Метионин 7 2,23 ± 0,10 Серин 15 4,81 ± 0,16

Цистеин 8 7,39 ± 0,40 Тирозин 16 2,92±0,19

Рисунок 3. Хроматограмма образца разработанной кормовой добавки

*

50- л о

Г о

0- Jill о £

6 0 ' ' ' ' ! » ' ' ' ' а) з ' ' * т'л ' ' ' ' id.o' ' ' ' lis' * " ' " * " ' i/,5' ' ' " ai 0 u>»

Таблица 3

Сравнительное содержание незаменимых и серосодержащих аминокислот в разработанной кормовой добавке с добавками Липрот СГ-9, ООО «ПК «Альтернатива» и соей полножирной

Название аминокислоты Содержание аминокислот, г/100 г

Разработанная добавка Добавка Липрот СГ-9 Кормовая мука ООО «ПК «Альтернатива» Соя полножирная — СП 34 %

Метионин 2,23 ± 0,10 5,1 1,34 0,34

Лизин 6,03± 0,45 — 3,57 2,11

Триптофан — 0,15 — 0,34

Аргинин 4,77± 0,41 0,85 3,66 2,05

Валин 4,62± 0,34 0,34 3,60 1,80

Гистидин 0,51 ± 0,01 0,18 1,70 0,80

Лейцин 10,34 ± 0,49 0,85 4,79 1,76

Изолейцин 4,79 ± 0,13 — 2,54 1,26

Треонин 5,01 ± 0,29 0,44 2,72 1,09

являются незаменимыми в питании кур. Важным показателем также является наличие серосодержащих аминокислот ме-тионина, треонина, цистина и лизина. Этих аминокислот часто не достаточно в рационе птиц, поэтому в кормовые добавки их вводят дополнительно.

Содержание незаменимых аминокислот и лимитирующих серосодержащих в разработанной кормовой добавке представлено в таблице 3. Сравнение приведено с имеющимися на рынке кормовой продукции Сибирского федерального округа добавками.

Исходя из данных, указанных в таблице 3, можно сделать вывод, что разработанная кормовая добавка на основе вторичного перопухового сырья птицефабрик содержит в 2,5 раза больше незаменимых и серосодержащих аминокислот в сравнении с аналоговыми кормовыми добавками. По содержанию сырого протеина разработанная кормовая добавка превышает данные ближайшей кормовой добавки от ООО «ПК «Альтернатива» 87,15 и 67,56% соответственно.

Необходимо отметить высокое содержание белка по Барнштейну в исследуемой кормовой добавке - 57,23%, что более чем в 2 раза выше показателей

Фенилаланин 0,52±0,14 0,40

Глицин 6,39 ± 0,26 -

Сырой протеин, % 87,15 ±1,56 35,00

По Барнштейну, % 57,23 21,34

кормовой муки от ООО «ПК «Альтернатива» и полножирной сои, и на 12% больше Липрота СГ-9.

Анализируя данные, представленные в таблице 3, и учитывая данные предыдущих исследований, кормовая добавка на основе перопуховых отходов представляется актуальным сырьём для включения в рационы кур-бройлеров.

2,75 2,62

3,78 1,26

67,56 31, 90

45,43 19,83

Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

© КОНТАКТЫ:

Дмитриева Анастасия Игоревна а a_piskaeva@mail.ru Бабич Ольга Олеговна а olich.43@mail.ru Кригер Ольга Владимировна а olgakriger58@mail.ru

16. ГОСТ 17536-82 «Мука кормовая животного происхождения. Технические условия». - М.: Стандартинформ, 2002. - 6 с.

GOST 17536-82 «Muka kormovaya zhivotnogo proiskhozhdeniya. Tekhnicheskie usloviya» [GOST 17536-82 "Feed meal of animal origin. Technical conditions"]. — M.: Standartinform, 2002. — 6 p.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: REFERENCES:

1. Verma, A. Microbial keratinases: industrial enzymes with waste management potential / A. Verma, H. Singh, S. Anwar et al. // Crit Rev Biotechnol. — 2017. — № 37. — Р. 476-491.

2. Jaouadi, N.Z. A novel keratinase from Bacillus tequilensis strain Q7 with promising potential for the leather bating process / N.Z. Jaouadi, H. Rekik, M.B. Elhoul et al. // Int J Biol Mac-romol. — 2015. — № 79. — Р. 952-964.

3. Calin, M. Degradation of keratin substrates by keratinolytic fungi / M. Calin, D. Constantinescu-Aruxandei, E. Alexandrescu et al. // Electronic Journal of Biotechnology. — 2017. — № 28. — P. 101-112. DOI: 10.1016/j.ejbt.2017.05.007.

4. Lopes, F.C. Production of proteolytic enzymes by a keratin-degrading Aspergillus niger / F.C. Lopes, L.A. Dedavid, Silva et al. // Enzym Res. — 2011. DOI: 10.4061/2011/487093.

5. Mazotto, A.M. Degradation of feather waste by Aspergillus niger keratinases: Comparison of submerged and solid-state fermentation / A.M. Mazotto, S. Couri, M.C.T. Damaso et al. // Int Biodeter Biodegr. — 2013. — № 85. — Р. 189-195. DOI: 10.1016/j.ibiod.2013.07.003.

6. Nwadiaro, P.O. Adekojo Keratin degradation by Penicillium purpurogenum isolated from tannery soils in Jos / P.O. Nwadiaro, A. Chuku, I.A. Onyimba et al. // Nigeria Br Microbiol Res J. — 2015. — № 8. — Р. 358-366. DOI: 10.9734/BMRJ/2015/16339.

7. El-Gendy, M.M.A. Keratinase production by endophytic Penicillium spp. Morsy1 under solid-state fermentation using rice straw / M.M.A. El-Gendy // Appl Biochem Biotechnol. — 2010. — № 162. — Р. 780-794. DOI: 10.1016/S0141-0229(02)00283-1.

8. Sowjanya, N.C. Degradation of few avean feathers by Microsporum gypseum / N.C. Sowjanya, C.M. Chary // J Phytology. — 2012. — № 4. — Р. 21-23.

9. Onifade, A.A. Potentials for biotechnological applications of keratin-degrading microorganisms and their enzymes for nutritional improvement of feathers and other keratins as livestock feed resources / A.A. Onifade, N.A. Al-Sane, A.A. Al-Musallan et al. // Bioresour. Technol. — 1998. — № 66. — Р. 1-11.

10. Prosekov, A.Y. Foresight of Food Industry Development up to 2030: Challenges and Solutions / A.Y. Prosekov, T.F. Kiseleva // Smart Innovation, Systems and Technologies. — 2019. — V. 139. — Р. 349-356.

11. Мацкова, Л.В. Получение и характеристика биологически активных препаратов Mackova, L.V. Poluchenie i harakteristika biologicheski aktivnyh preparatov iz muki krupno-из муки крупного рогатого скота / Л.В. Мацкова, Е.Г. Чупахин, О.О. Бабич // Мо- go rogatogo skota [Obtaining and characterization of biologically active preparations from cat-лочнохозяйственный вестник. — 2019. — № 3 (35). — С. 120-139. tle flour] / L.V. Mackova, E.G. CHupahin, O.O. Babich // Molochnohozyajstvennyj vestnik. —

2019. — № 3 (35). — P. 120-139.

12. Brandelli, A. Microbial enzymes for bioconversion of poultry waste into added-value products / A. Brandelli, L. Sala, S.J. Kalil // Food Research Int. — 2015. — № 73. — Р. 3-12.

13. Williams, C.M. Evaluation of a bacterial feather fermentation product, feather-lysate as a feed protein / C.M. Williams, C.G. Lee, J.D. Garlich et al. // Poult Sci. — 1991. — № 70. — Р. 85-94.

14. Odetallah, N.H. Versazyme supplementation of broiler diets improves market growth performance / N.H. Odetallah, J.J. Wang, J.D. Garlich et al. // Poult Sci. — 2005. — № 84. — Р. 858-864.

15. Дмитриева, А.И. Кератиназы Streptomyces и Bacillus: свойства и направления Dmitrieva, A.I. Keratinazy Streptomyces i Bacillus: svojstva i napravleniya ispol'zovaniya [Kerati-использования / А.И. Дмитриева, А.В. Алексеенко, Д.Д. Белова, Н.И. Пискаева, nases of Streptomyces and Bacillus: properties and directions of use] / A.I. Dmitrieva, A.V. Alek-Л.В. Терещук // Техника и технология пищевых производств. — 2020. — Т. 50. — seenko, D.D. Belova, N.I. Piskaeva, L.V. Tereshchuk // Tekhnika i tekhnologiya pishchevyh proiz-№ 4. — С. 602-615. DOI: 10.21603/2074-9414-20 2 0-4-602-615. vodstv. — 2020. — Т. 50. — № 4. — P. 602-615. DOI: 10.21603/2074-9414-2020-4-602-615.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

REFERENCES:

17. ГОСТ Р ИСО 16634-1-2011 «Продукты пищевые. Определение общего содержа- GOST R ISO 16634-1-2011 «Produkty plshchevye. Opredelenie obshchego soderzhaniya azota ния азота путем сжигания по методу Дюма и расчет содержания сырого проте- putem szhiganiya po metodu Dyuma i raschet soderzhaniya syrogo proteina. CHast 1. Maslichnye ина. Часть 1. Масличные культуры и корма для животных». — М.: Стандартин- kul'tury i korma dlya zhivotnyh» [GOST R ISO 16634-1-2011 "Food products. Determination of the форм, 2011. — 24 с. total nitrogen content by combustion according to the Dumas method and calculation of the crude

protein content. Part 1. Oilseeds and animal feed"]. — M.: Standartinform, 2011. — 24 p.

18. ГОСТ 13496.15-2016 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы опре- GOST 13496.15-2016 «Korma, kombikorma, kombikormovoe syr'e. Metody opredeleniya soder-деления содержания сырого жира». — М.: Стандартинформ, 2016. — 10 с. zhaniya syrogo zhira» [GOST 13496.15-2016 "Feed, compound feed, compound feed raw ma-

terials. Methods for determination of crude fat content"]. — M.: Standartinform, 2016. — 10 p.

19. ГОСТ 13496.2-91 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Метод определения сырой клетчатки». — М.: Стандартинформ, 2008. — 24 с.

GOST 13496.2-91 «Korma, kombikorma, kombikormovoe syr'e. Metod opredeleniya syroj klet-chatki» [GOST 13496.2-91 "Feed, compound feed, compound feed raw materials. Method for determination of crude fiber"]. — M.: Standartinform, 2008. — 24 p.

20. ГОСТ 13496.1-98 «Комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения со- GOST 13496.1-98 «Kombikorma, kombikormovoe syr'e. Metody opredeleniya soderzhaniya natri-держания натрия и хлорида натрия». — М.: Стандартинформ, 2011. — 20 с. ya i hlorida natriya» [GOST 13496.1-98 "Compound feed, compound feed raw materials. Methods

for determining the content of sodium and sodium chloride"]. — M.: Standartinform, 2011. — 20 p.

21. ГОСТ 26570-85 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения кальция». — М.: Стандартинформ, 2003. — 14 с.

GOST 26570-85 «Korma, kombikorma, kombikormovoe syr'e. Metody opredeleniya kal'ciya» [GOST 26570-85 "Feed, compound feed, compound feed raw materials. Methods for determination of calcium"]. — M.: Standartinform, 2003. — 14 p.

22. ГОСТ 26657-85 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определе- GOST 26657-85 «Korma, kombikorma, kombikormovoe syr'e. Metody opredeleniya soderzhani-ния содержания фосфора». — М.: Стандартинформ, 2003. — 18 с. ya fosfora» [GOST 26657-85 "Feed, compound feed, compound feed raw materials. Methods for

determination of phosphorus content"]. — M.: Standartinform, 2003. — 18 p.

23. ГОСТ 13496.14-87 «Комбикорма, комбикормовое сырье, корма. Метод определе- GOST 13496.14-87 «Kombikorma, kombikormovoe syr'e, korma. Metod opredeleniya zoly, nerast-ния золы, нерастворимой в соляной кислоте». — М.: Стандартинформ, 2003. — vorimoj v solyanoj kislote» [GOST 13496.14-87 "Compound feed, compound feed raw material, feed. 8 с. Method for determination of ash insoluble in hydrochloric acid"]. — M.: Standartinform, 2003. — 8 p.

24. ГОСТ 25311-82 «Мука кормовая животного происхождения. Методы бактериоло- GOST 25311-82 «Muka kormovaya zhivotnogo proiskhozhdeniya. Metody bakteriologicheskogo гического анализа». — М.: Стандартинформ, 2 0 02. — 74 с. analiza» [GOST 25311-82 "Feed meal of animal origin. Bacteriological analysis methods"]. — M.:

Standartinform, 2 0 0 2. — 74 p.

25. ГОСТ 30692-2000 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Атомно-абсорб-ционный метод определения содержания меди, свинца, цинка и кадмия». — М.: Стандартинформ, 2002. — 11 с.

GOST 30692-2000 «Korma, kombikorma, kombikormovoe syr'e. Atomno-absorbcionnyj metod opredeleniya soderzhaniya medi, svinca, cinka i kadmiya» [GOST 30692-2000 "Feed, compound feed, compound feed raw materials. Atomic absorption method for determining the content of copper, lead, zinc and cadmium"]. — M.: Standartinform, 2002. — 11 p.

26. Пискаева, А.И. Оптимизация параметров культивирования консорциума микро- Piskaeva, A.I. Optimizaciya parametrov kul'tivirovaniya konsorciuma mikroorganizmov-destruktor-

организмов-деструкторов кератина в биотехнологических целях / А.И. Пискаева, ov keratina v biotekhnologicheskih celyah [Optimization of cultivation parameters for a consortium

А.Ю. Просеков // Известия Иркутского государственного университета. — 2016. — of microorganisms-destructors of keratin for biotechnological purposes] / A.I. Piskaeva, A. Yu. Pro-

№ 3. — С. 53-66. sekov // Izvestiya Irkutskogo gosudarstvennogo universiteta. — 2016. — № 3. — P. 53-66.

27. Пискаева, А.И. Анализ эффективности и подбор параметров распылительной сушки гидролизатов перопуховых отходов / А.И. Пискаева, О.О. Бабич, Й. Янг // Техника и технология пищевых производств. — 2019. — Т. 49. — № 3. — С. 390-396. РО!: 10.21603/2074-9414-2019-3-3 9 0-396.

Piskaeva, A.I. Analiz effektivnosti i podbor parametrov raspylitel'noi"sushki gidrolizatov peropuho-vyh othodov [Analysis of efficiency and selection of parameters for spray drying of hydrolysates of downy waste] / A.I. Piskaeva, O.O. Babich, J. Yang // Tekhnika i tekhnologiya pishchevyh proizvod-stv. — 2019. — Т. 49. — № 3. — P. 390-396. DOI: 10.21603/2074-9414-2019-3-390-396.

28. Патент РФ № 75278. Устройство для обеззараживания растительного сырья. A23L Patent RF № 75278. Ustrojstvo dlya obezzarazhivaniya rastitel'nogo syr'ya. A23L 3/50, A23L 1/10

3/50, A23L 1/10 / М.А. Смирнов, А.А. Вековцев; заявитель и патентообладатель [A device for the disinfection of plant materials. A23L 3/50, A23L 1/10] / M.A. Smirnov, A.A. Ve-

ООО «Артлайф Техно». — № 2007121124; заявл. 05.06.07; опубл. 10.08.08. — 3 с. kovcev; zayavitel' i patentoobladatel' OOO «Artlajf Tekhno». — № 2007121124; zayavl. 05.06.07;

DOI: 10.21603/2074-9414-2019-3-3 9 0-396. opubl. 10.08.08. — 3 p. DOI: 10.21603/2074-9414-2019-3-390-396.

29. Ваниева, Б.Б. Полнорационный комбикорм, обогащенный кормовой добавкой гидролактив и антиоксидантом эпофен повышает продуктивность цыплят-бройлеров / Б.Б. Ваниева, И.Д. Тменов // Известия Горского государственного аграрного университета. — 2013. — Т. 50. — № 3. — С. 90-95.

Vanieva, B.B. Polnoracionnyj kombikorm, obogashchennyj kormovoj dobavkoj gidrolaktiv i an-tioksidantom epofen povyshaet produktivnost cyplyat-brojlerov [Complete feed, enriched with a hydrolactic feed additive and an antioxidant Epofen, increases the productivity of broiler chickens] / B.B. Vanieva, I.D Tmenov // Izvestiya Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. — 2013. — T. 50. — № 3. — P. 90-95.

30. Васильев, Ф.В. К вопросу оптимизации аминокислотного состава поликомпо- Vasil'ev, F.V. K voprosu optimizacii aminokislotnogo sostava polikomponentnyh produktov s is-нентных продуктов с использованием методов вычислительной математики / pol'zovaniem metodov vychislitel'noj matematiki [On the optimization of the amino acid compo-

Ф.В. Васильев, И.А. Глотова, Л.В. Антипенко // Комбикорма. — 2014. — № 1. — sition of multicomponent products using the methods of computational mathematics] / F.V. Va-

С. 57-63. sil'ev, I.A. Glotova, L.V. Antipenko // Kombikorma. — 2014. — № 1. — P. 57-63.

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

31. Нуртдинов, М.Г. Эффективность использования в рационах животных Nurtdinov, M.G. Effektivnost ispol'zovaniya v racionah zhivotnyh biologicheski aktivnyh do-биологически активных добавок / М.Г. Нуртдинов, С.В. Василенко, Р.З. Низамов bavok [Efficiency of using biologically active additives in animal diets] / M.G. Nurtdinov, S.V. Va-// Ветеринарный врач. — 2009. — № 2. — С. 52-55. silenko, R.Z. Nizamov // Veterinarnyj vrach. — 2009. — № 2. — P. 52-55.

ФНЦ пишевых систем им. В.М. Горбатова издал книгу «ПРИЖИЗНЕННОЕ ФОРМИРОВАНИЕ СОСТАВА И СВОЙСТВ ЖИВОТНОГО СЫРЬЯ» [авторы: А.Б. Лисицын, И.М. Чернуха, О.И. Лунина, ЛВ. Федулова)

В книге представлены фундаментальные основы и направления исследований по созданию продуктов здорового питания на базе мясного сырья. Приведены данные по влиянию потребления мяса и мясных изделий на здоровье человека. Содержатся сведения об основных нутриентах мяса (белки, липиды) и их влиянии на качество и свойства мяса, микро- и макроэлементах, витаминах, их совместимости и сохранности в процессе производства продуктов. Представлена информация по основным контаминантам мясной продукции, механизмам их образования, а также путям снижения их содержания в готовом продукте и методам контроля. Рассмотрены схемы формирования состава и свойств мясного сырья, включающие в себя различные приёмы и способы выращивания: регулирование кормовых рационов и условий содержания животных, направленная модификация (селекция, гибридизация, оперативная ма- .____

нипуляция С ЖИВОТНЫМИ). ¡=552=25 ■■= ggfls

Представлена классификация продуктов здорового питания. """ "" ..... ~ ""

Показана инновационная роль функциональных пищевых продуктов в оздоровлении населения, история их создания и основные проблемы, связанные с их разработкой.

Книга предназначена для специалистов пищевой промышленности, научных работников мясной отрасли, преподавателей и учащихся высших учебных заведений.

По вопросам приобретения обращаться: отдел маркетинга, тел.: +7(495) 676-6521, заявки на приобретение направлять по e-mail: zakaz@fncps.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.