Перспективы применения жидкой фракции отходов производства продукции улитководства

Введение. Из всего существующего разнообразия улиток, которое включает более 100 тысяч, общепризнанными съедобными являются только 115 видов [1–3].

Ассортимент блюд, приготовленных из улиток, впечатляет: эскарго, крем-супы, салаты, отварные, тушеные, запеченные, фарш. При этом самой вкусной из сухопутных улиток считается Helix pomatia , или виноградная улитка. Также популярными видами являются Helix Aspersa, Helix Lucorum, Achatina Fulica и Achatina achatina [4, 5].

При изготовлении продукции из улиток образуются отходы производства твердой и жидкой фракций, которые могут составлять до 50–70 % от общего объема [6–10]. Ученые ВНИИОК – филиала ФГБНУ «Северо-Кавказский ФНАЦ» задались целью максимально изучить все виды отходов при технологическом процессе переработки улиточной массы. Они представляют собой резервное сырье для кормовой промышленности, что составляет дополнительную статью дохода и расширение отечественного рынка сырья [11–14].

При ранее проведенных исследованиях была выявлена возможность перспективного использования отходов производства продукции улитководства, содержащих печень, желудок, кишечник, сердце, легкое и другое в качестве источника белка и биологически активных ве- ществ в кормлении сельскохозяйственных животных [15].

Разработанные и предлагаемые варианты способствуют созданию технологического процесса замкнутого цикла производства улиточной продукции, что соответствует утвержденному закону «Об отходах производства и потребления». Руководствуясь принятым законодательством Российской Федерации, производитель обязан утилизировать отходы. При несоблюдении законодательства РФ наносится вред окружающей среде и угроза жизнедеятельности животных.

В данной работе акцентировали внимание на жидких и полужидких отходах, полученных при производстве продукции улитководства (эскарго).

К жидким и полужидким отходам относятся: сточные воды от промывки сырья и оборудования; высококонцентрированные стоки, включающие частицы ткани (мяса); остатки содержимого и сами фрагменты желудочно-кишечного тракта, и остаточный секрет (слизь) [16, 17].

Цель исследования – изучение возможных перспектив использования жидкой фракции отходов производства продукции улитководства и ее переработки для уменьшения степени вреда, наносимого окружающей среде согласно Федеральному закону от 24.06.1998 № 89-ФЗ (ред. от 14.07.2022) «Об отходах производства и потребления».

Объекты и методы. Полученные в 2023 г. жидкие отходы в процессе переработки сырья (извлечение тела улитки из раковины, отделение ноги от твердых отходов производства) были заморожены в морозильной камере при температурном режиме в диапазоне –1…–25) °С в условиях ВНИИОК – филиала ФГБНУ «СевероКавказский ФНАЦ» (рис. 1). В данной работе не применяли общепринятой промышленной технологии, включающей поступление изучаемого сырья в резервуар-усреднитель с миксером, прохождение его через погружной насос с режущим механизмом в шнековый сепаратор, так как структура биологической массы была однородной.

Объектом исследований в данной научной работе выступали жидкие отходы, образующиеся при переработке тела улитки и включающие в себя сточные воды и высококонцентрированные стоки, слизь.

Рис. 1. Жидкие отходы в замороженном состоянии Liquid waste in the frozen state

Для дальнейшего исследования жидких отходов с целью определения качественных показателей замороженная биологическая масса подвергалась размораживанию при температуре от 0 до +20 °С (рис. 2).

Качественные исследования размороженных жидких отходов проводили в лаборатории Ставропольского государственного аграрного уни- верситета «Корма и обмен веществ» по нескольким направлениям согласно методическим указаниям: 1 – определение химического состава (содержание количества сырого протеина, сырого жира и сырой золы); 2 – определение аминокислотного состава на анализаторе ААА 400 (INGOS, Чехия).

Рис. 2. Отходы производства в жидком состоянии Production waste in liquid state

Результаты и их обсуждение. Результаты проведенного исследования на определение химического и аминокислотного состава сырья, представляющего собой разновидность отходов производства – жидкую фракцию (сточные воды, высококонцентрированные стоки, остатки содержимого пищеварительной системы и слизь) продемонстрированы на рисунках 3–5.

< Сырой протеин ■ Сырой жир II Сырая зола ■' БЭВ

Рис. 3. Химический состав образца в абсолютно сухом веществе, %

Chemical composition of the sample in a completely dry substance, %

Как видно из рисунка 3, сухой остаток жидкой фракции отходов производства продукции улит-ководства в пересчете на абсолютно сухое вещество характеризуется содержанием сырого протеина 53,9 %, на втором месте по количественному выражению безазотистых экстрактивных веществ – 40,8 %, сырой золы – 4,9 % и сырого жира – 0,4 %.

В первоначальном веществе содержание влаги составляет 86,6 %; сырого протеина – 7,3; сырого жира – 0,1; сырой золы – 0,7 и безазоти-стых экстрактивных веществ – 5,5 %.

Полученные данные свидетельствуют о том, что изучаемое сырье в высушенном состоянии может выступать в роли источника белка, который необходим для обеспечения жизненно важных функций, и безазотистых экстрактивных веществ, обеспечивающих в организме обменные процессы энергией и необходимыми компонентами для синтеза жира у животного. Все белки (протеины) качественно различны, поэтому необходим аминокислотный анализ.

Среди всех незаменимых аминокислот, как показано на диаграмме 4, преобладает лейцин – 5,2 %, на втором месте изолейцин и фенилаланин – по 3,0 % соответственно, на третьем валин – 2,9 %. Содержание лизина и метионина составило соответственно 2,5 и 0,8 %. Наличие данных аминокислот является важным, так как именно они представляются особенно дефицитными в кормлении сельскохозяйственных животных и относятся к критическим или лимитирующим.

На рисунке 5 представлено содержание заменимых аминокислот, то есть тех, которые могут синтезироваться организмом из других имеющихся азотистых соединений, содержащихся в кормовых средствах.

Был произведен расчет биологической ценности белка жидкой фракции отходов производства продукции улитководства в высушенном состоянии (табл.).

Треонин       Валин      Метионин    Изолейцин     Лейцин    Фенилаланин Гистидин      Лизин      Аргинин

Рис. 4. Незаменимые аминокислоты в абсолютно сухом веществе, %

Essential amino acids in a completely dry substance, %

0,8

Аспарагиновая кислота

Серин

Глютаминовая кислота

Пролин

Глицин        Аланин        Тирозин        Цистин

Рис. 5. Содержание заменимых аминокислот в абсолютно сухом веществе, %

The content of non-essential amino acids in absolutely dry matter, %

Биологическая ценность изучаемого образца Biological value of the studied sample

Показатель	Эталонный белок ФАО/ВОЗ, г/100 г белка	Образец продукции, г/100 г белка	Аминокислотный скор
Лизин	5,5	4,62	0,84
Треонин	4,0	4,30	1,08
Метионин+цистин	3,5	2,89	0,83
Фенилаланин+тирозин	6,0	9,96	1,66
Валин	5,0	5,36	1,07
Лейцин	7,0	9,68	1,38
Изолейцин	4,0	5,58	1,40
Триптофан	1,0	–	–

Ценность изучаемого белка сравнивали с сбалансированным аминокислотным составом эталонным белком, который характеризуется (рис. 6).

Лизин       Треонин    Метионин + Фенилаланин +    Валин       Лейцин     Изолейцин цистин       тирозин

^^^^^м Эталонный белок ФАО/ВОЗ         Полученный образец

Рис. 6. Сравнительное содержание аминокислот, г/100 г белка

Comparative amino acid content of g/100 g of protein

Из представленного рисунка 6 четко видно, что белок изучаемой жидкой фракции отходов производства продукции улитководства по содержанию пяти аминокислот превосходит эталонный белок, но по двум показателям имеет недостаточное содержание.

Первой лимитирующей аминокислотой выступает сочетание серосодержащих аминокислот метионина и цистина, так как скор выражен низким значением – 0,83. Помимо этого, также низкое значение скора имеет аминокислота лизин – 0,84.

Следовательно, изучаемое сырье характеризуется недостаточным уровнем лизина, метионина и цистина.

Заключение. Таким образом, как демонстрируют полученные данные, жидкая фракция отходов производства продукции улитководства в высушенном состоянии представляет собой перспективное (содержание протеина – 53,9; жира – 0,4; золы – 4,9 и БЭВ – 40,8 %), резервное и неизученное сырье, способное в будущем, послужить основой для практического примене- ния в производстве высококачественных кормовых добавок.

Определение химического, аминокислотного состава и биологической ценности содержаще- гося белка в изучаемом сырье свидетельствует о широком потенциале его возможного использования от сельскохозяйственного производства до фармакологических технологий.