CC BY
43
растает, а затем понижается. Это можно объяснить тем, что со временем на поверхности гранул образуются микротрещины, что приводит к увеличению как удельной поверхности, так и предельной адсорбции на поверхности гранул. При дальнейшем хранении происходит адсорбция влаги гранулами и частичное растворение производных целлюлозы. Этот раствор заполняет микротрещины и приводит к снижению адсорбции из-за замены твердой фазы на жидкую. Известно, что величина адсорбции на границе раздела твердое тело — жидкость всегда меньше, чем на границе раздела твердое тело — газ.
Таким образом, водорастворимые производные целлюлозы влияют на прочностные характеристики гранул кормовой муки. Установлено, что прочность гранул возрастает при внесении в муку производных целлюлозы за счет образования «сшитых» комплексов полимеров. Причем наибольшей прочностью обладают гранулы, содержащие 0,6% ЫаКМЦ. Со временем прочность гранул увеличивается не за счет влияния вспомогательных веществ, а из-за полимеризации липидов и уменьшения влажности гранул.
Исследована адсорбция влаги на поверхности гранул кормовой муки. Выявлено, что предельная
адсорбция паров воды на поверхности гранул
муки без ПАВ выше.
ЛИТЕРАТУРА
1 Ко по Н i s a s h и. Гранулирование и псевдоожижем-¡¡ые слои Powder techno!. Pap Int Symp, Kyoto, 285 ct, 1981. Washington, e. a, 1984.— C. 625—633.
2. Цельнер M. E., Шевчук И. В. Гранулирование циклонной пыли С/МСУ/Масложир. иром-сть.— 1983.— № 7,— С. 26—28.
3. 10 с у н о в В. В., А р и ф д ж а н о в Ф. М. и др. Исследование процесса гранулирования измельченных ядер хлопковых семян/Процессы и аппараты для микро-биол. пр-в. Тез. докл. Всес. конф. Биотехника-86. Грозный, 1—3 июля 1986 г., 4.2.— М., 1986.— С. 63—64.
4. А. с. 1161172, СССР. Заявл. 3.06.83 г., № 3636272/29—26 Флисюк О. М., Рахматов А. Н. и др. Способ получения гранулированного материала.— Ленинград, тех-нол. ин-т.
5. Исаев В. А. Кормовая рыбная мука.— М.: Агро-
промиздат, 1985.— 189 с.
6. Ц е б р е н к о М. В. Явления на границе раздела фаз в смесях полимеров (обзор)//Хим. технол.— 1984,— № 6,— С. 3—8.
Кафедра неорганической и Поступила 8.07.90
аналитический химии
636.087.6.002.237:66.099.2
ВЛИЯНИЕ ГРАНУЛИРОВАНИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКУЮ ЦЕННОСТЬ КОРМОВОЙ КРИЛЕВОЙ МУКИ
П. М. ДАРМАНЬЯН
Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М. В. Ломоносова
В решении задачи обеспечения сельскохозяйственных животных полноценным питанием особое значение приобретает производство кормовой муки из гидробионтов, являющихся ценным источником белка, липидов и биологически активных веществ. К их числу относится новый объект промысла — антарктический криль, перерабатываемый в пищевые продукты и кормовую муку.
Специфические особенности крилевой муки КМ, отличающейся малой насыпной плотностью, значительной распыляемостью и слеживаемостью, отрицательно влияют на качество, обусловливают значительные потери и ухудшение условий ее хранения и транспортирования [1].
Для устранения указанных недостатков разработана технология гранулирования КМ сухим способом на прессах-грануляторах валкового типа [2]. В процессе гранулирования КМ подвергается гидробаротермической обработке, способной изменять биологическую ценность продукта.
Цель данной работы — оценка влияния процесса гранулирования на основные питательные компоненты, биологически активные вещества, активность ферментов, степень, зараженности микрофлорой, ферментативную атакуемость и переваримость КМ.
Исследовали промышленные образцы КМ, выработанной прессово-сушильным способом. Муку гранулировали на прессе-грануляторе ОГМ-0,8А с применением связующего вещества [3].
Содержание свободных липидов определяли экстракцией диэтиловым эфиром по обезжиренному остатку [4, 5]. Для характеристики качественных показателей жира проводили его извлечение из
исследуемых образцов бинарным растворителем с последующим анализом мисцеллы [6]. Кислотное, йодное и число омыления устанавливали по стандартной методике [5]. Эфирное число вычисляли по разности между числом омыления и кислотным числом жира [7]. Содержание витамина Е (токоферола) в мисцелле устанавливали колориметрическим методом [8]. Омыление и выделение неомыляемых фракций для анализа содержания токоферола проводили по [9].
Для определения содержания азотистых и других нелипидных компонентов в образцах проводили их предварительное обезжиривание эфиром. В обезжиренном продукте определяли формы азота: общий — стандартным макрометодом по Кьельда-лю [5] ; небелковый — по Барнштейну — Штуцеру [8]; азот хитина — расчетным путем, исходя из массовой доли хитина в пробе и теоретического содержания в нем азота [6]; белковый — по разности между общим и суммой небелкового и азота хитина; азот летучих оснований — титрометрически по стандартной методике [6]; амин-ный — фотометрическим методом Н. И. Ястрембо-вича и Ф. А. Калинина [9].
Аминокислотный состав белков исследовали на аминокислотном анализаторе. Содержание доступного лизина устанавливали модифицированным A.C. Мусийко и А. Ф. Сысоевым методом [9, 10]. Аминокислотный скор незаменимых аминокислот рассчитывали в процентах от «идеального» их содержания, предложенного ФАО/ВОЗ [11].
Для характеристики изменения белковых фракций в процессе гранулирования КМ проводили
С* .t:r ■
KvnM.
I
•■■■>; -
гро-
фракционирование белка, последовательно извлекая саркоплазматическую, миофибриллярную и щелочерастворимую фракции [12]. Ферментативную атакуемость белков протеолитическими ферментами (пепсином и трипсином) изучали модифицированным методом А. А. Покровского и Н. Д. Ер-танова [12]. Переваримость белковых веществ муки пепсином определяли согласно инструкции [6].
В исследуемых образцах устанавливали активность протеолитичееких ферментов и липазы [9, 13]. Содержание хитина определяли модифицированным методом Роземана — Хекмена [14]. Активную и титруемую щелочность устанавливали по методике, принятой для определения активной и титруемой кислотности растительных объектов [15].
Бактериологические анализы муки и гранул проводили стандартными методами [2, 3, 15].
Результаты экспериментов обрабатывали методами математической статистики [16]. Для каждого исследуемого показателя подбирали необходимое число опытов, позволяющее получить результат с относительной погрешностью, не превышающей 5%, с учетом коэффициента вариации изучаемого признака при заданной вероятности Я=0,95.
В результате гранулирования липидный комплекс КМ не претерпевает существенных изменений (табл. 1). Содержание свободных липидов в рассыпной и гранулированной КМ практически оди-
Таблица 2
Показатели
Свободные липиды, %■ Химические показатели качества жира, число: кислотное, мг КОН йодное, %
омыления, мг КОН эфирное, мг КОН Витамин Е, массовая доля в жире, млн-1
Мука
ппыица i Г ранулы
8,80±0,12
14,61 ±0,27
112,9+1,8
237,0±2,9
222.4 + 2,0
305.5 + 7,8
8,70+0,1
14,44+0,28 113,5+1,9 226,3±2,7 211,9±1,8
280,0 + 7,6
Показатели Массовая доля компонентов, °/{
мука гранулы
мы азота:
общий 10,22±0,25 10,25+0,24
белковый 9,68 + 0,30 9,71+0,32
небелковый 0,36+0,02 0,34 + 0,03
аминный 0,07 + 0,00 0,06 + 0,00
летучих оснований 0,07 + 0,00 0,084-0,00
хитина кции белка: 0,54 + 0,03 0,54+0,03
саркоплазмэтическая 4,13±0,15 4,31+0,4¿
м иофибр илл яр на я 2.01+0,08 1.74 + 0,08
щелочерастворимая 2,32 + 0,09 2,11 ±0,08
наковое. Не отмечено изменений химических показателей качества жира, за исключением чисел омыления и эфирного, для которых характерна тенденция к снижению. Наблюдается частичная потеря витамина Е. Аналогичные изменения происходят при прессовании комбикормов, однако в случае гранулирования КМ степень разрушения витамина Е незначительна и составляет 8% от его первоначального содержания, в то время как при гранулировании комбикормов потери витамина Е достигают
12-15% [17].
Изучение изменений различных форм азота показало, что процесс гранулирования практически не оказывает влияния на содержание общего, белкового, небелкового и азота хитина (табл. 2). Наблюдается незначительное уменьшение аминного азота и увеличение азота летучих оснований, что может быть связано с взаимодействием аминокислот с карбонильными соединениями с участием аминогруппы и деструкцией аминокислот, сопровождающейся процессами дезаминирования и образованием аммонийных солей.
Рассматривая влияние процесса гранулирования на белковый комплекс КМ, следует учесть, что в результате проваривания, отжима и высокотемпературной сушки сырья при производстве км в ней остается незначительное количество растворимых фракций, поскольку они в основной массе переходят в бульон, а оставшаяся часть белка под-
вергается денатурации [18]. С этим связано низкое содержание в КМ саркоплазматической, мио-фибриллярной и щелочерастворимой фракций белка (менее 10%). Последующее гранулирование практически не вызывает дополнительных дена-турационных изменений белка КМ (табл. 2). Происходит лишь незначительное уменьшение доли миофибриллярной и щелочерастворимой фракций.
Одним из важнейших показателей, характеризующих биологическую ценность белка, является содержание в нем доступного лизина. Известно, что е-аминогруппа лизина очень лабильна и в различных ситуациях легко вступает во взаимодействие с компонентами сырья, образуя неусвояемые комплексы [4]. В результате гранулирования КМ количество доступного лизина в ней уменьшается незначительно — с 2,50+0,03 до 2,35+0,03 г/16 г азота, что соответствует потере доступности этой аминокислоты на 6% от первоначального значения. Это значительно ниже, чем в случае гранулирования комбикормов, для которых потери доступного лизина составляют 11% и более [19].. Наиболее вероятной причиной уменьшения содержания лизина является взаимодействие его свободных аминогрупп с реакционными группами продуктов распада жира.
Аналогичная картина наблюдается в отношении аминокислотного состава белка. Если при гранулировании комбикормов потери всех аминокислот достигают 18,9—22,3%, а незаменимых — 24,7 — 28,5% [19], то в случае гранулирования КМ этот показатель составляет лишь 4,55 и 7,67% соответственно (табл. 3). Расчет аминокислотного
ТабшЩа 3 Массовая доля аминокислот,Т%
Аминокислоты в корме в 6éj¡Ke
мука гранулы мука гранул
Лизин 4,86 4,26 8,31 7,45
Г истидин 0,44 0,63 0,75 1,11
Аргинин 3,27 3,56 5,59 6,23
Метионин 1,22 1,12 2,08 1,97
Валин .3,17 2,67 5,41 4,67
Лейцин 4,90 4,50 8,37 7,87
Изолейцин 2,74 2,56 4,68 4,47
Фенилаланин 2,79 2.40 4,77 4,21
Треонин 3,29 3,19 5,61 5,58
Глицин 3,07 3,01 5,24 5,17
Аланин .3,90 3,48 6,66 6,10
Серии 3,27 2,97 5,57 5,21
Аспарагиновая к-та 7,97 7,26 13,61 12,71
Глутаминовая к-та 8,19 8,08 14,00 “ 14,15
Тирозин 2,34 2,05 3,99 3,59
Пролии 1,47 1,43 2,51 2,50
Всего 56,89 53,16 97,15 92,99
скора белка Д'М показал, что как для муки, так и для гранул лимитирующей аминокислотой является метионин.
Процесс гранулирования влияет на ферментативную атакуемость белков КМ. В результате прессования атакуемость белка пепсином и в особенности трипсином увеличивается (рисунок), что, очевидно, является следствием значительных механических воздействий на продукт при гранулировании. Это вызывает увеличение общей переваримости КМ с 71,78+1,11 до 77,50+1,07%, что способствует повышению кормовой ценности КМ.
Атакуемость белков крилевой муки протеолитическими ферментами: 1 мука, 2 гранулы
В результате гранулирования активность кислых липаз, отличающихся устойчивостью к тепловому воздействию, практически не изменяется (табл. 4). Активность щелочных липаз в исходном продукте равна нулю. Что касается протеиназ, то их активность в муке незначительна, а после гранулирования происходит их полная инактивация.
.’. . ' ' Таблица 4
Показатели Мука Гранулы
Активность ед.1
липаз (кислых) протеиназ Щелочность:
активная, pH титруемая, град Хитин
ферментов,
4,56 + 0,21 0,06 + 0,00
9,03 + 0,01 2,08 + 0,07 7,87 + 0,03
4,54 + 0,20 0,00
9,04 + 0,01 2,20 + 0,07 7,81+0,03
Анализ водной вытяжки исследуемых образцов КМ показал, что в ней преобладают продукты щелочного характера В процессе гранулирования КМ не происходит химических и биохимических превращений ее компонентов, сопровождающихся значительным накоплением водорастворимых про дуктов кислого или щелочного характера. Об этом свидетельствует тот факт, ч'ю величина активной и титруемой щелочности в обоих образцах остается одинаковой.
Гранулирование КМ не вызывает также изменения содержания хитина, отличающегося высокой устойчивостью к воздействию внешних факторов Прессование положительно влияет на санитар но-гигиеническое состояние КМ В результате дуктов 1986
совместнее* действия тепла, влаги и механического давления при гранулировании уменьшается зараженность КМ микрофлорой. Общее количество микроорганизмов уменьшается с 3000 до 500, а содержание плесневых грибов — со 150 до 30 клеток в 1 г продукта.
Проведенные исследования показали, что в процессе гранулирования КМ не происходит существенных изменений основных питательных компонентов корма. Это объясняется тем, что данный процесс протекает в значительно более мягких условиях по сравнению с режимом производства КМ прессово-сушильным способом, в ходе которого сырье подвергается жесткой влаготепловой обработке, вызывающей существенные превращения химических компонентов [18].
Следует также учесть, что физико-механические свойства КМ позволяют проводить ее гранулирование без применения пара, который используют при прессовании комбикормов и кормовых смесей [22]. Это дает возможность исключить вредное влияние высоких температур и влаги, вызывающих потерю части биологически активных веществ корма.
Обобщая полученные данные, можно заключить, что процесс гранулирования КМ в целом оказывает положительное влияние на ее биологическую ценность. Оно выражается в повышении переваримости корма, основной причиной которого является значительное механическое воздействие на частицы КМ при гранулировании. Одновременное действие на продукт напряжений сжатия, истирания и сдвига приводит к дополнительному измельчению частиц, разрушению основной массы клеточных оболочек и увеличению доступности ферментов к биополимерам корма.
К числу положительных факторов процесса гранулирования на качество КМ следует отнести также его стерилизующее действие, вызывающее резкое уменьшение зараженности продукта микрофлорой.
Благоприятное воздействие процесса гранулирования на биологическую ценность КМ является одним из факторов, обеспечивающих лучшую сохранность основных питательных компонентов КМ при ее длительном храпении [20], а также более высокую эффективность скармливания гранул сельскохозяйственным животным и птице по сравнению с рассыпным продуктом [21].
ВЫВОДЫ
Гранулирование оказывает положительное влияние на биологическую ценность КМ главным образом за счет повышения ее переваримости и улучшения санитарно-гигиенического состояния продукта. Незначительные потери ряда биологически активных веществ КМ при гранулировании компенсируются их лучшей сохранностью в составе гранул по сравнению с рассыпным продуктом.
ЛИТЕРАТУРА
1 Физико-механические и гигроскопические свойства
.муки из антарктической креветки/К А Мрочков, П М Дарманьян, Ю Л Коваль и др.//Рыбное
хозяйство. 1986 .№10 С 71 74
2 Приготовление муки кормовой крилевой гранулиро-
ванной Технол инструкция. ТИ 522—87, ДСП.— Севастополь, ВРПО Азчеррыба 1986. 9 с
3 Производство гранулированной кормовой муки из криля в условиях промыслового судна/Ю Л Коваль,
X М Бариев, П. М. Дарманьян и др Экспресс-инфор
мация/ЦНИИТЭИРХ Сер Обработка рыбы и морепро Вып 1, ДСП С 46 50
I
5, 1990
ханиче-»'шается ичество ,о 500, до 30
что в 1ИТ су-мх ком-[данный мягких водства оторого \ обра-ащения
ические
занули-
исполь-
рмовых
[ЛЮЧИТЬ
.вызы-;тивных
тючить, оказы-іческую перева-являет-на чаленное , истинному массы гпноет и
)оцесса
зтнести
іающее
микро-
іул и роняете я [учту 10 ¡центов также [гранул це по
влия-I обра-[ улуч-родук-ически і ком-оставе ¡у кто м.
войства
рочков,
Рыбное
іулиро-
ЇСП.-
из кри-Коваль, -инфор вреппо
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 5, 1990
4. Химический состав пищевых продуктов/Под ред. И. М. Скурихина и В. А. Щатерникова.— М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1984.— 327 с.
5. Рьюа, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки: Методы анализа. ГОСТ 7636—85.
6. Егорова Л. H., Трещева В. И. Инструкция по проведению анализа кормовых продуктов, вырабатываемых рыбной промышленностью.— М ■ ВНИРО, 1970,— 84 с.
7. Б е з з у б о в Л. П. Химия жиров.— М.: Пищ. пром-сть 1975,— С. 204-205.
8. Бур штейн А. И. Методы исследования пищевых продуктов,— Киев: Госкомиздат, 1963,— С. 275—277.
9. Методы биохимического исследования растений / А. И. Ермаков, В. В. Арасимович и тр.— Л.: Колос 1972,— 456 с.
10. Пятницкая И. H.. Во р о б ь е в а Н. А. Определение доступного лизина для оценки качества белка//Вопросы питания.— 1977.— ,№3.— C. ä—12.
11. FAO/WHO. Energy and Protein Requirements. Report of a joint FAO/WHO and Hoc Expert Committee, WHO Techn. Rep. Sep.,— Geneva, 1973.— № 522,—■ P. 64.
12. Исследование и контроль качества мяса и мисопро-дуктов//Н. К. Журавская, Л. Т. Алехина, Л. М. Отря-шенкова.— М.: Агропромиздат, 1985.— 295 с.
13. П л с ш к о в Б. П. Практикум по биохимии растений.-- М.: Колос, 1976.— 342 с.
у.--. ■ 41
14. Методы химии углеводов/Пер. с англ.—М.: Мир, 1967,— С. 341—342.
15. Братерский Ф. Д., П е л с в и н А. Д. Оценка качества сырья и комбикормов.— М.: Колос, 1983.— С. 44—47.
16. Леонтьев Л. Н. Техника статистических вычислений.— М.: Лссная пром-сть, 1966.— 250 с.
17. Дарманьян П. М., Кротенко Л. Н. Зависимость свойств комбикормов от гранулирования и введения жира//Мукомольно-элеваторная и комбикормовая пром-сть.— 1977.— № 3.— С. 28—29.
18. Боева Н. П. Качество и кормовая ценность муки из криля, полученной различными способами//Науч. тр./ВНИРО. Сер. Технология переработки криля.— 1981,— С. 88—92.
19. В а й с т и х Г. Я., Дарманьян П. М. Гранулирование кормов.— М.: Агропромиздат, 1988.— 143 с,
20. Дар м а н ь я н П. М., Коваль Ю. Л., П а у л и-н а Я- Б. Изменение качества рассыпной и гранулированной крилевой муки в процессе длительного хранения.//Науч. тр./ВНИРО. Сер. Технология переработки криля, ДСП.— 1988.
21. Дарманьян П. М., Коваль Ю. Л. Производство, хранение и использование гранулированной кормовой крилевой муки: Экспресс-информ./ЦНИИТЭИРХ. Сер. Обработка рыбы и морепродуктов.— 1989.
Кафедра органической химии Поступила 04.01.90
664.871.335.5
ТЕХНОЛОГИЯ ЭМУЛЬСИОННЫХ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ
РЫБНЫХ БУЛЬОНОВ
В. Д. БОГДАНОВ, М. Ю. ТАРАСЕНКО, А. Г. КЕВОРКОВ, Т. ДА. МОСКАЛЕНКО
Дальневосточный технический институт рыбной промышленности и хозяйства
Эмульсионные продукты — соус, майонез, паста, крем, пудинг и др. представляют собой многокомпонентные системы, в состав которых входят вода, масло, эмульгаторы и загустители, вкусовые и ароматические добавки.
Важным показателем качества эмульсионных продуктов является стабильность в отношении расслаивания в период их хранения. Для обеспечения стабильности структурных свойств системы применяют специальные структурообразующие вещества — эмульгаторы и загустители, в роли которых часто выступают высокомолекулярные вещества, являющиеся белками или полисахаридами. В то же время имеются сведения о значительном возрастании стабильности эмульсий при совместном применении эмульгаторов, имеющих белковую или полисахаридную основу [1, 2].
Целью данной работы явилась разработка технологии эмульсионных продуктов типа соусов на основе совместного эмульгирующего действия белков, содержащихся в рыбном бульоне, и альгинатов — в морской капусте.
Известно, что кроме водорастворимых белков, обладающих эмульгирующими свойствами, рыбные бульоны содержат липиды, углеводы, минеральные вещества, витамины, азотистые вещества небелковой природы [3]. Установлено, что эмульгирующая способность рыбных бульонов начинает проявляться при содержании сухих веществ не менее 3,4%.
В морской капусте эмульгирующие свойства возникают за счет содержания в ней альгиновой кислоты и ее солей. Кроме того, положительную роль оказывают клетчатка как вещество, улучшающее функциональную работу желудка, и йод, ^,ч.агодаря которому продукты с морской капустой
можно отнести к профилактическим при заболеваниях щитовидной железы [2].
Рыбные бульоны для приготовления соусов получали из рыбных отходов минтая (головы, плавники) при варке в течение 1 ч в соотношении 1:1.
В свежеприготовленных образцах стабильность эмульсий определяли при 20°С после центрифугирования (5 мин) со скоростью вращения ротора центрифуги 157 рад/с и после замораживания и хранения в течение 24 ч при —18°С. Стабильность выражали в виде процента нерасслоившейся эмульсии.
Реологические исследования проводились па ротационном вискозиметре РВ-8 по методике МТИММП [4].
На образование стабильной эмульсии влияет множество факторов: температура, соотношение
фаз, влияние наличия электролита, вид и содержание эмульгатора, способы внесения дисперсной (разы или дисперсионной среды, внесения эмульгатора, режим перемешивания и пр. [2].
Разрабатывая технологию соусов типа майонез, исследовали зависимость стабильности эмульсий от количества вносимого полисахаридного эмульгатора — морской капусты при постоянном значении белков, содержащихся в рыбном бульоне (рис. 1). Стабильность (% нерасслоившейся эмульсии после нагрева и центрифугирования) возрастает с ростом содержания в эмульсии морской капусты и достигает максимального значения при внесении ее в количестве 15—20%. При увеличении (бол?е 30%) доли морской капусты в эмульсии ухудшается ее сенсорное восприятие за счет появления зеленого цвета, специфического капустного привкуса, чрезмерной густоты, а при снижении (менее 15% ) —
О оакач U?b
