Использование отходов переработки растительного сырья для получения функциональных кормовых добавок

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Наращивание темпов экономического развития в сельском хозяйстве, пищевой и лесотехнической промышленности привело к обострению проблемы использования и утилизации сопутствующих отходов.

Крайне нерационально используются солома, зерноотходы и отсев мукомольной промышленности, отруби, стебли кукурузы и любые другие отходы растениеводства, а также растительные отходы винного, пивного и кондитерского производств. Причем, количество растительных отходов в несколько раз превосходит долю целевой выращенной продукции. Другим примером является непосредственное внесение в землю в качестве органического удобрения растительных отходов (измельченной соломы, ботвы и др.) приводит к тому, что азот в почве, так необходимый растениям, используется не для питания корневой системы, а для процессов разложения органических остатков.

Таким образом, объемы производства сырья, малоиспользуемого, но потенциально пригодного для кормовых целей, многократно превосходят объемы специально производимых фуражных компонентов. А количество кормов, которое может быть получено из неиспользуемых отходов, значительно превосходит общую потребность в кормах сырьевого региона.

Что касается отходов пищевой промышленности, то они богаты питательными веществами, безвредны, легче поддаются ферментативной и микробиологической биоконверсии, различным видам предобработки. Эти ресурсы рассматриваются как наиболее перспективные для развития альтернативных технологий кормопроизводств.

Пищевая промышленность перерабатывает многокомпонентное сырье, в основном, сельскохозяйственного происхождения с целью извлечения из него, как правило, одного какого-либо компонента: сахара - из сахарной свеклы, крахмала - из картофеля и зерна, растительного масла - из семян подсолнечника, хлопка и др.

При этом для получения основной продукции сырье используется лишь на 15-30%, остальная часть остается в отходах. Практически все эти отходы являются вторичными сырьевыми ресурсами, т.к. содержат значительные количества ценнейших веществ-витаминов, клетчатки, белка, микроэлементов и др. Однако, содержание сухих веществ во вторичных сырьевых ресурсах пищевой промышленности составляет всего 5-10%, они очень нестойкие при хранении, быстро закисают, сбраживаются, теряя ценные компоненты и загрязняя окружающую среду. Хранение их в таком состоянии возможно без потерь только в течение 2-3 суток. Поэтому возникает необходимость повысить степень и глубину переработки сырья за счет более полного извлечения из него всех полезных компонентов, обеспечив получение из них дополнительной товарной продукции.

Анализ ресурсного потенциала вторичного сырья, его состава и использования за рубежом и в Российской Федерации дал возможность провести ранжирование вторичных сырьевых ресурсов и выявить наиболее перспективные направления использования (ранжирование по следующим показателям: степень полноты использования, многотоннажности, содержанию в них полезных компонентов и др.). Вовлечение в народнохозяйственный оборот вторичного сырья осуществляется по следующим основным направлениям: в отраслях пищевой промышленности для выработки дополнительной продукции пищевого, кормового и технического назначения или в качестве дополнительных компонентов к ней; в сельском хозяйстве в виде кормов для скота, птицы, а также в качестве удобрений; в ряде других отраслей народного хозяйства (химической, фармацевтической и др.) ? в качестве сырья или компонентов для получения продукции.

Целью нашей работы являлось получение функциональной кормовой добавки на основе вторичного растительного сырья (выжимки томатов и кукурузная мезга) при консервировании их штаммами молочнокислых бактерий.

Кукурузная мезга, ценный высокоуглеродистый продукт. При переработке кукурузы на крахмал остаются оболочки зерна, часть крахмала и клейковины. Влажность свежей кукурузной мезги составляет 80-85%. В 1 кг свежей кукурузной мезги содержится 0,2 корм. ед., 17 г переваримого протеина, 0,3 г кальция и 0,5 г фосфора. Основа консервирования кукурузной мезги - высокотемпературная сушка. В 1 кг высушенной кукурузной мезги содержится 1,0-1,1 корм. ед., 125-130 г переваримого протеина.

При переработке томатов на концентрированные томатопродукты образуются отходы в виде кожицы, семян. В выжимках томатов содержится значительное количество белков, липидов, углеводов и минеральных веществ, что говорит об их высокой пищевой ценности. Следует отметить, что основными компонентами белкового комплекса выжимок томатов являются глобулины, имеющие высокую биологическую ценность

Особенностью химического состава выжимок томатов является присутствие в них глюкозидов: нарингина и Ь-томатина. Следует отметить, что количество глюкозидов в выжимках томатов невысоко и не может оказывать отрицательного влияния на готовые продукты - порог горечи нарингина составляет 2•10-3%, а Ь-томатина - 5•10-3%.

При закладке модельных опытов по консервированию выжимки томатов промывали под проточной водой, измельчали до размеров 1,5-2 см и помещали в пластмассовые емкости объемом 3 литра, имеющие пористое дно для удаления клеточного сока. Каждый вариант в лабораторных условиях закладывали в трехкратной повторности. В качестве контрольного варианта использовали измельченное и тщательно перемешанное сырье без добавок. В качестве консервантов использовали молочнокислые бактерии Lactococcus. Штамм Lactococcus lactis АМС (Streptococcus diastaticus) рекомендован для силосования трудносилусующихся растений (дикорастущих трав, люцерны, тростника). Штамм утилизирует крахмал, разлагая его до молочной кислоты. Активный кислотообразователь. В комплексной закваске Lactococcus lactis действует как затравка для быстрого снижения рН до 5,0. Далее начинают активно размножаться бактерии рода Lactobacillus и понижают рН до 3,8-4,2. Рекомендованная среда жидкая и агаризованная МРS. Оптимальные рH 6,2-6,5, температура 35-37°С.

Молочнокислые бактерии являются натуральными стимуляторами роста -- пробиотиками -- полезными живыми микроорганизмами, основными составляющими нормативной флоры здорового животного организма, которые предназначены для коррекции микрофлоры пищеварительного тракта. Чаще всего -- это бифидо- или лактобактерии. Пробиотики вступают в антагонистичные «отношения» с вредной микрофлорой, порождая тем самым благоприятные метаболические изменения в пищеварительном тракте: лучше усваиваются питательные вещества корма, повышается сопротивляемость (резистентность) организма. У всех теплокровных животных есть микробные популяции, которые заселяют пищеварительный тракт, вскоре, после рождения. И только штаммы Lactobacillus lactis имеют способность производить большое количество молочной кислоты из простых углеводов и могут существовать при высокой кислотности, которая создает барьер для патогенных микроорганизмов.

После внесения консерванта, сырье тщательно перемешивали и загружали в лабораторные емкости. Закладка консервируемой массы сопровождалась тщательной трамбовкой. Критерием качественно проведенной трамбовки служило отсутствие незаполненных пространств в утрамбованном материале и обильного выделения сока. В результате проведённых экспериментов, нами была получена функциональная кормовая добавка на основе выжимок томатов и кукурузной мезги с добавлением штаммов молочнокислых бактерий Lactococcus lactis. В полученной добавке определяли показатели, характеризующие её качество (табл. 1).

Таблица 1 - Химические показатели функциональной кормовой добавки

кормовой пробиотик микрофлора глюкозид

Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что в результате нами была разработана и получена функциональная кормовая добавка с высоким содержанием каротина (12,7 мг/кг), витаминов С (52,3 мг%), витамина Е (112 мг/100 г), с высоким содержанием протеина (15,19%) и оптимальным соотношение органических кислот (уксусной - 0,192%, молочной - 3,21%, масляная кислота отсутствует).

После получения каротинсодержащей кормовой добавки был изучен её бактериальный состав с целью выяснения жизнеспособности вносимых нами штаммов лактококка и сопутствующей микрофлоры.

Для проведения опыта к 1 кг кормовой добавки добавляли 10 мл 0,9 % раствора хлорида натрия (NaCl), хорошо взбалтывали, пропускали через бумажный фильтр. Полученную жидкость разделили на три части. Одну часть посеяли на агар Сабуро, вторую - на МПА, третью - на среду Эндо.

На МПА выросли колонии 2-х типов:

? колонии в виде плёнки на поверхности агара при микроскопии: мелкие грам-коккобациллы по 1,2;

? на среде Эндо выросли блестящие, средней величины, с ровными краями круглая колония, по консистенции слизистая, при микроскопии обнаружены те же грам-коккобациллы P.misabilis ? по результатам пересева на ПБД 2. Колонии средней величины, с неровными краями, волнистыми. По консистенции слизистые. На кровяном агаре колонии мелкие, круглые, с ровными краями, блестящие, зона гемолиза отсутствует. При микроскопии ровные грам+палочки, расположение по 1,2 в поле зрения. Данный штамм сбраживает глюкозу, сахарозу, лактозу, маннозу.

На агаре Сабуро выросла серая колония с белыми краями. При микроскопии на концах мицелия обнаружены кисточки: гриб Penicillium Sianthilellum. Кроме того, выросла пушистая белая колония, серая у основания, затянувшая практически всю чашку Петри. Гифы беспорядочно ветвящиеся, споры круглые, находящиеся скоплениями в поле зрения микроскопа.

По данным опыта можно сделать вывод, что в корме присутствуют грибы родов Mucor, Penicillium, бактерии P.misabilis и Lactobacterium. Корм не содержит патогенных микроорганизмов и грибов. КОЕ составляет 107-108.

Размещено на Allbest.ru