Разработка технологии стабилизации, биотрансформации и применение пивной дробины

Размещено на http://www.allbest.ru/

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СТАБИЛИЗАЦИИ, БИОТРАНСФОРМАЦИИ И ПРИМЕНЕНИЕ ПИВНОЙ ДРОБИНЫ

03.00.23 - биотехнология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата

биологических наук

Сазонова Ирина Александровна

Саратов 2006

Работа выполнена на кафедре биотехнологии, органической и биологической химии Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Блинов Валерий Анатольевич

Защита состоится «25» января 2007 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.04 в ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова» по адресу: 410600, г. Саратов, ул. Театральная пл. 1. Тел./факс (8-8452) 68-23-09

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова» по адресу: 410005, г. Саратов, ул. Соколовая, 335.

Автореферат разослан « » 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Л.В. Карпунина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Утилизация органических отходов сельского хозяйства и промышленности - одна из важнейших проблем современности. На нынешнем этапе развития общества, видимо, только биотехнологическая конверсия отходов может обеспечить, с одной стороны, выравнивание экологических нагрузок производств на окружающую среду, а с другой - получение практически значимых веществ различного назначения (кормовой и пищевой белок, ценные целевые продукты, биологически активные соединения и т.д.).

Одним из плотных отходов является пивная дробина, интерес к изучению которой в последнее время резко возрос (Кирилов и др., 2004; Кондрашин, 2004; Воробьева и др., 2005; Ткаченко, 2006). Это связано с тем, что на пивоваренных предприятиях России ежегодно образуется около 2 млн. тонн сырой пивной дробины, которая содержит большое количество питательных веществ и легко поддается переработке (Сницарь и др., 2000; Фисинин и др., 2000; Сницарь и др., 2004). Она становится все более востребованой как кормовая добавка к рационам сельскохозяйственных животных и птицы (Ермичев и др., 1997; Науменко и др., 2004; Alawa, 1988; Couch, 1978). Пивная дробина и продукты ее трансформации используются в производстве пищевых продуктов, в качестве субстрата для биотехнологических процессов, она является источником получения ксилита, глюкозы, глутамата натрия и др. (Данченко и др., 1970; Блинков и др.,1997; Сницарь и др., 2002).

Однако широкое использование свежей пивной дробины ограничено из-за ее быстрой порчи, сложности транспортировки и необходимости применения больших объемов для удовлетворения потребностей организма животных. Это основные причины того, что на свалках скапливается огромное количество пивной дробины, которая загнивает, выделяет в атмосферу продукты, значительно нарушающие экологию и является источником различных микотоксинов. Исходя из этого, разработка вопросов консервации, стабилизации и трансформации, а также расширения областей применения биотрансформированной пивной дробины представляет весьма актуальную задачу.

Цель работы - разработать адекватные методы консервации, стабилизации, биотрансформации пивной дробины и последующего применения ее в качестве биодобавки к кормам или пищевым продуктам.

Задачи исследования:

1. Изучить влияние химических консервантов, ферментного препарата и микроорганизмов-пробиотиков на изменение качества сырой пивной дробины.

2. Разработать технологию сухой пивной дробины и оценить физико-химические сдвиги ее в процессе хранения.

3. Оценить кормовую значимость биотрансформированной пивной дробины для организма цыплят-бройлеров.

4. Разработать технологию получения муки из пивной дробины и использовать ее в качестве биодобавки при производстве хлеба и колбасных изделий. пивной дробина биодобавка технология

Научная новизна. Впервые проведена стабилизация нативной пивной дробины химическими консервантами в анаэробных условиях. Под действием кислотной смеси, бензойной кислоты и бензоата натрия органолептические и физико-химические характеристики сырой пивной дробины не изменяются на протяжении трех месяцев хранения.

Высушенная при различных температурных режимах (60-65 и 100-105 єС) пивная дробина в течение длительного времени сохраняет основные физико-химические показатели, характеризующие ее питательную значимость.

Впервые осуществлена биотрансформация пивной дробины амилосубтилином ГЗх и микроорганизмами-пробиотиками. Установлено, что под их влиянием усиливается протеинизация и липидизация пивной дробины, а также разложение «сырой» клетчатки. Показано, что биотрансформированная, особенно пробиотиком, пивная дробина, как добавка к основному рациону, увеличивает живую массу тела цыплят-бройлеров и позитивно влияет на метаболические изменения.

Установлено, что использование муки пивной дробины при выпечке хлеба ржаного и изготовлении колбасных изделий позволяет сократить затраты на исходном сырье, не изменяя качества готовых изделий.

Практическая значимость. Разработаны вопросы технологии стабилизации, консервации и сушки сырой пивной дробины. Разработаны и утверждены технические условия 9184-001-00493497-2006 на получение муки из пивной дробины. Включение муки пивной дробины в рецептуру хлеба ржаного и колбасных изделий существенно повышает рентабельность производства, расширяет ассортимент продуктов питания с биодобавками без изменения их органолептических и физико-химических свойств.

Впервые осуществлена биотрансформация пивной дробины ферментным препаратом и эффективными микроорганизмами. Использование такой пивной дробины в рационе цыплят-бройлеров позволяет не только уменьшить расход кормов и, следовательно, затрат на их приобретение, но и увеличить продуктивность птицы, в том числе за счет улучшения метаболических процессов. Полученные результаты внедрены на Племрепродукте I порядка «Зоринский». Они используются в образовательном процессе при подготовке студентов-биотехнологов, а также при написании монографий и методических указаний.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Характеристика органолептических и физико-химических свойств пивной дробины в динамике ее консервации и высушивания.

2. Особенности биотрансформации пивной дробины под действием эффективных микроорганизмов и ферментного препарата.

3. Влияние биотрансформированной пивной дробины на рост, развитие и метаболизм цыплят-бройлеров.

4. Оценка использования муки пивной дробины при изготовлении хлеба ржаного и вареных колбасных изделий.

Работа выполнена на кафедре биотехнологии, органической и биологической химии Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» в рамках научно-исследовательской темы: «Научно-производственная оценка эффективности биотехнологической конверсии кормов, лекарственных средств, органических отходов в повышении продуктивности и качества продукции животноводства»

Апробация работы. Основные результаты работы доложены: на Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов системы АПК (Саратов, 22-24 ноября 2003 г), Международной научно-практической конференции «ЭМ-технология - сельскому хозяйству» (Саратов, 11-13 ноября 2003 г), Всероссийской научно-практической конференции «Вавиловские чтения» (Саратов, 24-26 ноября 2004 г; 23-25 ноября 2005 года; 23-25 декабря 2006 года), научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Саратовского ГАУ по итогам научно-исследовательской и учебно-методической работы (Саратов, 4-8 февраля 2005 года; 4-8 февраля 2006 года).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследования, собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы, включающих 256 источников, в том числе 48 зарубежных. Работа изложена на 142 страницах и иллюстрирована 15 рисунками, 22 таблицами, содержит 10 приложений.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материал и методы исследований

В работе использовали пивную дробину пивного цеха ООО «Ричли», которая являлась отходом производства пива светлого сорта «Эль». Каждая опытная партия дробины для сравнения имела соответствующую контрольную группу. Для оценки качества пивной дробины в ней определяли содержание органических кислот по методу Леппера-Флига, активную кислотность методом рН-метрии, содержание влаги путем высушивания, «сырого» протеина по Къельдалю, «сырого» жира и «сырой» клетчатки, витамины А и Е методом экстракции и измерении флуоресценции раствора на анализаторе (ФР М 04-09-96, ФР М 04-08-96), «сырой» золы методом озоления, кальция и фосфора фотометрическим методом. Для консервирования пивной дробины применяли кислотную смесь, бензойную кислоту и бензоат натрия. Кислотную смесь вводили в пивную дробину в количестве 65 мл/кг, бензойную кислоту из расчета 3 г/кг, бензоат натрия в дозе 5 г/кг. Указанные партии дробины затем были помещены в анаэробные условия при температуре 20-25 єС. Результаты химического консервирования пивной дробины оценивали через 1 и 3 месяца.

Высушивание пивной дробины проводили при двух температурных режимах - 60-65 єС и 100-105 єС. Анализ такой дробины проводили сразу после высушивания, а затем через 1 и 3 месяца.

Для биотрансформации пивной дробины использовали пробиотический препарат «Байкал-ЭМ1» с номером государственной регистрации 05-9395 (9796-9799)-0369 (0386)-1 и ферментный препарат - амилосубтилин ГЗх (ТУ 9291-008-00479563-98). Для обработки пивной дробины использовали рабочие растворы эффективных микроорганизмов в разведении 1:10, 1:100 и 1:1000. Нативная пивная дробина обрабатывалась растворами, которые вводили из расчета 10 % от общего объема дробины. Биотрансформированную пивную дробину анализировали через 3, 10 и 30 дней. Амилосубтилин Г3х добавляли в пивную дробину из расчета 5 г/кг. Длительность этих опытов составляла 1 и 3 месяца.

Для оценки влияния биотрансформированной пивной дробины на рост, развитие и метаболизм птицы были проведены наблюдения на цыплятах-бройлерах кросса Джи-ви. Пивную дробину вводили в рацион цыплят, начиная с 10 дневного возраста. По достижению птицы возраста 20 и 45 дней ее взвешивали и декапитировали. На вскрытии оценивали макроскопическую картину и определяли массу внутренних органов. Гематологические исследования включали определение общего числа эритроцитов и лейкоцитов, гемоглобина, СОЭ и цветового показателя (Данилова, 2003). В сыворотке крови изучали содержание глюкозы высокоспецифичным ферментативным глюкозооксидазным методом (Меньшиков, 1987), общего белка рефрактометрическим методом (Кушманова, 1983); мочевины - по реакции с диацетилмонооксимом ( Камышников, 2000), холестерина энзиматическим колориметрическим методом (Бышевский, 1994), глутамина и аммиака по методу А.И. Силаковой и др. (1962); орнитина и активность аргиназы исследовали по методике В.А. Храмова и др. (1973); активность щелочной фосфатазы - унифицированным методом по «конечной точке» (Камышников, 2000).

Статистическую обработку полученных данных осуществляли на персональном компьютере Pentium IV с помощью стандартного пакета статистических программ Microsoft Excel. Достоверность различий определяли методом вариационной статистики с использованием критерия Стьюдента (Петухов с соавт., 1996), различия считали достоверными при Р<0,05.

Влияние химических консервантов на состав пивной дробины

В свежей (нативной) пивной дробине при первоначальной влажности 77,3±0,2 % и активной кислотности 6,40±0,03 содержалось 1,87±0,02 % гигровлаги; 4,99±0,01 % «сырого» протеина; 2,35±0,03 % «сырого» жира; 4,44±0,01 % «сырой» клетчатки и 1,03±0,11 % «сырой» золы, в которой было обнаружено 0,13±0,02 % кальция и 0,17±0,01 % фосфора. В этой дробине содержание молочной кислоты было равно 0,04±0,01 %, уксусной кислоты 0,010±0,002 %, а масляная кислота отсутствовала.

Под влиянием консервантов: смесь минеральных кислот, бензойная кислота или бензоат натрия, в анаэробных условиях органолептические свойства, присущие пивной дробине, сохранялись в течение всех трех месяцев исследования. В консервированной пивной дробине практически не изменялось содержание первоначальной влаги, гигровлаги и минеральных веществ. В то же время в ней наблюдалось снижение рН, а к концу опыта (90 дней) содержание лактата в дробине увеличилось в 12?15 раз, тогда как в контрольной партии лишь в 7 раз. К 30 дню эксперимента в контрольной партии, по сравнению с сырой пивной дробиной, уменьшилось содержание протеина на 40 %, жира - на 14 %, а клетчатки на 28 %. В опытных партиях же содержание протеина, жира и клетчатки оставалось на исходном уровне (табл. 1). Аналогичные результаты были получены нами и через 90 дней консервации. Следовательно, химические консерванты, по нашим данным особенно бензоат натрия являются весьма эффективными стабилизаторами сырой пивной дробины, биологическая ценность которой не изменяется в процессе достаточно длительно времени, т.е. в течение 3-х месяцев.

Таблица 1

Влияние химических консервантов на некоторые показатели пивной дробины

Примечание: Р₁ - по отношению к нативной дробине; Р₂ - по отношению к контрольной партии.

Изменение состава сухой пивной дробины в процессе хранения

Одним из основных способов консервирования (resp. стабилизации) продуктов является сушка. Для стабилизации пивной дробины была использована сушка контактного типа, в электрическом сушильном шкафу, при различных температурах (60-65 єС и 100-105 єС). После завершения опыта состав пивной дробины был проанализирован сразу после сушки, а затем через 1 и 3 месяца. Было установлено, что качественный состав пивной дробины, а именно содержание влаги, протеина, жира, клетчатки, золы, кальция и фосфора, высушенной при 60 єС, в процессе трехмесячного хранения практически не изменялся. Это оказалось характерным и при высушивании пивной дробины при температуре 100 єС. Однако по сравнению с предыдущими партиями, в ней наблюдалась тенденция к снижению протеина, жира, клетчатки, золы, кальция и фосфора. Исходя из этого, мы считаем, что пивную дробину целесообразно высушивать при температуре 60 єС. Это, с одной стороны, экономически более выгодно, а с другой - основные свойства пивной дробины сохраняются полностью.

Трансформация пивной дробины под влиянием амилосубтилина ГЗх

Одним из перспективных направлений обработки трудносилосуемых кормов является использование ферментных препаратов микробного генеза. По нашим данным в процессе ферментации амилосубтилин инициировал в пивной дробине молочнокислое брожение. Так, к 90 дню ферментации в контрольной партии пивной дробины произошло увеличение молочной кислоты в 7 раз, а в опытной - в 16 раз. Первоначальное значение уксусной кислоты в пивной дробине как в контрольной, так и в опытной партиях за время всего эксперимента не изменялось, масляная кислота же вовсе не была обнаружена.

Как показано далее, в контрольной партии пивной дробины содержание «сырого» протеина всегда было меньше, чем в нативной дробине (табл. 2).

Таблица 2

Эффективность влияния амилосубтилина ГЗх на некоторые показатели пивной дробины

Примечание: Р - по отношению к контролю

Так, например, через 90 дней оно снизилось на 45 %. Амилосубтилин же обеспечивал сохранение «сырого» протеина в пивной дробине на уровне исходных значений. Это касается и «сырого» жира, количество которого к 90 дню опыта было на 23 % больше, чем в контроле.

Вполне определенные данные были получены нами и по «сырой» клетчатке. В необработанной (контрольной) партии пивной дробины содержание ее, по сравнению со свежей дробиной, через 90 дней опыта снизилось в среднем на 29 %, а в опытной партии - на 42 %. Следовательно, амилосубтилин показал отчетливую целлюлозолитическую активность. Вместе с тем, в результате ферментации в обеих партиях пивной дробины не изменялось содержание «сырой» золы, кальция и фосфора.

Итак, под влиянием амилосубтилина в пивной дробине длительно сохраняются её кормовые свойства вследствие значительного разложения трудноусвояемой клетчатки, сохранения исходного уровня «сырого» протеина и «сырого» жира. Естественно предположить, что трансформированная ферментным препаратом пивная дробина будет эффективнее усваиваться сельскохозяйственными животными и птицей.

Влияние эффективных микроорганизмов на состав пивной дробины

При проведении этих исследований пивная дробина была разделена на 4 партии, одна из которых была контрольная и три опытные. Последние обрабатывались пробиотиком «Байкал ЭМ1» в концентрациях 1:10; 1:100 и 1:1000. Изменения состава пивной дробины оценивались через 3, 10 и 30 дней после введения пробиотика, 10 % от массы дробины.

Как показано выше, в необработанной пивной дробине существенно снижается содержание «сырого» протеина. Это не происходило под влиянием пробиотического препарата. Напротив, в опытных партиях к концу эксперимента содержание протеина было больше, чем в контроле на 37-66 %. Иными словами, эффективные микроорганизмы не только сохраняли и улучшали органолептические свойства, но и способствовали значительной протеинизации пивной дробины (рис. 1). Близкие по смыслу данные получены нами и в отношении «сырого» жира. В процессе эксперимента содержание «сырого» жира в контрольной партии пивной дробины неуклонно снижалось. В опытных партиях же первое время ферментации (3-10 дней) содержание «сырого» жира сохранялось на исходном уровне или несколько превышало его. В этом отношении весьма отчетливо выраженные сдвиги наблюдались к концу опыта (30 день). К этому сроку уровень «сырого» жира в опытных партиях пивной дробины превышал контрольные значения в 2 и более раза (рис. 2). Иными словами, эффективные микроорганизмы, способствовали не только протеинизации, но и липидизации пивной дробины.

Рис. 1 Изменения «сырого» протеина пивной дробины под действием эффективных микроорганизмов

В последующих опытах установлено, что на протяжении 30 дней опыта, содержание «сырой» клетчатки в контрольной партии пивной дробины практически не изменялось (рис. 3). Иная картина наблюдалась в опытных партиях. Уже через 3 дня после введения эффективных микроорганизмов уровень «сырой» клетчатки во 2 и 3 опытных партиях оказался соответственно ниже на 3,3 % и 17,7 %, по сравнению с контролем. Особенно значимые изменения произошли к 30 дню: содержание клетчатки снижалось в 1 опытной партии - на 47,1 %, во второй - на 6 % и в третьей - на 25 %. Под влиянием эффективных микроорганизмов содержание «сырой» золы практически всегда было выше, обычно на 10-17 %, чем в необработанной пивной дробине.

Рис. 2 Изменения «сырого» жира пивной дробины под действием эффективных микроорганизмов

Рис. 3 Изменения «сырой» клетчатки пивной дробины под действием эффективных микроорганизмов

Уровень кальция в опытных партиях дробины изменялся волнообразно с общей тенденцией к повышению к концу эксперимента. Уровень фосфора в пивной дробине под влиянием эффективных микроорганизмов повышался, иногда весьма значительно, на 45 % в партии пивной дробины с разведением пробиотика 1:1000 (10 день) и на 70 % в партии с разведением 1:100 (30 день). Вероятно, указанные изменения кальция и фосфора являются следствием жизнедеятельности эффективных микроорганизмов.

Менее отчетливые данные получены нами при определении витаминов А и Е. В этих опытах пивная дробина предварительно высушивалась при 60 єС до постоянного веса, а затем она обрабатывалась эффективными микроорганизмами. Установлено, что эффективные микроорганизмы практически не изменяли содержание витамина А и Е в пивной дробине различных опытных партий.

Рост, развитие и метаболизм цыплят-бройлеров под влиянием биотрансформированной пивной дробины

Цыплята этой серии исследований были разделены на 4 группы по принципу аналогов. Контрольную группу составили цыплята, которым скармливали только основной рацион. Первой опытной группе в рацион вводили необработанную (нативную) пивную дробину (10 % по объему), второй опытной группе - пивную дробину (10 % по объему), биотрансформированную ферментным препаратом, третьей опытной группе - пивную дробину (10 % по объему), биотрансформированную эффективными микроорганизмами.

При вскрытии у цыплят контрольной и опытных групп, вне зависимости от возраста, органы грудной и брюшной полостей располагались одинаково, плевра и брюшина были бледно-розового цвета, сердце упругое, без видимых морфологических изменений, легкие наполнены воздухом, бледно-розового цвета, визуально кровоизлияния отсутствовали. Печень имела темно-коричневую окраску, селезёнка и почки не изменены в размерах, в кишечнике - отдельные участки с каловыми массами визуально кровоизлияния, гематомы и другие патоморфологические изменения не обнаружены.

Через 20 дней эксперимента живая масса тела и органов цыплят опытных групп статистически достоверно не отличались от аналогичных показателей цыплят контрольной группы. К концу эксперимента (45 день, табл. 3.) масса тела цыплят, которые потребляли нативную дробину, была снижена по сравнению с нормой на 15,6 %. У цыплят, которым вводили дробину, трансформированную амилосубтилином, масса тела и внутренних органов практически не отличалась от контроля. В то же время живая масса цыплят, в рацион которых была добавлена пивная дробина, трансформированная эффективными микроорганизмами, оказалась на 8,2 % больше, чем у цыплят контрольной группы.

Таблица 3

Живая масса тела и внутренних органов цыплят (45 день)

Примечание: Р - по отношению к контролю: * < 0,02; ** < 0,01; *** < 0,001.

Важным объективным критерием успешного развития цыплят является морфология крови. Данные опытов этой направленности суммированы в таблице 4, из которой следует, что у 20-суточных цыплят, получавших с кормом сырую пивную дробину, гематологические показатели еще не отличались от нормы. Однако к концу эксперимента в крови у них содержание гемоглобина оказалось сниженным на 10 %, а числа эритроцитов на - 16 %. В опытных группах уже у 20-суточных цыплят содержание гемоглобина в крови возрастало на 1,4-13,0 %, число эритроцитов - на 35-39 % при снижении цветового показателя на 12,2-28,3 %. К 45 дню эксперимента у цыплят, которые потребляли нативную пивную дробину, было снижено содержание гемоглобина на 10 %, эритроцитов - на 16 % по сравнению с нормой. В то же время в крови цыплят 3 опытной группы наблюдалось повышение уровня гемоглобина на 10 %.

Во все сроки наблюдения в крови у цыплят четырех групп статистически достоверно не изменялось общее число лейкоцитов и скорость оседания эритроцитов.

Таблица 4

Гематологические показатели крови цыплят

Примечание: Р - по отношению к контролю: * < 0,02; ** < 0,01; *** < 0,001.

Изменения метаболических показателей крови цыплят заметно были выражены лишь к 45 дню опыта (табл. 5.). Установлено, что к этому сроку наблюдения у цыплят, потреблявших сырую пивную дробину, содержание общего белка в крови снизилось на 7,2 %, мочевины - на 18 %, активность аргиназы - на 10 %, уровень аммиака же увеличился на 17 %, а щелочной фосфатазы - на 20 %.

Цыплятам, в рацион которых вводили пивную дробину, обработанную амилосубтилином, в крови повышался уровень общего белка на 7 % при одновременном снижении глутамина. В крови у них по сравнению с нормой не изменялось содержание глюкозы, холестерина, мочевины, аммиака и орнитина.

Таблица 5

Сдвиги некоторых показателей крови цыплят (45 день)

Примечание: Р - по отношению к контролю: *<0,02; **<0,01; ***<0,001; ¹ - активность аргиназы выражена в мкмоль орнитина на 0,1 мл сыворотки за 20 часов инкубации при 37 єС и рН 7,0.

Еще более отчетливые данные получены нами у цыплят третьей опытной группы - у них 10 % основного рациона было заменено на пивную дробину, трансформированную эффективными микроорганизмами. У этой группы цыплят-бройлеров содержание общего белка повышалось на 9,1 %, снизилась концентрация аммиака на 17 %, глутамина - в 2 раза, а активность аргиназы возросла на 13 %. Вместе с тем в крови у них не изменялась концентрация глюкозы, холестерина, орнитина и активность щелочной фосфатазы.

Мы считаем, что у цыплят, получавших в течение 45 дней нативную пивную дробину, ослабляются механизмы детоксикации аммиака как в виде мочевины, так и глутамина. У этих цыплят, по-видимому, нарушается синтез белка и усиливается распад фосфорорганических соединений. Указанные данные, а также соответственные морфометрические и гематологические сдвиги позволяют заключить, что введение в корм цыплятам-бройлерам кросса Джи-ви нативной пивной дробины нецелесообразно. В то же время, замена части основного рациона цыплят на пивную дробину, трансформированную под влиянием ферментного препарата, но особенно под действием эффективных микроорганизмов повышает их живую массу, увеличивает в крови число эритроцитов, содержание гемоглобина, усиливает детоксикацию аммиака и, видимо, за счет повышения функциональной активности орнитинового цикла мочевинообразования. Кроме того, проведенные экономические расчеты показали, что после введения в рацион цыплят-бройлеров трансформированной пивной дробины экономический эффект был равен для амилосубтилина ГЗх 1882 руб, а для препарата эффективных микроорганизмов - 1948 руб на 1000 цыплят.

Характеристика качества хлеба и колбасных изделий после добавления муки пивной дробины

В последнее время большой интерес вызывает применение пивной дробины в пищевой промышленности. Однако для этого необходимо получить из нее муку тонкого помола. К сожалению, многие этапы технологического процесса получения муки из пивной дробины все еще не разработаны. Исходя из этого нами была разработана и реализована в лабораторных условиях технологическая схема приготовления муки из нативной пивной дробины, а также составлены ТУ 9184-001-00493497-2006 «Мука из пивной дробины». Причем, полученная нами мука пивной дробины соответствовала ГОСТ 51074-2003 для муки, используемой при выпечке хлеба ржаного по влажности, металломагнитной и минеральной примеси, кислотности, массовой доли золы, микотоксинам, пестицидам, токсичным элементам и радионуклидам.

В дальнейшем полученная нами мука из пивной дробины была апробирована для приготовления хлеба ржаного «Бородинского». Для этого в рецептуре хлеба часть (2,24 %) ржаного солода, как наиболее дорогостоящего компонента, была заменена на муку пивной дробины. В результате был выпечен хлеб ржаной светло-коричневого цвета с развитой пористостью, с запахом и вкусом, свойственным данному виду изделия. Причем физико-химические показатели его не отличались от контрольных образцов (табл. 6). Было подсчитано, что замена части солода в рецептуре данного сорта хлеба позволяет экономить 42,3 руб на 100 кг готовой продукции.

Таблица 6

Некоторые показатели качества хлеба

Мука пивной дробины затем была использована в качестве биодобавки при изготовлении опытных партий колбасы вареной «Ветчинной» и сарделек, выпускаемых лабораторией мяса и мясных продуктов ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова». В рецептуре этих колбасных изделий часть мясного фарша была заменена на муку пивной дробины. Проанализируемые образцы по органолептическим свойствам ничем не отличались от контрольных, а показатели ГОСТа - массовая доля влаги, протеина, жира, нитрита натрия, поваренной соли соответствовали контрольным образцам колбасных изделий. Экономический эффект от введения муки пивной дробины составил для колбасы вареной «Ветчинной» 149,5 руб, а для сарделек ? 235,6 руб на 100 кг готовой продукции.

ВЫВОДЫ

1. Разработаны технологии стабилизации, консервации и сушки сырой пивной дробины. Установлено, что анаэробные условия, химические (кислотная смесь, бензойная кислота, бензоат натрия) или термические (сушка при 60-65 єС или 100-105 єС) воздействия обеспечивают длительную (до 90 дней) сохранность в пивной дробине основных органолептических и физико-химических свойств.

2. Амилосубтилин ГЗх в процессе анаэробной ферментации сырой пивной дробины препятствует снижению в ней содержания «сырого» протеина и «сырого» жира, усиливает молочнокислое брожение и распад клетчатки.

3. Микроорганизмы пробиотического действия вызывают протеинизацию и липидизацию сырой пивной дробины, способствуют биотрансформации клетчатки, усиливают образование лактата, не изменяя степень первоначальной и гигроскопической влажности. Указанные эффекты пробиотика отчетливо выражены уже через 10 дней ферментации.

4. Сырая пивная дробина, введенная в качестве биодобавки в основной рацион, оказывает негативное действие на рост, развитие, гематологические и некоторые показатели обмена веществ цыплят-бройлеров кросса «Джи-ви». Введение в рацион цыплят такого же количества пивной дробины, трансформированной амилосубтилином ГЗх оказалось практически индифферентным.

5. Замена 10 % основного рациона цыплят-бройлеров на трансформированную под действием эффективных микроорганизмов пивную дробину способствует увеличению живой массы на 8,2 %, улучшению гематологических показателей, возрастанию содержания в сыворотке крови общего белка, детоксикации аммиака и позитивным сдвигам метаболитов орнитинового цикла мочевинообразования.

6. Разработаны и утверждены ТУ 9184-001-00493497-2006 на муку из пивной дробины. Замена части ржаного солода в рецептуре хлеба ржаного «Бородинского» или фарша колбасы вареной «Ветчинной» и сарделек на муку пивной дробины не изменяет органолептических свойств и показателей ГОСТа этих продуктов, при одновременной экономии сырья соответственно на 42,3; 149,5 и 235,6 рублей на 100 кг готовой продукции.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Полученные результаты исследований следует использовать для увеличения сроков хранения сырой пивной дробины и для повышения ее питательной ценности при кормлении сельскохозяйственных животных и птицы. Разработанная технологическая схема получения муки пивной дробины и ТУ 9184-001-00493497-2006 следует рекомендовать для использования на предприятиях пищевой промышленности.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сазонова И.А. Использование «Байкала ЭМ-1» для утилизации отходов пивоварения // Материалы межрегиональной научной конференции молодых ученых и специалистов системы АПК Приволжского федерального округа. Саратов, 2003. С. 41-43.

2. Сазонова И.А. Биотрансформация солодовой дробины под влиянием «Байкала ЭМ-1» // ЭМ-технология сельскому хозяйству: Международная научно-практическая конференция. Москва, 2004. С. 289-291.

3. Сазонова И.А. Влияние эффективных микроорганизмов на биотрансформацию пивной дробины // Живые системы и биологическая безопасность населения: Материалы III Международной научной конференции студентов и молодых ученых. Москва, 2004. С. 42-43.

4. Сазонова И.А. Изменение качества пивной дробины под действием препарата «Байкала ЭМ-1» // Надежда планеты. 2003. №12. С. 16-17.

5. Сазонова И.А. Роль эффективных микроорганизмов в биотрансформации пивной дробины // Вавиловские чтения: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Саратов, 2004. С. 52-54.

6. Сазонова И.А, Савенкова Н.Н., Блинов В.А. Характеристика некоторых показателей крови цыплят, получавших пивную дробину // Научные основы производства ветеринарных биологических препаратов: Материалы Международной научно-практической конференции. Щелково, 2005. С. 560-563.

7. Сазонова И.А. Результаты химического консервирования пивной дробины // Вавиловские чтения: Материалы конференции, посвященной 118-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова. Саратов, 2005. С. 90-92.

8. Сазонова И.А., Савенкова Н.Н., Блинов В.А. Изменение гематологических и биологических показателей крови цыплят после скармливания биотрансформированной пивной дробины // Актуальные проблемы биологии и ветеринарной медицины мелких домашних животных: Материалы Международной конференции, посвященной 75-летию УГАВМ. Троицк, 2005. С. 164-166.

9. Блинов В.А., Сазонова И.А. Результаты кормления цыплят-бройлеров пивной дробиной // Птицеводство. 2005. № 11. С. 31-32.

10. Блинов В.А., Сазонова И.А. Применение биотрансформированной дробины в птицеводстве // Зоотехния. 2005. № 12. С. 11-12.

11. Зеленцова Е.Н., Сазонова И.А., Белов Р.Ф. Влияние химических консервантов на качество пивной дробины во время хранения в течение 90 дней // Материалы конференции по итогам научно-исследовательской и производственной работы студентов за 2005 год. Саратов, 2006. С. 86-87.

12. Блинов В.А., Сазонова И.А., Зеленцова Е.Н. Биотехнология пивной дробины (консервирование и биотрансформация). Саратов, 2006. 65 с.

13. Сазонова И.А. Перспективы применения муки из пивной дробины при производстве хлеба // Актуальные проблемы развития АПК: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Саратов, 2006. С. 77-78.

14. Сазонова И.А. Технологическая схема изготовления муки из пивной дробины // Вавиловские чтения: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Саратов, 2006. С. 77-78.

Размещено на Allbest.ru