Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

06.02.10 -частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ХРАНЕНИЯ ТРУТНЕВОГО РАСПЛОДА МЕДОНОСНЫХ ПЧЕЛ

БУДНИКОВА НАТАЛЬЯ ВАЛЕНТИНОВНА

Дивово -- 2011

Работа выполнена в ГНУ Научно-исследовательском институте пчеловодства Российской академии сельскохозяйственных наук.

Научный руководитель: кандидат биологических наук Бурмистрова Лилия Александровна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Бородачев Анатолий Владимирович кандидат сельскохозяйственных наук Редькова Лидия Анатольевна

Ведущая организация: Российский государственный аграрный университет -- МСХА имени К.А. Тимирязева

Защита состоится « 6 » сентября 2011 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 006.018.01 при ГНУ Всероссийском научно-исследовательском институте коневодства по адресу: 391105 Рязанская обл., Рыбновский район, п. Дивово, п/о Институт коневодства

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИ коневодства Россельхозакадемии.

Автореферат разослан «____» ____________ 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Готлиб М.М.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Пчелиная семья представляет собой сложную целостную биологическую и хозяйственную единицу, в которой трутни являются временными особями, что связано с ограниченной их функцией (только спаривания с маткой). Трутни выводятся, как правило, весной или в первой половине лета. В активный период пчеловодческого сезона в определенном количестве во всех пчелиных семьях имеется трутнёвый расплод.

На количество выращиваемого пчелами трутневого расплода влияют несколько основных факторов: период активного сезона и состояние пчелиной семьи (число пчел, соотношение взрослых особей и расплода); возраст и происхождение матки; наличие и уровень среднесуточного сбора нектара и пыльцы пчелами; уровень обеспеченности семьи белковым кормом; объем гнезда и число сотов в нем с трутневыми ячейками. Ограничение выращивания пчелами трутневого расплода связано прежде всего с тем, что и личинки, и взрослые трутни потребляют много корма. Например, при недостатке пыльцы в природе и скудных запасах перги в гнезде пчелы достоверно меньше или вовсе не выращивают трутней либо изгоняют их даже среди лета, так как для последних при этом требуется в пять раз больше корма, чем для такого же количества рабочих пчел.

В последние два десятилетия в ряде государств стали применять нетрадиционный продукт пчеловодства - трутневый расплод. Интерес к этому новому продукту появился в России (Т.В.Вахонина 1995; В.М. Голощапов, 1995; P.Molan, 1999; Х.С. Гайнанов, 2008; Р.В. Гиноян и др., 2008; Д.Р.Ракита и др., 2010).

Высокая природная биологическая активность трутневого расплода обусловлена уникальным сочетанием компонентов, обладающих определенными физиологическими свойствами (Н.В. Илиешиу, 1983; Л.А.Бурмистрова, 1999; Н.Н.Асафова и др., 2001). Расплод содержит естественные гормоны: тестостерон, прогестерон и эстрадиол, которые не вызывают нарушения гормонального статуса, а оказывают стимулирующее влияние на эндокринную систему, восстанавливают функции яичников, способствуют омоложению организма, восстанавливают обмен веществ и питание тканей, способствуют нормализации артериального давления, снижают уровень холестерина в крови, способствуют ускоренному восстановлению биохимических и массометрических характеристик семенников и предстательной железы, являясь стимулятором центральных механизмов регуляции образования андрогенов, повышают физическую работоспособность, способствуют восстановлению нарушенной половой функции у мужчин и повышению полового влечения (В.М. Голощапов, 1995; Л.А.Бурмистрова и др., 2000; В.Н. Крылов и др., 2007; Н.З. Хисматуллина, 2010). Трутнёвый расплод эффективен в комплексной терапии сердечнососудистых заболеваний (Н.З. Хисматуллина, 2005; В.А. Фомина и др., 2008).

Все технологические процессы по производству, отбору трутнёвого расплода и приготовлению из него гомогената должны выполняться в максимально ограниченные сроки. Это обусловлено тем, что расплод проходит определенные стадии развития, а после отбора из сота подвержен под воздействию окружающей среды быстрой порче (Л.А.Бурмистрова, 1999). Поэтому сразу после получения трутнёвый расплод необходимо стабилизировать для сохранения его качества. Установлено, что адсорбция и лиофилизация являются эффективными способами сохранения количественного содержания компонентов и биологической активности трутнёвого расплода (Н.В. Илиешиу, 1983; Л.А.Бурмистрова, 1999; И.А. Прохода, 2006). Недостаточно изучены технология получения и способы стабилизации расплода спиртом и мёдом.

Таким образом, углубленное изучение вопросов получения и переработки нового дополнительного продукта -- трутнёвого расплода представляется актуальным как для пчеловодства, так и для области его использования -- апитерапии.

Целью настоящей работы является изучение особенностей выращивания медоносными пчелами трутнёвого расплода и совершенствование технологии его получения и хранения.

В задачи исследования входило:

1. Изучить возможности использования пчелиных семей для получения трутнёвого расплода.

2. Оптимизировать технологию извлечения трутнёвого расплода из ячеек сота и приготовления гомогената на его основе.

3. Изучить особенности химического состава и свойств трутневого расплода в сравнении с пчелиным, а также на разных стадиях его развития.

4. Сравнить влияние адсорбции и лиофилизации расплода на сохранение его биологически активных компонентов.

5. Разработать способы стабилизации гомогената трутнёвого расплода мёдом натуральным и этиловым спиртом.

Научная новизна исследований. Изучена динамика выращивания пчелиными семьями трутневого расплода на протяжении всего весенне-летнего периода в центральном районе Российской Федерации. Определены факторы, влияющие на интенсивность выращивания выращиваемого пчелами трутневого расплода. Впервые установлены отличия состава и свойств трутнёвого расплода от пчелиного, а также динамика этих показателей трутнёвого расплода в процессе развития, в том числе и минерального состава. Проведено комплексное исследование влияния адсорбции и лиофилизации на сохранение биологически активных компонентов трутнёвого расплода.

Практическая значимость работы. Усовершенствована технология получения трутневого расплода. Установлено оптимальное соотношение гомогената трутнёвого расплода с мёдом натуральным и этиловым спиртом для эффективного сохранения количественного содержания биологически активных компонентов в течение нескольких лет. Выявлено влияние температурного режима и сроков хранения на химический состав и свойства расплода при его замораживании.

Впервые научно обоснована целесообразность стабилизации трутнёвого расплода мёдом и спиртом. Проведенные исследования позволяют рекомендовать оптимальную технологию получения и стабилизации трутневого расплода на стационарных пасеках.

Разработан комплект НТД на медовую композицию с трутнёвым расплодом «Андромёд».

Апробация работы. Материалы исследований были доложены на заседаниях ученого совета ГНУ НИИ пчеловодства Россельхозакадемии в 2003-2010 гг., а также на шести Международных научно-практических конференциях по апитерапии (в г. Рыбное в 2005, 2006 и 2007 г., в г. Сочи в 2008 и 2009 г., в г. Москве в 2010 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 статей, из которых 3 - в ведущем рецензируемом научном журнале "Пчеловодство".

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований, выводов и практических предложений. Список литературы включает 254 работы, в том числе 47 иностранных. Диссертация изложена на 159 страницах, иллюстрирована 53 таблицами, 12 рисунками.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования выполнены в 2000-2010 гг. на базе экспериментальной пасеки и лаборатории ГНУ НИИ пчеловодства Россельхозакадемии, а также на пасеке в КФХ «Бортники» в соответствии с программой НИР института (№ госрегистрации 15070.7815014664.06.8.006.5). Схема исследований представлена на рис.1. В опытах использованы пчелиные семьи породного типа среднерусской породы «Приокский». При организации и выполнении экспериментальных работ руководствовались Методическими указаниями к постановке экспериментов в пчеловодстве (М.: РАСХН, 2000). Всеми видами исследований было охвачено за все годы более 500 пчелиных семей.

Опытную и контрольную группы в количестве 10 пчелиных семей, формировали по принципу аналогов и осуществляли за ними одинаковый уход. Опытным семьям дополнительно в отличии от контрольных семей давали побудительную подкормку и подставляли трутнёвые соты или строительную рамку.

Материалом для исследования служил расплод медоносных пчел (пчелиный и трутневый), заготовленный на пасеках Рыбновского района Рязанской области. Изучали нативный гомогенизированный трутневый и пчелиный расплод в свежем виде и стабилизированный различными способами трутневый расплод. Исследовали динамику содержания биологически активных компонентов расплода на разных стадий развития.

Для исследования вопросов хранения гомогената трутнёвых личинок отбор трутневых сотов с запечатанными ячейками и постановку пустых сотов в семьи проводили через каждые 12 дней.

Личинок из сотов извлекали вытряхиванием на поднос, пинцетом вручную, на медогонке, прессованием. Все манипуляции по отбору расплода и приготовлению гомогената проводили в максимально короткие сроки в санитарно-гигиенических условиях, отвечающих требованиям, предъявляемым к производству лекарственных препаратов и пищевых продуктов.

При изучении вопросов стабилизации расплода исследовали свежеприготовленный гомогенат и в процессе его хранения. Расплод стабилизировали замораживанием при -20 °C, этиловым спиртом, мёдом, адсорбцией, лиофилизацией и использованием вакуумной упаковки.

Исследования химического состава и свойств расплода медоносных пчел, и продуктов на его основе выполнены в аккредитованной лаборатории ГНУ НИИ пчеловодства Россельхозакадемии по методикам определения качества в соответствии с НТД по следующим показателям:

- органолептическую оценку проводили по внешнему виду, цвету - визуально,

- массовую долю воды (%) - определяли рефрактометрически для гомогенезированного трутневого расплода, и медовых композиций приготовленных на его основе и методом высушивания в вакуумном шкафу для спиртовых настоек гомогената трутневых личинок, лиофилизированного и адсорбированного расплода;

- массовую долю деценовых кислот (%) - алкилиметрически после их последовательного выделения эфиром;

- концентрацию водородных ионов (рН) в растворе трутневого расплода с массовой долей 1% - потенциометрически на рН-метре с чувствительностью 0,01, растворив навеску в дистиллированной воде;

- показатель окисляемости, характеризующий общее количество ненасыщенных соединений - окислительно-восстановительным методом обесцвечивания 0,1 моль/дмі раствора марганцовокислого калия;

- массовую долю флавоноидных соединений - фотометрическим методом - измерения оптической плотности растворов исследуемых образцов на спектрофотометре при длине волны л=400 нм;

- содержание пролина -- фотометрически;

-содержание катионов и анионов определяли электрофоретическим методом с помощью системы капиллярного электрофореза фирмы «Agilent Technologies», используя стандартные реактивы той же фирмы.

- содержание минеральных компонентов определяли c помощью атомно-адсорбционного спектрофотометра фирмы «Varian» (модель 220 FS): исследование As - на графитной печи спектрофотометра, с использованием палладиевого модификатора, фирмы «Merck»,. Ca, Na, K, Mg, Cu, Zn, Ag, Fe, Cd, Pb - на газовой горелке с использованием воздушно-ацетиленового пламени.

- антиоксидантную активность -на жидкостном хроматографе «Цвет-Яуза-01-АА» с амперометрическим детектором по ТУ МЕКВ. 414538.001.МП. в Центре «Биоинженерии РАН».

Статистическую обработку полученных данных проводили методом вариационной статистики программой Microsoft Exel посредством ПК.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Совершенствование технологии получения трутневого расплода

В течение всего весенне-летнего сезона проводили учеты расплода через каждые 12 дней. В опытные семьи были поставлены ранее заготовленные ранее трутневые соты и трутнёвая вощина. Пчелиным семьям опытных групп в течение всего активного периода давали стимулирующую подкормку в виде сахарного сиропа по 0,5 кг на 1 пчелиную семью.

Определение оптимального периода отбора личинок трутня. В ходе исследований изучен цикл развития трутневого расплода от начала откладки маткой яиц до куколки. Матку заключали в изолятор на трутневом соте, с момента откладки яиц ее выпускали из изолятора. Период эмбрионального развития расплода трутней продолжается 3,5 дня, продолжительность постэмбрионального развития -- личинки 7 суток, предкуколки -- 4 суток, куколки -- 10 суток. На стадии прядения кокона личинка в наибольшей степени подходит для отбора, поэтому сот с личинками отбирается через 240-288 ч. (через 10-11 дней после откладки маткой яиц, до появления зачатков глаз, в виде фиолетовых пятен, ножек и крыльев). Масса одной личинки, выращенной пчелами в различные периоды сезона, составляет в среднем за два года 344+0,005 мг. Из табл. 1 следует, что наибольшей массой обладали зрелые личинки трутней в июне 376+0,011, а наименьшей 340+0,077 в июле во время массового выращивания трутнёвого расплода.

Таблица 1 Масса трутневых личинок на 10-12-й день после откладки маткой яиц

Месяц	Кол-во личинок, шт.	Масса личинок, г	Масса 1 личинки, мг
Июнь	46	17,28±0,044	376,0±0,011
Июль	481	163,60±0,055	340,0±0,077
Август	51	17,83±0,003	350,0±0,009
Всего	578	198,71±0,005	344,0±0,005

Извлечение личинок из ячеек и приготовление гомогената трутневого расплода проводили следующими способами:

1) вручную пинцетом извлекается 1250 личинок за 1 час. При 100 % -ном результате работа трудоемкая и экономически невыгодная;

2) встряхиванием сота. Метод непригоден, так как основная часть личинок остается в ячейках;

3) с использованием вибросита на станке для извлечения перги из сотов. Личинки не извлекались из ячеек;

4) в ручной двухкассетной медогонке. Восковые крышечки запечатанного расплода осторожно срезали электроножом. За счет создания центробежных сил в течение 10-12 мин от 50 % до 93 % личинок извлекалось из ячеек сота;

5) замораживанием сота с расплодом в течении суток. Воск становится хрупким, легко разрушается и отделяется от расплода;

6) прессованием сота с расплодом. Отобранные соты с расплодом разламывали на небольшие куски и в специальном прессе подвергали прессованию. Метод прост, эффективен, так как позволяет быстро получить максимально возможное количество гомогената;

Экономически оправданным является последний способ извлечения гомогената, как по затратам труда, так и по выходу продукта.

Исследование состава и свойств расплода медоносных пчел

Состав и свойства пчелиного и трутнёвого расплода. Изучая расплод пчёл, мы отметили, что пчелиный также как и трутнёвый, богат биологически активными компонентами, но их количественное содержание достоверно отличается (табл. 2).

Примечание: * - при Р <0,001, *** - при Р <0,05.

Таблица 2 Состав и свойства пчелиного и трутневого расплода, n=8 (образцов)

Показатель	Трутневый расплод	Пчелиный расплод
Массовая доля воды, %	72,98±1,927	75,81±1,225***
Массовая доля сухих веществ, %	27,02±1,927	24,19±1,225***
Концентрация водородных ионов, (рН)	6,95±0,427	6,91±0,158***
Содержание ненасыщенных соединений по показателю окисляемости, с	11,6±0,864	17,0±0,999*
Массовая доля восстанавливающих сахаров, %	30,66±2,849	34,10±3,322***
Содержание ненасыщенных соединений по массовой доле деценовых кислот, %	3,59±0,109	3,15±0,078*

Трутневый расплод содержит достоверно больше деценовых кислот и других ненасыщенных соединений, что подтверждается уменьшением значения показателя окисляемости (11,6 с, и 17,0 с соответственно).

Таким образом использование трутневого расплода, более целесообразно, так как он не только ценнее и его можно получать в значительных количествах без ущерба для пчелиной семьи, одновременно используя удаление трутнёвого расплода, как зоотехнический метод оздоровления пчел от варрооза. Кроме того, трутнёвый расплод является побочным продуктом при получении воска с использованием строительных рамок.

Динамика состава и свойств трутневого расплода на разных стадиях развития. Для определения оптимального периода отбора трутнёвого расплода нами получены данные по его составу и некоторым свойствам на разных стадиях его развития (табл. 3).

Таблица 3Состав и свойства трутневого расплода на разных стадиях развития, n=5

Возраст трутневого расплода с момента откладки яйца (сут)	Массовая доля, %	Показатель окисляемости, с	Концентрвция водородных ионов, рН	Пролин, мг/100г абс. сух. в-ва
	воды	Восстанавливающ сахаров	деценовых кислот
8-8,5 суток	76,4±1,196	26,74±4,639	2,73±0.327	11,0±2,312	5,67±0,128	-
9-9,5 суток	73,63±2.232 ***	26,37±2,232 ***	3,01±0,305 ***	7,67±1,455 ***	6,25±0,268 ***	11,35±0,58
10-12 суток	73,15±0,957 ***	25,13±6,264 ***	3,33±0,176 ***	8,0±2.044 ***	6,25±0,268 ***	-
Предкуколки	75,05±2,326 ***	23,32±2,344 ***	3,47±0.182 ***	8,17±1,015 ***	6,67±0,255 *	-
Куколки	79,0±0,184 ***	22,31±1,991 ***	3,88±0,174 **	8,17±1,168 ***	6,45±0,236 **	8,39±0,13

Примечание: * - при Р <0,001, ** - при Р <0,01, *** - при Р <0,05.

Анализируя содержания деценовых кислот в трутнёвом расплоде разного возраста показано, что количество этих ненасыщенных кислот колеблется от 2,73 до 3,88 %. Наибольшее их количество обнаружено в запечатанных личинках и куколках. Подлинность трутневого расплода подтверждается показателем окисляемости, характеризующим общее количество ненасыщенных соединений, чем больше содержание ненасыщенных соединений, тем ниже показатель окисляемости. Результаты исследований показывают уменьшение показателя окисляемости с возрастом личинок трутня, т.е. больше ненасыщенных соединений содержат личинки старшего возраста и предкуколки.

Значительное количество макро- и микроэлементов в трутнёвом расплоде играют важную роль в его биологической активности (Н.В. Илиешиу, 1980; Л.А. Бурмистрова, 1999). Катионы и анионы играют важную роль в поддержании структуры и целостности белковых соединений продуктов пчеловодства, определяя тем самым их физиологическую активность. Жизненно необходимыми и незаменимыми являются железо, марганец, цинк, медь, натрий, кальций, магний и др. Определена зависимость содержания катионов в трутневом расплоде от возраста (табл. 4).

Таблица 4 Содержание катионов в трутнёвом расплоде на разных стадиях развития

Возраст расплода сут.	Катионы, мкг/100 мг	Всего
	K+	Na+	Ca2+	Mg2+
8-8,5	17,58039	5,09819	6,06228	3,33052	32,07138
9-9,5	16,34127	8,01064	6,91382	5,84702	37,11274
10-12	15,51626	4,14341	6,08305	2,67565	28,41836
предкуколки	19,61176	7,53964	6,82545	4,67346	38,65032
куколки	18,58373	6,47139	6,766364	4,50929	36,33077

Результаты показывают плавное увеличение катиона K+ у расплода до стадии предкуколок, а затем наблюдается его снижение. Катионов Na+, Ca2+ , Mg2+ обнаружено больше у 9-суточных личинок, а затем наблюдается их снижение в процессе дальнейшего развития расплода.

Таким образом, на всех стадиях развития трутнёвый расплод содержит биологически активные компоненты и поэтому может быть рекомендован к использованию в апитерапии и питании. Установленные различия содержания отдельных компонентов в трутневом расплоде в процессе развития могут определять различия в биологической активности разных его стадий.

3.3. Влияние способов стабилизации на сохранность биологически активных компонентов трутневого расплода

Замораживание трутневого расплода. Сравнительное изучение динамики химических показателей замороженного расплода (личинки, гомогенат и сот с расплодом) показало, что более стабильные показатели отмечены при хранении в соте, а при хранении в виде личинок и гомогената больших различий по качественным характеристикам не наблюдается (табл. 5). Вероятно это объясняется тем, что трутнёвый расплод в соте был менее подвержен условиям, в которых происходит порча продукта (влияние температуры окружающего воздуха и окисление под действием кислорода).

Стабилизация расплода замораживанием с использованием вакуумной упаковки позволяет лучше защитить от окисления ненасыщенные соединения и тем самым стабилизировать биологически активные вещества.

Таблица 5 Изменения показателей состава и свойств трутневого расплода при разных формах хранения в течение 1 года при температуре -20 °С.

Характеристика расплода	Массовая доля, %	Показатель окисляемости,с
	воды	деценовых кислот	восстанавлив. сахаров
Исходный	77,95±0,31	4,11±0,02	32,41±1,3	10,0±1,15
Сот с расплодом % от исходного	75,75±0,16** 97,18	3,54±0,11 * 86,13	27,94±3,91 *** 86,21	11,33±0,67 *** 113,30
Извлеченные личинки % от исходного	75,75±0,16 *** 97,18	3,13±0,01 76,16	34,18±2,25 *** 105,46	14,67±0,33 146,70
Гомогенат % от исходного	68,95±0,98 88,45	3,11±0,31 ** 75,67	34,5±1,97 *** 106,45	15,,67±0,67 156,70

Примечание: * - при Р <0,001, ** - при Р <0,01, *** - при Р <0,05.

Стабилизация расплода мёдом натуральным. Составленная медовая композиция имеет вид однородной тестообразной или закристаллизованной массы, от желтого до желтовато-коричневого цвета, с приятным, специфичным, характерным для мёда и трутневого расплода запахом, сладким приятным вкусом.

Сохранение биологической активности медовой композиции «Андромёд» в процессе хранения оценивали при двух температурных режимах: +6 єС и +20 єС). пчелиный трутневой расплод адсорбция

Содержание биологически активных соединений в медовой композиции при хранении в течение 6 мес. уменьшаются. Так содержание ненасыщенных соединений по деценовым кислотам составляет 86,05 % в композиции с 5 % гомогената и 79,1 % с 10 % гомогената от исходной композиции. В процессе хранения в течение 1 года, замечено более значительное снижение биологической активности этого продукта: возрастает показатель окисляемости почти в 2 раза, уменьшается количество жирных кислот (деценовых) на 26,7% при +6 єС и на 39,5 % при +20 єС (рис.2); в продукте с 10 % расплода также характерно уменьшение деценовых кислот на 27,9 % при +6 єС и на 36,9 % при +20є С (рис.3), водородный показатель рН - продолжает увеличивается в сторону щелочной реакции. Таким образом, целесообразно рекомендовать хранение медовой композиции с трутнёвым гомогенатом в течение 6 мес.

Рис.2. Изменение физико-химических показателей качества при хранении 1 год композиции с содержанием гомогената в меду 5%, n=5 Рис.3. Изменение физико-химических показателей качества при хранении 1 год композиции с содержанием гомогената в меду 10%, n=5

Установлено, что использование стабилизированного гомогената трутнёвого расплода методом адсорбции замедляет процесс снижения биологически активных соединений и позволяет продлить срок хранения данного продукта до 1 года.

Стабилизации трутнёвого расплода этиловым спиртом. По органолептическим показателями спиртовые настойки трутнёвого расплода имеют вид прозрачной жидкости с желтоватым оттенком характерным для каждой концентрации и пряным ароматом.

Подлинность спиртовых настоек подтверждает показатель окисляемости и массовая доля деценовых кислот. Нами установлено, что в трутневом расплоде содержится в среднем 3,3 % деценовых кислот. В спиртовых настойках содержание деценовых кислот несколько ниже и составляет: в настойке с 10 % трутнёвого расплода и с использованием 40є спирта - 2,57 %, а с использованием 70є спирта -- 2,52 %. Эти данные согласуются и со и значениями показателя окисляемости, который при стабилизации расплода 40є спиртом составил - 48,3 с, а при использовании 70є спирта - 65,5 с. Это свидетельствует о том, что настойки, также как и исходный продукт, содержат ненасыщенные соединения.

Сравнением настоек одной концентрации (10 %-ных), приготовленных с применением 40є и 70є этилового спирта установлено, что ненасыщенные соединения лучше сохраняются при экстракции 40є этиловым спиртом.

Многие флавоноидные соединения оказывают Р-витаминное действие на организм животного и человека - увеличивают упругость кровеносных капилляров и нормализуют их нарушенную проницаемость (В.Г. Беликов, 1985; Д.А. Мурвьева, 1991; Т.В. Вахонина, 1995). При изучении возможности стабилизации трутневого расплода было обнаружено наличие флавоноидных соединений в трутневом расплоде - 0,0145 % и в исследуемых настойках - от 0,0032 % (что составляет 22,1 % от исходного расплода) при использовании 40є спирта - до 0,0046% (31,7 % от исходного расплода) при использовании 70є спирта. С увеличением концентрации гомогената в спирте (с 10 до 50 %)возрастает и количество флавоноидных соединений с 0,0046 %до 0,0142 %. Оценивая влияние концентрации спирта в процессе хранения 10 %-ных настоек в течение 1 года, замечено незначительное снижение ненасыщенных соединений. Так содержание деценовых кислот уменьшилось на 8,2 % при концентрации спирта 40є, а с концентрацией спирта 70є - на 6,3 %; показатель окисляемости соответственно увеличился на 46,63 % и 24,43 %; показатель содержания водородных ионов в настойке на 40є спирту уменьшился на 1,1 %, а на 70є спирту увеличился на 1,25 %. Содержание флавоноидных соединений уменьшается вдвое при использовании обеих концентраций спирта. Хранение настоек в течение 2 лет привело к дальнейшему снижению биологически активных соединений. Так, содержание ненасыщенных соединений в 10 %-ных настойках - уменьшилось на 14,59 % с использованием 40є спирта и на 19,25 % при использовании 70є спирта. Показатель окисляемости, который обусловлен также содержанием ненасыщенных соединений в процессе хранения увеличился на 67,36 % при стабилизации 40 є спиртом, а при использванием 70 є спирта - на 43,13 %. Содержание флавоноидных соединений при хранении в течение 2 лет уменьшилось на 62,5 % и на 67,39 % с использованием 70 є этилового спирта.

При исследовании настоек с использованием 70є спирта и более высокими концентрациями трутнёвого расплода получено, что содержание ненасыщенных соединений (по количеству деценовых кислот) уменьшилось в процессе хранения 1 год -- в 10 %-ной настойке на 6,35 %, 20 %-ной - на 10,0 %, 40 %-ной - на 9,7%. В то же время увеличилась скорость окисления ненасыщенных веществ, так, показатель окисляемости повысился в 10%-ной настойке на 24,43 %, в 20 %-ной - на 62,5%, в 40 %-ной - на 32,14 %. Количественное содержание водородных ионов изменялось при этом незначительно в сторону уменьшения показателя в 10 % - на 1,25 %, в 20 %-ной - на 0,48 %, в 40 %-ной - на 2,19 %. Отмечено и уменьшение флавоноидных соединений (рис 4).

При дальнейшем хранении этих настоек в течение 2 лет, продолжается уменьшение биологически активных соединений: деценовых кислот - на 19,25 %; - на 15,33 %; - на 15,66 %; - на 14,72 % соответственно;. показатель окисляемости увеличился - на 43,13 %, - на 89,58 %; - на 35,71 %; - на 300,0 % соответственно. Количественное содержание водородных ионов увеличилось - на 2,34 %, - на 1,92 %; - на 3,61 %; - на 1,98 % соответственно. Очень чувствительны к хранению флавоноидные соединения, содержание которых уменьшилось на 67,39%, в 20 %-ной - на 35,53 %; в 40 %-ной - на 23,53 %; в 50 % - на 11,97 %. (рис. 5). Таким образом хранение в течение 2 лет приводит к значительной потери биологически активных соединений спиртовых настоек расплода.



Рис. 4 Изменение физико-химических показателей спиртовых настоек трутнёвого расплода при использовании 70% спирта (хранение 1 года), n=5 Рис. 5. Изменение физико-химических показателей спиртовых настоек трутнёвого расплода при использовании 70% спирта (хранение 2 года), n=5

Изучение минерального состава показало наличие содержание меди, цинка, железа, магния, кальция, калия, натрия в спиртовых настойках, причем их больше в 10 %-ных настойках расплода с использованием 40є этилового спирта, чем при стабилизации 70є спиртом (рис.6).

Рис.6. Извлечение минеральных компонентов спиртом разной концентрации в настойке с содержанием 10 % гомогената.

С увеличением концентрации трутневого расплода в этиловом спирте соответственно происходит и увеличение содержания минеральных компонентов в настойках.

Таким образом, этиловый спирт соответствующей концентрации может быть рекомендован к использованию в качестве стабилизатора ценных компонентов трутневого расплода.

Адсорбция и лиофилизация трутневого расплода. Лиофилизированный гомогенат расплода имеет пористую структуру, светло-кремовый цвет, гигроскопичен. Адсорбированный расплод имеет плотную структуру, пряный аромат и белый или слегка желтоватый оттенок.

Результаты исследований показали, что при адсорбции ненасыщенные соединения в расплоде сохраняются лучше, чем при его лиофилизации (рис. 7). Это подтверждается снижением деценовых кислот на 13,0 % в образцах лиофилизированного расплода, в то время как в адсорбированном гомогенате уменьшение деценовых кислот составило 5,6 %.

Рис. 7. Изменение массовой доли деценовых кислот при стабилизации трутневого расплода Рис. 8. Изменение показателя окисляемости при стабилизации трутневого расплода

К тому же расплод после сублимационной сушки имеет пористую структуру и поэтому обладает высокой гигроскопичностью и интенсивно поглощает кислород и влагу из окружающей среды. Это подтверждено изменением показателя окисляемости в сторону увеличения на 143,3 % от исходного расплода, что свидетельствует о значительных потерях ненасыщенных соединений при сублимационной сушке трутневого расплода (рис. 8). При использовании лактозно-глюкозной адсорбции окисляемость продукта увеличилась на 37,5 %. Содержание редуцирующих сахаров в процессе сублимации продукта уменьшилось на 33,44 %.

Содержание пролина практически не изменилось при лиофилизации и адсорбции расплода.

Показатель свободной кислотности лиофилизированного расплода увеличился в 1,64 раза в сравнении с исходным (рис. 9). Свободная кислотность в адсорбированного расплода намного меньше, чем лиофилизированного. Однако, значение свободной кислотности в адсорбированном расплоде, больше чем в исходном замороженном гомогенате. Это говорит о том, что замороженный и лиофилизированный расплод при хранении (этот показатель был установлен спустя 6 месяцев) постепенно теряют свои биологически активные соединения, в то время как стабилизация расплода адсорбцией значительно лучше сохраняет его биологически активные соединения.

Рис. 9 Изменение свободной кислотности при стабилизации трутневого расплода (хранение 6 мес) Рис. 10. Изменение антиоксидантной активности при стабилизации трутневого расплода

В результате сублимации трутнёвого расплода произошло снижение его антиоксидантной активности на 25,3 % (рис. 10). Причем, в образце, где отмечено большее значение антиоксидантной активности, в процессе лиофилизации расплода наблюдается ее большее снижение

В лиофилизированном трутневом расплоде определены катионы Mg2+ и Na+, в то время как в исходном и адсорбированном гомогенате определены катионы Ca2+, Mg2+, K+, Na+. Содержание аммиака не обнаружено ни в одном из образцов расплода. Процесс лиофилизации оказывает негативное воздействие на катионы Ca2+, K+.

Таким образом, по большому набору признаков, характеризующих биологическую активность, адсорбированный трутнёвый расплод превосходит продукт полученный в процессе сублимационной сушки. Однако в некоторых областях косметической промышленности, офтальмологии, где нежелательно присутствие адсорбента, возможно и даже предпочтительно использование лиофилизированного продукта.

ВЫВОДЫ

1. На количество выращиваемого пчелами трутневого расплода достоверно влияют пять основных факторов: период активного сезона и состояние пчелиной семьи (количество пчел, соотношение пчел и расплода); возраст и происхождение матки; наличие и уровень среднесуточного приноса нектара и пыльцы пчелами; уровень обеспеченности пчел белковым кормом; объем гнезда пчелиной семьи и количество сотов с трутневыми ячейками в гнезде.

2. Постановка в гнезда пчелиных семей специально подготовленных трутневых сотов увеличивает количество трутневого расплода в 2 раза по сравнению с семьями контрольной группы (с естественно сложившимся соотношением пчелиных и трутневых ячеек в сотах гнезда) и удлиняет период выращивания пчелами трутневого расплода. Использование стимулирующих углеводно-белковых подкормок на фоне полного отсутствия или слабого приноса пыльцы достоверно увеличивает количество выращиваемого пчелиными семьями пчелиного и трутневого расплода.

3. Для получения трутнёвого расплода целесообразно использовать специальные трутневые соты, применение которых значительно (в 2,5-3 раза) снижает непроизводительные затраты труда на его отбор, позволяет механизировать извлечение личинок из ячеек и повторно использовать эти соты., а также магазинные соты в качестве строительных рамок путем постановки их в расплодную часть гнезда. Использование строительных рамок, позволяет увеличить выход воска на 15-20 % и эффективно оздоравливать пчелиные семьи от варрооза.

4. Личинки старшего возраста и предкуколки (10-12 дней после откладки яиц маткой) содержат максимальное количество активных компонентов: ненасыщенных соединений, в том числе деценовых кислот, минеральных веществ. На этой стадии развития расплод хорошо поддается переработке.

5. Трутнёвый расплод по сравнению с пчелиным содержит большее количество биологически активных соединений, в том числе ненасыщенных, деценовых кислот, минеральных элементов.

6. Испытанные способы стабилизации трутнёвого расплода такие как замораживание при -20 °С (личинок в соте или извлеченных из сота, а также в форме гомогената), смешивание с мёдом, настаивание на 40° и 70° этиловом спирте, адсорбирование на лактозно-глюкозной основе, лиофилизация .в разной степени способствуют сохранению его качества. Замораживание, смешивание с мёдом (содержание гомогената не более 10 %), адсорбция позволяют наиболее эффективно сохранить биологически активные соединения трутневого расплода.

7. Производство трутнёвого расплода является экономически выгодным. Так стоимость дополнительной продукции (трутнёвого расплода) на одну пчелиную семью составила около 970 руб. Уровень рентабельности в опытной группе превзошёл контрольную почти на 10 %.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

По результатам полученных экспериментальных исследований могут быть сформулированы следующие предложения:

1. Для стимулирования выращивания трутневого расплода пчелиными семьями экономически целесообразно использовать стимулирующие углеводно-белковые подкормки на фоне полного отсутствия или слабого приноса пыльцы.

2. В условиях крупного производства трутнёвый расплод целесообразно получать с использованием в гнездах магазинных сотов в качестве строительных рамок путем постановки их в расплодную часть гнезда. В этом случае пчелы строят трутнёвый сот на нижнем бруске магазинной рамки. Сот магазинной надставки ставят кроющим за сотом с пчелиным расплодом. Это позволит проводить эффективную профилактику и борьбу с варроозом пчёл и существенно снизить затраты труда и времени на уход за пчелиными семьями в течение активного сезона, а также дополнительно получить воск.

3. Для получения максимального количества гомогената трутневого расплода, за короткий промежуток времени лучше использовать прессование сотов с расплодом. Этот метод прост и и наиболее эффективен.

4. В производстве трутнёвого расплода для его стабилизации целесообразно применять замораживание (в сотах, извлеченных личинок, гомогената), мёд, спирт, лиофилизацию и адсорбцию, а также для повышения надежности сохранения биологически активных соединений применять вакуумную упаковку.

5. Для оценки качества трутневого расплода, а также при упаковке и транспортировке рекомендуется руководствоваться разработанным проектом ГОСТ Р «Расплод медоносных пчёл».

6. При стабилизации трутнёвого расплода мёдом рекомендовано руководствоваться проектом нормативно-технической документации (технические условия, технологическая инструкция) на композицию «Андромёд» с нативным и адсорбированным гомогенатом трутнёвого расплода.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В изданиях рекомендованных ВАК Минобрнауки России:

1. Русакова, Т.М. Исследование токсичных элементов в продуктах пчеловодства /Т.М.Русакова, Л.А.Бурмистрова, Л.В.Репникова, и др. //Пчеловодство, 2006. - №9. - С. 10-13.

2. Будникова, Н.В. Биологически активные соединения в трутневом расплоде /Н.В.Будникова //Пчеловодство. - 2009. - №6. - С. 54-55.

3. Будникова, Н.В. Расплод медоносных пчел - важный прием повышения рентабельности пасеки /Н.В.Будникова //Пчеловодство. - 2011. - №7. - С. 48-49.

Прочие публикации:

3. Харитонова М.Н. Будникова Н.В. Об антибактериальной активности продуктов пчеловодства /М.Н.Харитонова, Н.В.Будникова //Материалы 2-й Международной научн-практ. конф. «Интермёд - 2001». - Рыбное, 2001. - С.140-142.

4. Лебедев, В.И. К технологии заготовки трутневого расплода на пасеках /В.И.Лебедев, М.А.Легович, Н.В.Будникова //Современные технологии в пчеловодстве /Материалы науч.-практ. конф. - Рыбное, 2004. - С.122-128.

5. Хисматуллин, Р.Г. Липиды трутневого расплода медоносных пчел Apis melliferal /Р.Г.Хисматуллин, Л.А.Бурмистрова, Н.В.Будникова, Н.В.Авдеев //Экологические аспекты производства, переработки и использования продуктов пчеловодства /Материалы науч.-практ. конф. Ч. 1.- Рыбное, 2005. - С.80-82.

6. Бурмистрова, Л.А. Гомогенат трутневого расплода в меду / Л.А.Бурмистрова, Н.В.Будникова // Экологические аспекты производства, переработки и использования продуктов пчеловодства /Материалы науч.-практ. конф. Часть 1.- Рыбное, 2005. - С.80-82.

7. Русакова, Т.М. Экологическая безопасность продуктов пчеловодства / Т.М.Русакова, Л.А.Бурмистрова, Л.В.Репникова, и др. //Апитерапия сегодня (сб.12). Материалы IV Всероссийской науч.-практ. конф «Успехи современной апитерапии». - Рыбное: НИИП, 2006.- С.284-285.

8. Лебедев, В.И. Научное обоснование технологического регламента производства гомогената личинок трутней /В.И.Лебедев, Н.В.Будникова, А.М.Митрофанов //Интенсивные технологии производства продуктов пчеловодства, их переработка и применение /Материалы науч.-практ. конф. - Рыбное:НИИП, 2007.- С.58-68.

9. Бурмистрова Л.А. Биологически активные вещества трутневого расплода на разных стадиях развития /Л.А.Бурмистрова, Н.В.Будникова, М.Н.Харитонова //Современные направления научно-технического прогресса в в пчеловодстве. Материалы Межд. науч. конф., посвященной 100-летию со дня рожд. Г.Ф.Таранова. - Рыбное, 2007. - С.298-301.

10. Будникова, Н.В. Спиртовые настойки трутневого расплода /Н.В.Будникова //Апитерапия сегодня (сборник13) Материалы ХIII Всероссийской научно-практической конференции «Успехи апитерапии». - Рыбное: НИИП, 2008.- С.169--171.

11. Русакова, Т.М. Токсичные элементы в продуктах пчеловодства /Т.М.Русакова, Л.А.Бурмистрова, Л.В.Репникова и др. //Темная пчела в России (Apis mellifera mellifera L) Материалы Межд. конф. «Пчеловодство-ХХI век, М. 2008. - С. 303--306.

12. Будникова, Н.В. Особенности состава трутневого расплода среднерусских пчел Apis mellifera mellifera L породного типа «Приокский» /Н.В.Будникова //Темная пчела в России (Apis mellifera mellifera L.) Материалы Межд. конф. «Пчеловодство - ХХI век».-М. 2008. - С. 303--306.

13. Будникова, Н.В. Биологически активные компоненты в трутневом расплоде /Н.В.Будникова //Инновации в пчеловодстве. Материалы Всероссийской науч.-практ. конф. - Рыбное: НИИП, 2009. - С. - 171--172.

14. Будникова, Н.В. Хранение спиртовых настоек трутневого расплода. / Н.В.Будникова //Новое в науке и практике пчеловодства. Материалы координационного совещания и 9-й науч.-практ. конф «Интермед». - Рыбное: НИИП, 2009, С. 101--106.

15. Будникова, Н.В. Сравнительная оценка трутневого и пчелиного расплода медоносных пчел /Н.В.Будникова //Материалы Междунар. конф. «Пчеловодство-ХХ1 век. Пчеловодство, апитерапия и качество жизни». - М. 2010.- - С. 36-38.

16. Бурмистрова, Л.А. Продукты пчеловодства. Исследование минерального состава / Л.А.Бурмистрова, Т.М.Русакова, Л.В.Репникова и др. //Новое в науке и практике пчеловодства (к 80-летию ГНУ НИИ пчеловодства Россельхозакадемии) /Сб. Науч. работ. - Рыбное: НИИП, 2010. - С.188-192.

Размещено на Allbest.ru

...