CC BY
159
2013
Известия ТИНРО
Том 175
УДК 664.951.014:636.087.7+639.211 А.Н. Баштовой, К.Г. Павель, Г.В. Самойленко*
Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр, 690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4
технология кормовой добавки из отходов при разделке лососевых
Разработана технология получения кормовой добавки на основе ферментного гидролиза отходов при разделке лососевых. Определены рациональные параметры фер-ментолиза, позволившие повысить биодоступность полезных компонентов в продукте. Исследованы показатели качества и безопасности кормовой добавки.
Ключевые слова: кормовая добавка, лососевые, ферментный гидролиз, гексоза-мины, технология, показатели качества и безопасности.
Bashtovoy A.N., Pavel K.G., Samoylenko G.V. Technology for feed additive based on waste of salmon cutting // Izv. TINRO. — 2013. — Vol. 175. — P. 321-332.
Technology for feed additive production by enzymatic hydrolysis of waste from the process of salmon cutting is developed and rational parameters of the fermentolysis are determined that allows to increase biological availability of mineral components in the product. Indicators of quality and safety for the feed additive are substantiated.
Key words: feed additive, salmon, enzyme hydrolysis, hexosamine, technology, food quality, food safety.
Введение
В настоящее время отходы и вторичные ресурсы рыбоперерабатывающей отрасли промышленности используются лишь частично и недостаточно эффективно (Бохан и др., 1976; Ярочкин и др., 1997; Дубровская, 2000; Боева, 2002, 2004).
Известно, что головы лососевых частично идут на производство пищевых продуктов — консервов «Рагу» и «Уха» (ГОСТ 10981 -97, ГОСТ 16676-71), которые пользуются спросом у населения. В периоды переработки лососевых, когда производственные линии загружены получением основной продукции, остатки (избыток) голов лососевых либо выбрасываются, либо в незначительных количествах перерабатываются на кормовую муку (Петрулевич, 2005), при этом теряется немалая часть полезных веществ (Комаров, Мануйлова, 2001; Дегтярев, 2008). Доля таких отходов, как головы лососевых, может составлять в среднем 50-60 тыс. т (Дегтярев, 2008).
В то же время считается, что использование отходов переработки для изготовления кормовой продукции повышает рентабельность добычи гидробионтов в 1,5—2,5 раза* *.
* Баштовой Александр Николаевич, младший научный сотрудник, e-mail: gepard-83@bk.ru; Павель Константин Геннадиевич, кандидат химических наук, старший научный сотрудник, e-mail: pavel@ tinro.ru; Самойленко Галина Владимировна, старший научный сотрудник, e-mail: samoylenko@tinro.ru.
BashtovoyAlexander N., young researcher, e-mail: gepard-83@bk.ru; Pavel Konstantin G., Ph.D., senior researcher, e-mail: pavel@tinro.ru; Samoylenko Galina V, senior researcher, e-mail: samoylenko@tinro.ru.
* * Комплексная целевая программа научных исследований в интересах рыбного хозяйства Российской Федерации на 2010-2014 гг. Протокол совещания у руководителя Федерального агентства по рыболовству от 14.11.2008 г. № 65.
Некоторые отходы, например головы лососевых, представляют собой особый вид сырья, характеризующийся высоким содержанием биологически активных соединений (Новикова, 2003; Сорокоумов и др., 2007).
Известно, что в хрящевой ткани гидробионтов содержатся аминосахара (гексо-замины) в виде слаборастворимых протеогликановых комплексов. Для увеличения биодоступности этих компонентов необходима разработка технологии, которая позволяла бы максимально перевести их в растворимое состояние (Сорокоумов, 2010).
В последние годы наметилась тенденция к получению кормовых продуктов методом ферментации как за счет собственных ферментов, так и с добавлением ферментных препаратов определенной направленности.
Применение ферментных препаратов позволяет разрушить структуру ткани (Глотова и др., 2012), высвободить находящиеся в ней вещества и, как следствие, сделать их более усвояемыми.
Ферментный гидролиз как наиболее щадящий способ деструкции тканей позволяет сохранить ценные компоненты без нарушения их структуры и модификации (Давидович, 2005; Максимюк, Марьяновская, 2009; Сторублёвцев, 2009; Пивненко, 2010) и приводит к дезинтеграции структуры ткани гидробионтов за счет разрушения связей между белками и углеводами (Павлова и др., 1988; Сорокоумов, 2010).
Целью работы являлось исследование показателей качества и безопасности кормовой добавки (КДР), полученной путем ферментолиза голов лососевых, что позволяет повысить биодоступность полезных компонентов, обладающих функциональной направленностью.
материалы и методы
Материалом для исследования служили отходы от разделки дальневосточных гидробионтов: головы рыб семейства лососевых, в частности Опсогкуп^ш keta, соответствующие требованиям ГОСТа 21607-97 и ТУ 9283-242-00472012-03, а также гигиеническим требованиям безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов СанПиН 2.3.2.1078-01, п. 1.3.1 и п. 1.3.7.
Для гидролиза сырья использовали ферментные препараты:
— протомегатерин Г20х (протеолитическая активность 800 ± 50 Пе/г, коллаге-нолитическая активность 1,33 Кл/г), рабочая зона действия рН 6,0-8,0, температура 30-60 °С (ТУ 00479942-002-94);
— протомегатерин Г20х, проявляя протеолитическую активность действия, катализирует гидролиз пептидных связей в белках (Франк, 1966; Мосолов, 1971; Пономарев, 2002);
— ЦеллоЛюкс^ Г20х (целлюлолитическая активность 2000 ± 200 ЦлА/г, ксиланаз-ная активность до 8000 Кл/г, глюканазная ф-глюканаза) до 1500 Гл/г, глюкоамилазная до 20 Гла/г), рабочая зона действия рН 3,5-6,5, температура 35-60 °С (Р СТО 136849162005, ТУ 9291-010-00479563-99). Известно, что целлюлоза под действием ферментов расщепляется до отдельных сахаров (дисахаридов) (Грачева, 1975);
— амилопротооризин Г10х (направленность действия смешанная: протеолитическая активность 800 Пе/г, амилолитическая активность — 1100 Ае/г, целлюлолитическая — 250 ЦлА/г), рабочая зона действия рН 4,5-6,5, температура 40-55 °С (ТУ 9291-078-00334586-2007).
Входящая в состав амилопротооризина а-амилаза по механизму действия относится к эндоферментам, т.е. она действует на молекулу субстрата изнутри, гидролизует а-1,4-гликозидную связь в полисахаридах с образованием олиго- и моносахаридов (http://www.xumuk.ru/biochem/50.html).
Глюкоамилаза, входящая в состав фермента — экзофермент, гидролизует связи а-1,4 и а-1,6 в полисахаридах, последовательно отщепляя по одному остатку сахара с нередуцирующих концов цепей. Оптимальные условия для гидролиза рН 4,5-4,6, температура 55-60 °С (Кислухина, 2002; Теоретические и практические аспекты 2006; Киселева, 2008; Римарева, 2010).
Эти ферментные препараты относятся к основным группам ферментов, применяемым в кормах (Кислухина, 2002).
Выбор концентрации фермента сделан на основе анализа источников литературы, в которых имелась информация о применении ферментных препаратов и их концентрациях (Грачева, 1975; Калиниченко, Купина, 1987; Крюков, 1996; Кузнецов, 2002; Фаритов, 2002; Ильина, 2006; Суховерхова, 2006; Калинина и др., 2008). Исходя из рекомендаций концентрация амилопротооризина Г10х и протомегатерина Г20х составляла по 1800 Пе/кг.
Концентрация ЦеллоЛюкс-F составляла 630 ЦлА/кг, это соответствовало сопутствующей амилолитической активности амилопротооризина Г20х.
Гидромодуль находился в пределах сырье : вода — 1,0 : 0,5, температура фер-ментолиза 40—45 °С.
Выбор температуры для гидролиза 40—45 °С обусловлен температурным оптимумом действия ферментов согласно качественным характеристикам ферментных препаратов, а также данным литературы, по которым температуры выше 45 °С негативно влияют на белки, вызывая в них коагуляцию (Шредер, Любке, 1969; Каленик, Табакаева, 2006; Пат. № 4087563, США).
Контролем послужила система при соотношении сырье : вода 1,0 : 0,5 без добавления фермента. Каждый час отбиралась проба, в жидкой части которой определяли содержание гексозаминов, небелкового азота и свободных аминосахаров.
В работе использовали стандартные и общепринятые химические, физикохимические, биохимические, микробиологические и математические методы исследований.
Исследование химического состава сырья и полученного продукта проводили согласно современным методам (ГОСТ 7636-85).
В образцах сырья (головы рыб) определяли массовую долю воды по ГОСТу 7636-85. Содержание общего азота по методу Кьельдаля на приборе «Kjeltec 2300» (Foss, Швеция). Экстракцию липидов проводили по методу Фолча (Folch et al., 1957).
Состав жирных кислот определяли в виде их метиловых эфиров (Carreau, Dubacq, 1978) на каппилярном газожидкостном хроматографе «Shimadzu GC-16A» (Supelcowax
— 10) с пламенно-ионизационным детектором. Идентификация сигналов проводилась по относительному времени удержания, углеродным числам в соответствии со стандартной смесью жирных кислот и базой обработки данных «C-R4A».
Содержание минеральных веществ определяли методом взвешивания после сжигания пробы в муфельной печи (ГОСТ 7636-85).
Определение небелкового азота проводили по методу, описанному А.А. Лазаревским (1955).
Содержание биодоступных гексозаминов (перешедших в результате гидролиза в раствор) определяли спектрофотометрически, согласно методике фармакопейной статьи (№ 42-1286-99), по методу Элсона и Моргана (Dubois et al., 1956; Руководство ..., 2003*).
Содержание гексозаминов в гидролизате в процентах (X) вычисляли по формуле Х = C ■ V ■ 10 ■ 100 = 2 ■ C ■ V ■ 100, а ■ 0,5 ■ 5 а 0,5
где С — количество гексозамина в 1 мл, найденное по калибровочному графику по галактозамину и глюкозамину, мг; V — объем нейтрализованного гидролизата, мл; а — навеска препарата, мг; 0,5 — объем нейтрализованного гидролизата, взятого для реакции, мл; 100 — выражение результата в процентах (постоянное число).
Содержание свободных гексозаминов определяли спектрофотометрически, без предварительного гидролиза пробы (Хорлин, 1975).
* Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище. Руководство. Р 4.1.1672-03 (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 30.06.2003).
Подготовку образцов и проведение микробиологических испытаний осуществляли в соответствии с ГОСТами 26668-26670, 10444.2, 10444.12, 10444.15, 28805, 29185, ГОСТ Р 50474, ГОСТ Р 50480, а также Инструкцией по санитарномикробиологическому контролю производства пищевой продукции из рыбы и морских гидробионтов (№ 5319-91).
Исследования безопасности кормов проводили согласно Единым ветеринарным требованиям таможенного союза, требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01.
Определение содержания макро- и микроэлементов и токсичных металлов в образцах проводили в соответствии с ГОСТами 26927, 26929, 26930, 26932, 26933, 30178, 30538, ГОСТ Р 51301 на атомно-абсорбционном спектрофотометре фирмы «Nippon Jarell Ach», модель АА-885. В качестве атомизатора использовали однощелочную горелку и пламя ацетилен-воздух.
Аминокислотный состав белков образцов определяли после кислотного гидролиза 6 Н раствором соляной кислоты в течение 24 ч (Остерман, 1985), методом ионнообменной хроматографии на высокоскоростном анализаторе Hitachi L-8800.
Экспериментальные данные получены при исследовании химического состава нескольких партий сырья и готовой продукции.
Результаты исследований обрабатывали статистическими методами (Урбах, 1963, 1975; Кенуй, 1979). Достоверность данных достигали планированием экспериментов, необходимых и достаточных для достижения точности результатов (Р = 0,90-0,95), при доверительном интервале А ± 3-10 % среднеарифметических значений из результатов трех-восьми параллельных определений. Математическую и графическую обработку результатов проводили с использованием прикладных программ Microsoft Office Pro
— 2003 (Microsoft Word и Excel 2007).
Результаты и их обсуждение
По данным наших исследований, головы лососевых содержат большее количество мышечной ткани, чем хрящевой, что не противоречит известному ранее (Зайцев и др., 1965; Репников, 2007): массовое соотношение (%) хрящевой ткани к мышечной ткани голов кеты составляет 16-18 : 82-84.
Содержание гексозаминов в головах кеты составляет 0,045 ± 0,003 %.
По данным рис. 1 можно сделать вывод, что амилопротооризин лучше других ферментов способствует разрушению белково-углеводных связей и переходу гексозаминов в гидролизат. Сходные данные получены с протомегатерином до 3-го ч гидролиза. С целлолюксом количество гексозаминов, перешедших к 3-му ч гидролиза, в 2 раза меньше, чем с другими ферментами.
СО
й
5 -о а
s
—
и
о4
Ю
О
6 X -о о К s
-
о
0,0295
0,0275
0,0255
0,0235
0,0215
0,0195
0,0175
0,0155
0,0135
0,0115
0,0095
0,0075
0,0055
0,0035
i “U,ej шоЛюкс-F, 630 ЦлА/кг илопротоорезин, 1800 Пе/кг
0 Am
)< Протомегатерин, 1800 Пе/кг О Без фермента
! ! 1 f '
Время,
Рис. 1. Изменение количества гексозаминов, перешедших в жидкую фракцию в течение гидролиза
Fig. 1. Change of the number of hexosamines passed to liquid fraction in the process of hydrolysis
На рис. 2 и из данных табл. 1 видно, что существенное увеличение количества аминосахаров по отношению к сырью (степень гидролиза) в гидролизате с протоме-гатерином продолжается до 5-го ч гидролиза и составляет 61,4 %. В гидролизате с амилопротооризино м — до 4-го ч и составляет 49 %, а с целлолюксом — до 3-го ч гидролиза (28 %), после чего прирост количества гексозаминов в гидролизате заметно снижается.
Рис. 2. Изменение степени гидролиза по содержанию аминосахаров в гидролизате Fig. 2. Change of the hydrolysis degree determined by amino sugars content in hydrolyzate
^ 70
50
й и 40
30
20
* Без фермента 0 Амилопротооризин, 1800 Пе/кг * Протомегатерин, 1800 Пе/кг □ ЦеллоЛюкс-F, 630 ЦлА/кг
>
г
1 а ж
4 к
tf
Время, ч
Таблица 1
Изменение величины прироста количества гексозаминов в гидролизатах из кеты по отношению к последующему часу, %
Table 1
Hourly increase of hexosamines in hydrolyzate of chum salmon waste (heads), %
Образец, количество единиц активности на 1 кг фарша Время гидролиза, ч
2 3 4 5 6
ЦеллоЛюкс-F, 630 ЦлА 59,40 9,80 0,25 0,80 6,10
Амилопротооризин, 1800 Пе 60,87 24,33 7,60 0,10 0,20
Протомегатерин, 1800 Пе 88,80 38,20 19,20 8,93 3,20
Количество аминосахаров в гидролизате с протомегатерином на 12 % выше, чем при воздействии амилопротооризином, и в 2 раза выше, чем с целлолюксом. Такой результат можно объяснить тем, что ЦеллоЛюкс^ проявляет целлюлолитическую активность, а протомегатерин — протеолитическую.
Исследования количества аминосахаров в гидролизате из голов кеты с амилопротооризином в концентрации 1800 Пе/кг показало, что после 1-го часа гидролиза количество свободных аминосахаров не изменялось и составляло 6,0-6,5 мг/100 г, что соответствует 28,5 % общего количества растворимых гексозаминов в гидролизате. В гидролизатах из голов кеты с ЦеллоЛюксом^ и протомегатерином количество свободных аминосахаров составило 16-19 % от количества растворимых гексозаминов в гидролизате, или соответственно 2,0-2,3 и 4,3—5,1 мг/100 г. В контрольном опыте, без фермента, количество свободных аминосахаров изменялось в течение 5 ч в пределах 1,15—1,90 мг/100 г, что составляет 2,6—4,2 % исходного количества гексозаминов в сырье.
На рис. 3 видно, что наибольшее количество небелкового азота в гидролизате накапливается при воздействии амилопротооризином, с протомегатерином его количество несколько меньше, с целлолюксом небелкового азота в среднем на 30 % меньше, чем в образцах с амилопротооризином. Такие результаты объясняются различной направленностью действия ферментов, взятых для экспериментов.
По данным, представленным на рис. 4, можно сделать вывод, что амилопротоори-зин уже через 2 ч гидролиза на 60 % способствует разрушению белковой составляющей голов лососевых, через 4 ч гидролиза этот показатель составляет 66 %.
Эксперименты с протомегатерином привели к подобным результатам, показатели степени гидролиза несколько (на 5—7 %) ниже. С целлолюксом степень гидролиза
Рис. 3. Зависимость содержания небелкового азота при гидролизе отходов голов кеты от времени
Fig. 3 . Change of nonprotein nitrogen content in hydro-lyzate with chum salmon waste (heads)
Рис. 4. Степень гидролиза белка голов лососевых от времени Fig. 4. Change of the hydrolysis degree for proteins of chum salmon waste (heads)
голов лососевых, достигнув величины 38 % ко 2-му ч гидролиза, за последующие 2,5 ч увеличилась до 44 %.
Проанализировав полученные данные, можно сделать вывод, что использование амилопротооризина позволяет глубже, чем при использовании целлолюкса, разрушить белковую составляющую и способствует наибольшему выходу свободных аминосахаров.
Таким образом, рациональными условиями обработки голов лососевых (кеты), обеспечивающими наиболее высокую степень гидролиза, являются использование протомегатерина или амилопротооризина, время гидролиза для амилопротооризина 3,0—3,5 ч, для протомегатерина 4,5-5,0 ч, при температуре 40-45 °С.
Для получения и исследования кормового продукта из голов лососевых разработана технологическая схема (Пат. РФ N° 2460313), в которой предусмотрена инактивация ферментов.
Для инактивации температуру в реакторе с гидролизатом доводят до 80 °С и выдерживают в течение 15 мин (Пат. РФ N° 2236155). Такой метод соответствует режиму пастеризации, обеспечивающему гибель в продукте вегетативных форм бактерий (Мазохина-Поршнякова и др., 1977).
После инактивации гидролизат направляется на центрифугирование в течение 10 мин при 3000 об/мин. После центрифугирования суспензия из голов лососевых раз-
1650
1550
1450
1350
1250
1150
1050
950
850
750
650
550
450
350
250
150
-к
f-
—в— Без фермента _ о ЦеллоЛюкс-F, 630 ЦлА/кг х Амилопротооризин, 1800 Пе/кг —а— Протомегатерин, 1800 Пе/кг
1 1 1 1 1 1
Время, ч
■о
h
14
О
ч
о
1-
СЙ
Ч
О
Ю
ей
г
К
4
0
и
5 и
-О
1
<и
С
<и
н
О
■в— Без фермента
■х_ Амилопротооризин, 1800 Пе/кг ■^^Протомегатерин, 1800 Пе/кг ■^“ЦеллоЛюкс-F, 630 ЦлА/кг
0 0,5
1,5
2 2,5 3
Время, ч
3,5
4,5
деляется на 3 фракции: липидсодержащую эмульсию, гидролизат и костный осадок. Липидная фракция удаляется и может быть направлена на дальнейшую переработку. Полученный гидролизат вместе с негидролизованной частью высушивается при 4565 ± 5 °С в течение 2,5-3,5 ч в сушилке с инфракрасным излучением до массовой доли воды не более 8,5-10,5 %.
Готовый сухой продукт измельчается до порошкообразного состояния на шаровых мельницах до частиц согласно размерным группам ГОСТ Р 52346-2005 и фасуется.
Кормовая добавка характеризуется высоким содержанием белка (40,9-41,8 %), умеренным количеством липидов (12,2-12,9 %), воды (9,0-11,5 %) и значительным содержанием минеральных веществ (35,5-36,5 %). Количество аминосахаров, которые после обработки перешли в растворимую форму, составляет 0,3 ± 0,012 %.
Выход кормовой добавки составляет 12,5-15,5 % к сырью.
Аминокислотный состав белков кормовой добавки (табл. 2) характеризуется наличием всех 9 незаменимых аминокислот*, т.е. белок является полноценным. Общая сумма глицина, аспарагиновой, глютаминовой кислот и аланина составляет 47,72 % суммы аминокислот, а вместе с пролином — 60,6 %. Аминокислотный скор 5 из 9 аминокислот белка кормовой добавки из голов лососевых — более 100 %, а лейцина и изолейцина — более 90 %. Полученные данные свидетельствуют о том, что белки кормовой добавки содержат высокое количество глицина, который, как известно, участвует в обменных процессах организма.
Таблица 2
Аминокислотный состав белков кормовой добавки из голов лососевых, % к белку
Table 2
Amino acid composition of proteins in the feed additive based on salmon heads, %
Амино- кислоты Кормовая добавка Мука кормовая из рыбы* Эталон** ФАО/ВОЗ 2007 г., г/100 г белка Аминокислотный скор кормовой добавки, %
Met + Cys 0,55 + 0,28 2,31 2,2 37,7
Trp 0,12 0,57 0,6 20,0
Thr 3,72 2,31 2,3 161,7
Val 4,02 2,77 3,9 103,1
Ile 2,87 2,66 3,0 95,7
Leu 5,41 4,48 5,9 91,7
Tyr + Phe 1,75 + 3,00 4,35 3,8 125,0
Lys 5,60 4,72 4,5 124,4
His 1,80 1,45 1,5 120,0
Glu 12,62
Gly 12,09
Ala 15,10
Ser 4,32
Asp 7,91
Arg 4,57 3,82
Pro 12,84
Незамен. 27,09
Сумма 98,57
* Miles, Chapman (2006).
** Protein and amino acid ... (2007).
Глютаминовая и аспарагиновая аминокислоты играют важнейшую роль в обменных процессах организма, в частности глютаминовая кислота осуществляет функции передачи импульсов в центральной нервной системе, обезвреживает аммиак, отнимая атомы азота в процессе образования глютамина. Аспарагиновая кислота участвует в
* Protein and amino acid requirements in humen nutrition: Report of a joint FAO/WHO/UNU
expert consultation. WHO technical report series № 935. Geneva, Switzerland : World Health Organization, 2007. — 265 p.
поддержании баланса процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе и наряду с глютаминовой кислотой играет важную роль в реакциях переами-нирования (Рисман, 1998).
Лизин способствует всасыванию кальция, влияет на обмен белков и нервную систему, используется в синтезе белков для образования скелетных тканей и ферментов, является важным компонентом нескольких пептидных гормонов (Лухт, 1997; Иванов, 1998; Лукас, Ри Ки Чун, 1998; «Липрот», 2001*).
При сравнении с кормовой мукой из рыбы (Miles, Chapman, 2006) можно сделать вывод, что предлагаемая нами кормовая добавка по 7 незаменимым аминокислотам сопоставима или превосходит кормовую муку из рыбы. Стоит отметить, что аминокислотный состав кормовой муки не регламентируется нормативной документацией.
В результате анализа липидов кормовой добавки (табл. 3) установлено присутствие 69 жирных кислот (ЖК), идентифицировано 44. Среди них насыщенные ЖК составляют 24,20 %, мононенасыщенные — 50,17 %. Полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) — 24,22 %. Среди предельных жирных кислот преобладает пальмитиновая кислота (16:0) — 15,34 %. Среди моноеновых кислот наибольшее количество олеиновой кислоты (18:1 (n-9)) — 16,51 %. По некоторым данным (Shuster, Froines, 1964; Yurkowski, Brokerhoff, 1965), олеиновая кислота способна оказывать ингибирующее действие на гидролиз фосфолипидов. Значительную долю в сумме ПНЖК составляют докозагексаеновая (цервоновая (22:6 (n-3)) — 7,16 % и эйкозапентаено-вая (тимдоновая (20:5 (n-3)) — 7,40 % кислоты, относящиеся к семейству омега-3 ПНЖК и играющие существенную роль во многих процессах живых организмов (Акулин и др., 2005), они препятствуют развитию атеросклероза и снижают уровень холестерина в крови, обладают противовоспалительным действием. Непредельные жирные кислоты являются биологически активными веществами (Воробьев, 2005; Байдалинова, Нагаева, 2007).
Таблица 3
Состав и содержание жирных кислот в липидах сырья и кормовой добавке из голов лососевых, % к общему содержанию
Table 3
Composition and content of fatty acids in lipids of raw materials and feed additive based on salmon
heads, % of total content
Жирная кислота Сырье Кормовая добавка Комбикорм для лососевых рыб*
Насыщенные 22,86 24,20 18,28
Пальмитиновая кислота (16:0) 15,14 15,34 13,83
Мононенасыщенные 55,21 50,17 23,83
Олеиновая кислота (18:1 (п-9)) 17,00 16,51 14,02
Полиненасыщенные 20,27 24,22 57,80
Эйкозапентаеновая (тимдоновая (20:5 (п-3))) 5,92 7,40 2,23
Докозагексаеновая (цервоновая (22:6 (п-3))) 6,28 7,16 2,69
Сумма неидентифицированных ЖК 1,66 1,41 0,09
* ТУ 9296-059-00472012-02.
При сравнении жирнокислотного состава липидов кормовой добавки из ферментированных голов лососевых и комбикорма для лососевых рыб мы видим, что количество ПНЖК в комбикорме в 2 раза выше, однако надо учитывать, что комбикорм — это многокомпонентный сбалансированный комплекс веществ, в то время как предлагаемая нами кормовая добавка состоит только из голов лососевых и, не имея дополнительно внесенных компонентов (растительное масло), на 42 % по содержанию ПНЖК может покрыть потребность лососевых. При анализе количественного состава
* «Липрот». Эффективная лизинпротеиновая кормовая добавка. Информационные материалы ОАО «Концерн «Стирол»», фирмы «Стиролагролизин», ОАО «Трипольский биохимический завод», г. Обухов, Украина, 2001. 14 с.
ЖК можно отметить, что количество пальмитиновой кислоты в кормовой добавке сопоставимо равно ее количеству в комбикорме, аналогичные значения относятся и к полиненасыщенной олеиновой кислоте. Количество тимдоновой и цервоновой ПНЖК в кормовой добавке в 2,7-3,3 раза выше, чем в комбикорме. Также стоит отметить, что жирнокислотный состав кормовой муки (кормов) не регламентируется нормативной документацией.
Минеральный состав кормовой добавки (табл. 4) свидетельствует о том, что концентрация элементов в ее составе минимум в 3,2 раза покрывает суточную потребность рыб в минеральных веществах (Хохрин, 2002; Александров, 2005).
Таблица 4
Концентрации макро- и микроэлементов в образце кормовой добавки из голов лососевых, мг/кг
Table 4
Concentrations of macro- and micro-nutrients in a sample of feed additive based
on salmon heads, mg/kg
Элемент Кормовая добавка из голов лососевых Суточная потребность
Na 29550,0
Ca 2225,80 700,0
K 10047,0
Mg 2482,0 15,0-30,0
Fe 128,0 8,0
Cu 3,46 0,3
Mn 0,70 0,1
Zn 29,20 5,0
Se 1,45
Результаты исследования показывают, что кормовая добавка из рыбы с избытком покрывает потребность молоди карпа и форели по 2п в 5,5 раза, Си — в 11,5, Мп — в 7,0, Mg — в 82,0-165,0, Fe — в 16,0, Са — в 3,2 раза. Стоит отметить, что как рыбам, разводимым в искусственных условиях, так и животным в зависимости от возраста, вида, района обитания требуются корма определенного качественного состава (Калашников др., 1993; Александров, 2005); это позволяет считать полученный продукт природным источником минеральных компонентов.
Регламентируемые показатели безопасности — содержание вредных и токсичных веществ, тяжелых металлов и радионуклидов, микробиологические показатели в сырье и кормовой добавке из голов лососевых — не превышают предельно допустимой концентрации (ПДК), определенной для БАД, продуктов на основе морских беспозвоночных и кормов для рыб (СанПиН 2.3.2.1078-2001, Единые санитарные и Единые ветеринарные требования таможенного союза), что свидетельствует о безопасности продукта.
заключение
Таким образом, по представленным данным можно сделать вывод, что кормовая добавка, полученная из ферментированных голов лососевых, соответствует всем нормируемым показателям, предъявляемым к данному виду продукции СанПиНом и Едиными санитарными и ветеринарными требованиями Таможенного союза.
Научно обоснованы выбор ферментных препаратов с учетом их специфичности и состава сырья, их концентрация и рациональная продолжительность ферментолиза для обеспечения максимальной биодоступности макронутриентов белкового и полисахаридного происхождения.
Показано, что отличительной чертой полученной кормовой добавки является высокое содержание обладающих биологической активностью аминосахаров и их биодоступность, полиненасыщенных жирных кислот и специфических для соединительной ткани аминокислот, таких как глицин, аспарагиновая и глютаминовая кислоты, лизин.
Список литературы
Акулин В.Н., Касьянов С.П., Рыбин В.Г. и др. Исследования липидов гидробионтов // Изв. ТИНРО. — 2005. — Т. 141. — С. 335-347.
Александров С.Н. Садковое рыбоводство : монография. — Донецк : Сталкер, 2005. —
270 с.
Байдалинова л.С., Нагаева К.Ю. Использование БАВ растительных экстрактов в технологии препаратов полиненасыщенных жирных кислот из гидробионтов // Рыб. пром-сть.
— 2007. — № 2. — С. 22-25.
Боева Н.П. Состояние и перспективы развития производства кормовой муки из гидробионтов // Рыб. пром-сть. — 2004. — № 3. — С. 14-15.
Боева Н.П. Технология кормовой муки из мелких рыб повышенной жирности // Рыб. хоз-во. — 2002. — № 3. — С. 53-55.
Бохан В.Н., Карпов В.И., Исаев В.А. О гранулировании кормовой рыбной муки из морепродуктов // Рыб. хоз-во. — 1976. — № 6. — С. 76-78.
Воробьев В.В. Полиненасыщенные жирные кислоты гидробионтов — БАВ для лечения и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний // Тез. науч.-практ. конф. — Калининград ; М. : Макс-пресс, 2005.
Глотова И.А., Ряжских В.И., Галочкина Н.А. и др. Получение функциональных дисперсных систем на основе коллагеновых белков: формализованный подход к описанию тепломассообменных процессов // Фундаментальные исследования. — 2012. — № 11 (ч. 2). — С. 383-388.
Грачева И.м. Технология ферментных препаратов : монография. — М. : Пищ. пром-сть, 1975. — 392 с.
давидович В.В. Биотехнология биологически активной добавки к пище «Моллюскам» : автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2005. — 23 с.
дегтярев В.Н. Г идромеханические процессы обработки гидробионтов : монография. — Петропавловск-Камчатский : КамчатГТУ, 2008. — 171 с.
дубровская Т.А. Современное состояние производства кормовой продукции из гидробионтов // Информационный пакет «Обработка рыбы и морепродуктов». — М. : ВНИЭРХ, 2000. — С. 11-12.
зайцев В.П., Кизеветтер И.В., лагунов л.л. Технология рыбных продуктов : монография. — М. : Пищ. пром-сть, 1965. — 752 с.
Иванов А. Лизин и метионин в растительных рационах кур-несушек // Комбикормовая пром-сть. — 1998. — № 2. — С. 37-38.
Ильина Е.В. Малые предприятия по производству пива, безалкогольных напитков, спирта и ликероводочных изделий : монография. — М. : ДеЛи принт, 2006. — 128 с.
Инструкция по санитарно-микробиологическому контролю производства пищевой продукции из рыбы и морских беспозвоночных (утв. Минздравом СССР 22.02.1991. № 531991, Минрыбхозом СССР 18.11.1990).
Калашников А.П., Клейменов Н.И., Щеглов В.В. и др. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных : монография. — М. : Знание, 1993. — 396 с.
Каленик Т.К., Табакаева О.В. Биотехнологические способы модификации отходов переработки гидробионтов : Вестн. биотехнологии и физико-химической биологии им. Овчинникова Ю.А. — 2006. — № 4, Т. 2. — 81 с.
Калинина л.В., Ганина В.И., дунченко Н.И. Технология цельномолочных продуктов : учеб. пособие для вузов. — СПб. : ГИОРД, 2008. — 248 с.
Калиниченко Т.П., Купина Н.м. Протеолиз мышечной ткани минтая под влиянием ферментных препаратов из внутренностей сельди иваси // Технология гидробионтов : сб. науч. тр. — Владивосток : ТИНРО, 1987. — С. 85-91.
Кенуй м.Г. Быстрые статистические вычисления : монография. — М. : Статистика, 1979. — 69 с.
Киселева Т.Ф. Теоретические основы консервирования : учеб. пособие. — Кемерово : Кемеровский технол. ин-т пищ. пром-сти, 2008. — 183 с.
Кислухина О.В. Ферменты в производстве пищи и кормов : монография. — М. : Дели Принт, 2002. — 336 с.
Комаров В.И., мануйлова Т.А. Вторичные сырьевые источники получения кормовых // АгроНИИТЭИПП. — 2001. — № 4-5 [Электронный ресурс]. URL: http://www.na5.ru/505135-1. (Дата обращения: 03.12.2008).
Крюков В.С. Популярно о кормовых ферментных препаратах // Ветеринарная газета. — 1996. — № 24(112).
Кузнецов Ю.Н. Обоснование биотехнологической модификации отходов от разделки минтая : дис. ... канд. техн. наук. — Владивосток, 2002. — 139 с.
лазаревский А.А. Техно-химический контроль в рыбообрабатывающей промышленности : монография. — М. : Пищепромиздат, 1955. — 519 с.
лукас Э.В., Ри Ки Чун. Производство и использование соевых белков і Руководство по переработке и использованию сои. — М. : Колос, 1998. — 55 с. (Пер. с англ.)
лухт Г.В. Экспандированный комбикорм для животных и птицы // Комбикормовая пром-сть. — 1997. — № 8. — С. 24-27.
мазохина-Поршнякова Н.Н., Найденова л.П., Николаева С.А., Розанова л.И. Анализ и оценка качества консервов по микробиологическим показателям і монография. — М. і Пищ. пром-сть, 1977. — 471 с.
максимюк Н.Н., марьяновская Ю.В. О преимуществах ферментативного способа получения белковых гидролизатов // Фундаментальные исследования. — 2009. — № 1. — С. 34-35. мосолов В.В. Протеолитические ферменты : монография. — М. : Hаука, 1971. — 404 с. Новикова м.В. Разработка технологии получения биологически активных добавок из гидробионтов и отходов их разделки : автореф. дис. ... д-ра тех. наук. — М. : Мос. гос. ун-т сервиса, 2003. — 49 с.
Остерман л.А. Хромотография белков и нуклеиновых кислот : монография. — М. : Hаука, 1985. — 536 с.
Павлова В.Н., Копьева Т.Н., Слуцкий л.И., Павлов Г.Г. Хрящ : монография. — М. : Медицина, 1988. — 320 с.
Пат. РФ 2236155 Способ комплексной переработки голотурий, биологически активная добавка «Акмар», кормовая биологически активная добавка / Тимчишина EH., Слуцкая TH., Афанасьева Е.А. (Карлина Е.А.) и др. — Заявлено 05.08.2002; Опубл. 20.09.2004 г.
Пат. РФ № 2460313 Способ производства кормовой добавки хондропротекторной направленности из отходов морских гидробионтов / Баштовой АЛ., Слуцкая TH., Якуш Е.В.
— Заявка: 2010150765/13, 10.12.2010; Опубл. 10.09.2012 г.
Пат. US 4087563 Method for processing fishes / Sekiguchi, Tadashi. Hotei Kanzume Co., Ltd. (Дата обращения: 02.05.1978)
Петрулевич Н. БАДы: разрабатывают в Приморье, а продают в Москве (01.03.2005): [Электронный ресурс]. URL: http://www.konkurent.m/starii_print.php?id=3535. (Дата обращения: 16.06.2007.)
Пивненко Т.Н. Технология белковых гидролизатов и продуктов на их основе : учеб. пособие. — Владивосток : Дальрыбвтуз, 2010. — 224 с.
Пономарев В.я. Свойства и применение ферментного препарата мегатерин Г10х в технологии деликатесных продуктов из низкосортного мясного сырья : автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Воронеж, 2002. — 24 с.
Репников Б.Т. Товароведение и биохимия рыбных товаров : монография. — М. : Дашков и Ко, 2007. — 220 с.
Римарева л.В. Концентрированные ферментные препараты для спиртовой промышленности. ВHИИПБТ: [Электронный ресурс]. URL: http://www.sergey-osetrov.narod.ru/Projects/ Enzym/Ferments.htm. (Дата обращения: 03.09.2010.)
Рисман м. Биологически активные пищевые добавки: неизвестное об известном : монография. — М. : Арт-бизнес-центр, 1998. — 489 с.
Сорокоумов И.м. Разработка технологии хондроитинсульфат-белкового комплекса из хрящевых тканей рыб : автореф. дис. .канд. техн. наук. — М. : ВHИPО, 2010. — 18 с.
Сорокоумов И.м., Ежова Е.А., Быкова В.м. и др. Хондроитинсульфат из хрящей рыб // Рыб. пром-сть. — 2007. — № 3. — С. 18-20.
Сторублёвцев С.А. Изучение процесса ферментативной обработки коллагенсодержащих тканей и оценка биологической безвредности продукта биомодификации // Вестн. Воронежской государственной технологической академии. — 2009. — № 3(41). — С. 20-23.
Суховерхова Г.Ю. Биохимическая характеристика хрящевой ткани гидробионтов и технология БАД к пище : автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Владивосток : ТИБРО-центр, 2006. — 24 с.
Теоретические и практические аспекты развития спиртовой, ликероводочной, ферментной, дрожжевой и уксусной отраслей промышленности : сб. науч. тр. / под ред. В.А. Поляковой, Л.В. Римаревой. — М. : ВИИИМьТ, 2006. — 306 с.
Урбах В.Ю. Математическая статистика для биологов и медиков : монография. — М. : АH СССР, 1963. — 323 с.
Урбах В.Ю. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях : монография. — М. : Медицина, 1975. — 296 с.
Фаритов Т.А. Использование кормовых добавок в животноводстве : учеб. пособие. — Уфа : БГАУ, 2002. — 155 с.
Франк Г.М. Молекулы и клетки: монография. — М. : Мир, 1966. — 186 с. (Пер. с англ.)
Хорлин А.Я. Методы исследования углеводов : монография. — М. : Мир, 1975.
Хохрин С.Н. Корма и кормление животных : монография. — СПб. : Лань, 2002. — 512 с.
Шредер Э., Любке К. Пептиды : монография. Т. 2. — М. : Мир, 1969. — 65 с.
Ярочкин А.П., Чупикова Е.С., Кузнецов Ю.Н. и др. Биотехнологическая утилизация белоксодержащих отходов рыбопереработки // Изв. ТИНРО. — 1997.— Т. 120. — С. 44-48.
Carreau J.P., Dubacq J.P. Adaption of macro-scale metod to the macro-scale for fatty acid metal transesterification of biological lipid extracts // J. Chromatogr. — 1978. — Vol. 151. — P. 384-390.
Dubois M., Gilles K.A., Hamilton I.K. et al. Colorimetric method for determination of sugar // Analytical chemistry. — 1956. — Vol. 28. — P 350-356.
Folch J., Lees M., Sloan-Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipids animal tissue (for brain liver and muscle) // J. Biol. Chem. — 1957. — Vol. 226, № 1. — P. 497-509.
Miles R.D., Chapman F.A. The Benefits of Fish Meal in Aquaculture Diets. University of Florida, 31.06.2006. [Электронный ресурс]. URL: http://www.thefishsite.com/articles/200/the-benefits-of-fish-meal-in-aquaculture-diets. (Дата обращения: 13.07.2013.)
Shuster C.Y., Froines J.R. Phospholipids of tuna white muscle // J. Amer. Oil. Chem. Soc. — 1964. — Vol. 41. — P. 42-36.
Yurkowski M., Brokerhoff H. Simplified Preparation of L-a-Glyceryl phosphoryl choline // Biochemistry and Cell Biology-biochimie Et Biologie Cellulaire — Biochem Cell Biol. — 1965. — Vol. 43, № 10. — P. 1777.
Поступила в редакцию 17.07.13 г.
