Использование отходов сельскохозяйственного производства для получения белково-углеводных кормовых добавок с разными функциональными свойствами

Качество и эффективность разрабатываемых кормовых добавок , обладающих функциональными свойствами , зависят от природы и состава применяемых сырьевых источников . От состава правильно подобранных композиций экономится не только сырье , но и создается новый или усиливается имеющийся положительный биологический эффект продукта . Любое обогащение имеет характер взаимообогащения , то есть в такой композиции увеличивают свою биологическую ценность все входящие в смесь компоненты , что дает возможность получать добавки , обладающие повышенной пищевой ценностью , хорошими органолептическими показателями и функциональными свойствами .

Наиболее рациональным направлением выбора сырьевых источников для получения кормовых добавок с функциональными свойствами являются вторичные продукты , образующиеся при переработке растительного сырья в сельскохозяйственном производстве , в сахарной , пивоваренной , масложировой , молочной промышленности и т . д . [6].

Эти отходы богаты ценными функциональными компонентами : пищевыми волокнами , пектином , витаминами , натуральными растительными жирами , минеральными веществами .

Целью данной работы являлось изучение химического состава и биологической ценности отходов сахарной промышленности ( свекловичный жом ), сельскохозяйственного производства ( солома гречихи ) и производства сока ( тыквенное сырье ) для обоснования возможности их использования при получении белково - углеводных кормовых добавок с различными функциональными свойствами .

Материалы и методика исследований . Исследование проводилось в лаборатории биотехнологии Орел ГАУ . Материалами микробиологической переработки служили

Possibility of reception of belkovo-carbohydrate fodder additives with various functional properties from the secondary waste formed at processing of vegetative raw materials is shown. The biotesting method establishes toxicological safety of the received products.

вторичные отходы производств : солома гречихи , свежий свекловичный жом и тыквенное сырье .

Определение «сырого» протеина в сырье проводили методом Кьельдаля (ГОСТ 13496-4-93), «сырой» клетчатки – с помощью системы Fibertek 1070, «сырого» жира – по массе извлеченного сырого жира (ГОСТ 13496.15-97), «сырой» золы – по ГОСТ 26226-95, пектиновые вещества – карбозольным методом (ГОСТ 29059-91), витамина С – титрометрическим способом (ГОСТ 24556-89). Определение РВ проводили фотометрическим методом на микропланшетном фотометре Multiscan EX (Вешняков, 2008). Глубину гидролиза субстрата определяли расчетным путем.

Токсичность кормовых добавок оценивали с помощью тест - организмов Tetrachimena pyriformis на стандартной питательной среде по методике [1].

Статистическая обработка выполнена с использованием программы Microsoft Office Excel.

Результаты и их обсуждение . Ценность получаемой продукции во многом зависит от качества используемого исходного сырья . В этой связи нами были проведены исследования химического состава потенциальных сырьевых источников ( солома гречихи , свекловичный жом и тыквенное сырье ), которые не только повсеместно распространенны , но и характеризуются наличием широкого спектра эффективных биологически активных веществ ( табл . 1).

Таблица 1 – Органический состав сырьевых источников для производства белково-углеводных кормовых добавок

Показатель	Содержание в сырьевом источнике, % а.с.с.
	солома гречихи	свежий свекловичный жом	тыквенное сырье
«сырой» протеин	2,54	4,5	6,4
«сырая» клетчатка	45,78	3,7	4,2
«сырой» жир	1,16	0,8	2,94
«сырая» зола	2,19	0,64	2,63
БЭВ, в т.ч. сахаров и крахмала	48,33	90,36	83,83

Как показывают исследования, в качестве основы кормовой добавки рационально использовать солому гречихи, которая в своем составе практически не имеет витаминов, но содержит пищевые волокна (целлюлоза, гемицеллюлоза), структурирующие пищу, выводящие из организма загрязняющие вещества (шлаки, соли ТМ).

« Сырая » клетчатка соломы гречихи (45,78%) подвергается микробной биоконверсии в углеводно белковый кормовой продукт ( содержание « сырого » протеина 18,6%, « сырой » клетчатки 26,4 %) [2].

Состав свекловичного жома и тыквенного сырья богат БАВ , но калорийность этих сырьевых источников низкая ( содержание « сырого » протеина и « сырой » клетчатки составляет 4,5 и 6,4%, 3,7 и 4,2 % соответственно ).

Свежий свекловичный жом характеризуется наличием пектиновых веществ (6,43%), которые характеризуются способностью выводить из организма ТМ , радионуклиды , улучшать всасывательную функцию толстой кишки , обладают бактерицидным действием в отношении патогенной микрофлоры и содержанием витамина С (17 мг /%), [4].

Тыквенное сырье является источником витамина С (26 мг %), который характеризуется антиоксидантным , иммуностимулирующим действием и содержанием пектиновых веществ 2,1% [5].

Анализ полученных данных подтверждает возможность использования в качестве биологически активных компонентов : свежий свекловичный жом и тыквенное сырье для получения белково - углеводной добавки с различными функциональными свойствами на основе соломы гречихи .

Обогащение соломы гречихи функциональными компонентами ( пектиновыми веществами , витамином С ) проводили на стадии ферментативного гидролиза экспериментальных субстратов в соотношении 1:1 – солома гречихи и свежий свекловичный жом , солома гречихи и тыквенное сырье .

Ферментативный гидролиз 10%- ных водных суспензий экспериментальных субстратов проводили 0,5% раствором целловиридина Г 20 х с использованием дополнительной механической обработки и с внесением этой же дозы фермента в реакционную смесь через 2 часа при рН 5,0, t - 50 ^оС , при постоянном перемешивании реакционной среды со скоростью 150-200 об ./ мин . [3].

Эффективность ферментативного гидролиза представлена в таблице 2.

Таблица 2 – Эффективность ферментативного гидролиза 10%-ных водных суспензий экспериментальных субстратов

Солома гречихи + свежий свекловичный жом		Солома гречихи + тыквенное сырье
массовая доля РВ, %	глубина гидролиза, %	массовая доля РВ, %	глубина гидролиза, %
14,15	92,4	18,2	94,3

Содержание РВ в экспериментальных субстратах 14,15 и 18,20% соответственно , позволяет использовать эти ферментализаты для инокуляции дрожжей и получения белково - углеводных кормовых добавок с различными функциональными свойствами .

Обогащение микробным протеином проводили культивированием дрожжей Saccharomyces cerevisiae 110

на полученных ферментализатах при рН 5.0, t - 30 ^оС , постоянное перемешивание реакционной среды со скоростью 500 об ./ мин и аэрации до начала стационарной фазы [8].

Показатели гетерофазного глубинного культивирования дрожжей на ферментативных гидролизатах представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Показатели процесса гетерофазного культивирования дрожжей на экспериментальных ферментативных гидролизатах

Показатели	Солома гречихи + свежий свекловичный жом	Солома гречихи + тыквенное сырье
концентрация РВ (нач/кон), г/л	14,15 / 1,6	18,2 / 1,2
потребление РВ, %	88,6	93,4
Содержание в сухом продукте
«сырой» протеин, % а.с.с.	21,4	26,8
«сырая» клетчатка, %, а.с.с.	24,3	24,9
пектиновые вещества, %	7,0	2,9
витамин С, мг%	23,4	32

Были получены белково - углеводные продукты с содержанием « сырого » протеина 21,4 и 24,3% а . с . с ., « сырой » клетчатки 26,8 и 24,9% а . с . с . Сухой продукт из соломы гречихи и свежего свекловичного жома в своем составе содержит 7,0 % пектиновых веществ , витамина С 23,4 мг %, а продукт из соломы гречихи и тыквенного сырья – 2,9% пектиновых веществ и витамина С 32 мг %.

Оценку токсичности полученных белково - углеводных кормовых добавок проводили через 1, 24, 72 ч . По морфофизиологическому состоянию Tetrachimena pyriformis. Данные приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Оценка токсичности полученных белково-углеводных кормовых добавок

Продукт	Время экспонирования
	1 час	24 часа	72 часа
Солома гречихи + свежий свекловичный жом	Ж ивые, морфоло гических изменен ия нет	Ж ивые, без изменений	Ж ивые, активные, увеличение численности
Солома гречихи + тыквенное сырье

Методом биотестирования установлена токсикологическая безопасность полученных белково-углеводных кормовых добавок, о чем свидетельствует интенсивное накопление численности и активности инфузорий в течение 72 часов экспонирования образцов.

Выводы. Сырьевые ресурсы Орловской области, доступность технологии получения белково-углеводных кормовых добавок из вторичных отходов, образующихся при переработке растительного сырья, определяют перспективу обеспечения отечественного кормопроизводства этими относительно дешевыми, высокоэффективными добавками для сельскохозяйственных животных и птицы.

Показана возможность получения белково - углеводных кормовых добавок с функциональными свойствами из соломы гречихи и свежего свекловичного жома (« сырой » протеин 21,4%, « сырая » клетчатка 24,3%, пектиновые вещества 7,48%), соломы гречихи и тыквенного сырья (« сырой » протеин 26,8%, « сырая » клетчатка 24,9%, пектиновые вещества 2,9%, витамин С 32 мг %).

Методом биотестирования установлена токсикологическая безопасность полученных белково - углеводных кормовых добавок .