Разработка рекомендаций по повышению кормовой ценности шротов на основе изучения свойств лектинов семян современных сортов сои и клещевины

Краснодар - 2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Лобанов Владимир Григорьевич;

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Мустафаев Сергей Кязимович;

кандидат технических наук Багалий Татьяна Михайловна.

Ведущая организация: Северо-Кавказский филиал Всероссийского научно-исследовательского института жиров Россельхозакадемии

Защита состоится «26» июня 2009 года в 1300 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.100.03 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, ауд. Г-251

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке кубанского государственного технологического университета

Автореферат разослан «25» мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доцент М.В.Жарко.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Несмотря на постоянно ведущиеся работы, направленные на повышение производства растительного белка, проблема дефицита полноценного кормового белка продолжает оставаться достаточно острой как в России, так и в других странах. Существует потребность в расширении кормовой базы животноводства, а также в повышении биологической ценности кормов при одновременном снижении их себестоимости. Это делает актуальным изучение возможности повышения эффективности использования в кормовых целях высокобелковых шротов, получаемых при переработке масличных семян.

К сожалению, многие вопросы получения пищевых и кормовых продуктов из белка масличных семян всё ещё полностью не решены. Одной из причин этого является присутствие в растительном белке нежелательных веществ, затрудняющих его использование. К числу таких веществ относятся лектины.

Лектины - это гетерогенная группа белков неимунной природы, обладающих свойством обратимо и избирательно связывать сахара и их остатки, не вызывая их химического превращения.

Лектины имеют свойство вызывать дисфункцию пищеварительного тракта человека и животных. Существуют также лектины, в состав которых входит токсичный компонент, что приводит к токсическому поражению организма человека или животного, в который они попадают. Примером таких лектинов служит лектин клещевины рицин, который состоит из двух субъединиц, одна из которых проявляет лектиновую активность, а другая является токсичной.

Разработка способов инактивации лектинов в белковых продуктах (шротах) из семян сои и клещевины современной селекции на основе исследования технологических, химических и биологических свойств лектинов является актуальной для масложировой и комбикормовой промышленности и будет способствовать повышению биологической ценности получаемых продуктов и экономической эффективности комплексного использования растительного масличного сырья.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с Федеральной целевой программой «Исследования и разработка по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007 - 2012 г.г.».

Цель работы. Целью работы является разработка рекомендаций по повышению кормовой ценности шротов на основе изучения свойств лектинов семян современных сортов сои и клещевины.

Основные задачи исследования:

- анализ и систематизация научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования;

- обоснование целесообразности изучения свойств лектинов семян сои и клещевины современных сортов;

- обоснование выбора объектов исследования и их характеристика;

- изучение активности лектинов и определение их массовой доли в объектах исследования;

- исследование изменения активности лектинов под влиянием термической обработки;

- исследование изменения активности лектинов при прорастании семян;

- исследование изменения активности лектинов под влиянием обработки химическими реагентами;

- разработка технологических рекомендаций по снижению активности лектинов в клещевинном и соевом шроте кормового назначения;

- оценка экономической эффективности от внедрения разработанных технологических рекомендаций.

Научная новизна. Впервые изучено содержание и активность лектинов в семенах сои и клещевины современных сортов.

Впервые проведён сравнительный анализ изменения активности лектинов в соевом и клещевинном шроте из семян современных сортов под воздействием различных режимов термической обработки.

Впервые изучено изменение активности лектинов в семенах сои и клещевины в процессе прорастания семян современных сортов.

Впервые исследовано изменение активности лектинов из семян сои и клещевины современных сортов под влиянием ряда химических реагентов. Установлено, что пропионовая, щавелевая, янтарная и аскорбиновая кислоты вызывают снижение активности лектинов сои, но при этом не снижают активность лектинов клещевины. Также установлено, что метасиликат натрия и кремниевая кислота вызывают снижение активности лектинов клещевины и сои современных сортов.

Впервые теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность инактивации лектинов в соевом шроте кормового назначения с использованием кремниевой кислоты.

Впервые теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения высокобелкового кормового продукта из шрота клещевины посредством сочетания влаготепловой и химической обработки шрота с использованием кремниевой кислоты.

Новизна разработанного способа получения кормового продукта из шрота подтверждена решением о выдаче патента РФ на изобретение.

Практическая значимость. Разработан способ получения высокобелкового кормового продукта из шрота клещевины посредством сочетания влаготепловой и химической обработки шрота с использованием кремниевой кислоты.

Разработаны рекомендации по снижению активности лектинов в соевом шроте с использованием кремниевой кислоты.

Разработаны технические условия на шрот клещевины, получаемый по разработанному способу, и на кормовую смесь для откорма крупного рогатого скота с использованием в качестве одного из компонентов шрота клещевины, полученного по разработанному способу.

Реализация результатов исследования. Рекомендации по снижению активности лектинов в семенах сои и клещевины проверены в учебно-научной лаборатории кафедры биохимии и технической микробиологии КубГТУ. Разработанный способ получения кормового продукта из шрота клещевины и использование данного продукта в качестве компонента кормовой смеси для откорма крупного рогатого скота апробированы на предприятии ООО НПФ «НОВТЭКС» (п. Псекупский). Разработанные рекомендации переданы филиалу «Лабинский МЭЗ» ООО «МЭЗ ЮГ РУСИ».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на: I всероссийской конференции студентов и аспирантов «Пищевые продукты и здоровье человека», г. Кемерово, май, 2008 г.; V международной научно-практической конференции «Пища, экология, качество», г. Новосибирск, 30 июня - 2 июля, 2008 г.; IV съезде Российского общества биохимиков и молекулярных биологов, Новосибирск, 11 - 15 мая, 2008 г.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 7 научных работ, в том числе 3 статьи в журнале, рекомендованном ВАК, 3 материала конференций и получено 1 решение о выдаче патента РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, методической части, экспериментальной части, выводов и рекомендаций, списка литературных источников и приложений. Основная часть работы выполнена на 130 страницах компьютерного текста, включает 28 таблиц и 17 рисунков. Список литературных источников включает 184 наименования на русском и иностранном языках.

МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Объекты исследования. В качестве объектов исследования были выбраны семена клещевины сортов Белореченская и Хрустальная 66 и сои сортов Вилана и Альба урожая 2006 - 2007 гг. селекции ВНИИМК, выращенные на территории Краснодарского края.

Методы исследования. При проведении экспериментальных исследований использовали стандартные методики, рекомендуемые ВНИИЖ, и современные инструментальные методы биохимического и физико-химического анализа.

Гемагглютинирующую активность лектинов определяли по реакции агглютинации эритроцитов человека 2-ой группы крови. В качестве препаратов лектинов использовали сырые экстракты белков (сырые лектины), извлеченные буферно-солевым раствором (натрий-фосфатный буфер 0,01 М, рН 7,2+/?0,2), содержащим 0,15 М NaCl при извлечении лектинов из семян клещевины и 0,4 М NaCl при извлечении лектинов из семян сои. Для этого по 3 г исследуемого материала измельчали, заливали 50 см3 соответствующего буферно-солевого раствора и проводили экстракцию настаиванием в течение 24 часов. Экстракты подвергали последовательным двукратным разведениям в лунках плексигласовой планшеты в объёме 0,4 см3 на буферно-солевом растворе с последующим добавлением 2 %-ной суспензии эритроцитов (1:1). Уровень гемагглютинирующей активности оценивали визуально после инкубации в течение 1 часа при 25 °С и выражали в виде титра гемагглютинации ? величины наибольшего разведения препарата, все еще дающего четко выраженную агглютинацию. При этом наименьшее количество лектинов, дающее четко выраженную агглютинацию, принимали за одну гемагглютинирующую единицу (ГАЕ). Определение титра гемагглютинации сопровождали контролем на отсутствие спонтанной агглютинации эритроцитов.

Для изучения влияния различных химических веществ на активность лектинов проводили реакции торможения гемагглютинации. При этом готовили последовательные двукратные разведения препаратов лектинов в лунках плексигласовой планшеты на буферно-солевом растворе, содержащем исследуемое количество определенного химического реагента, после чего планшету инкубировали в течение 30 минут при 25 °С. Затем в лунки добавляли 2 %-ную суспензию эритроцитов, как было описано выше.

Оценку результатов и их статистическую достоверность проводили по известным методикам с использованием пакетов прикладных компьютерных программ.

Структурная схема исследования приведена на рисунке 1.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Химическая характеристика семян сои и клещевины современных сортов и характеристика активности содержащихся в них лектинов. В данной части работы определяли химический состав объектов исследования: массовые доли влаги, липидов, общего азота, клетчатки и общей золы. Была также определена активность лектинов и массовая доля сырых лектинов в семенах современных сортов клещевины и сои (таблица 1).

Как следует из данных таблицы 1, титр гемагглютинации и общая активность сырых лектинов клещевины, характеризующая общее количество гемагглютинирующих единиц (ГАЕ) в полученном препарате лектинов, заметно превосходят данные показатели сои исследуемых сортов.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Структурная схема исследования

Таблица 1 - Химический состав исследуемых семян и характеристика активности содержащихся в них лектинов

Установлено, что массовая доля сырых лектинов в семенах сои исследованных сортов в целом значительно превосходит их массовую долю в семенах клещевины (рисунок 2).

Рисунок 2 - Массовая доля сырых лектинов в семенах клеще-вины сортов: 1 - Белореченская; 2 - Хрустальная 66; в семенах сои сортов: 3 - Альба; 4 - Вилана

кормовой ценность шрот клещевина

Полученные данные о массовой доле сырых лектинов в семенах клещевины и сои исследуемых сортов позволили рассчитать специфическую активность лектинов (ГАЕ/мг), позволяющую одновременно учитывать активность лектинов и их количество. Также эти данные позволили рассчитать активность лектинов, как минимальную концентрацию сырых лектинов, вызывающую агглютинацию эритроцитов, выраженную в мкг/см3 (таблица 2).

Таблица 2 - Активность лектинов семян исследуемых сортов клещевины и сои

Как следует из данных, представленных в таблице 2, специфическая активность лектинов клещевины значительно превосходит специфическую активность лектинов сои, и количество сырых лектинов, необходимое для гемагглютинации, у клещевины намного меньше.

Два исследованных нами сорта клещевины оказались близки по активности и массовой доле лектинов, в то время как сорт сои Альба (высокобелковый сорт) обладает более активными лектинами, чем сорт Вилана. В связи с этим для дальнейших исследований было отобрано по одному сорту клещевины и сои: Белореченская и Альба.

Лектины характеризуются специфичностью к определенным углеводам и их остаткам. Известно, что лектины клещевины проявляют высокую специфичность к ?-D-галактозе (в том числе, в составе D-лактозы), а лектины сои - к D-галактозе. На рисунке 3 представлено изменение активности лектинов клещевины в зависимости от концентрации в среде D-лактозы и сои в зависимости от концентрации в среде D-галактозы.

Из представленных на рисунке 3 данных видно, что полное угнетение активности лектинов клещевины достигается при концентрации D-лактозы, равной 20 мМ, в то время как полное угнетение активности лектинов сои достигается при концентрации D-галактозы, равной 5,0 мМ.

Рисунок 3 - Влияние концентрации D-лактозы на активность лектинов семян клещевины сорта Белореченская (1) и D-галактозы на активность лектинов семян сои сорта Альба (2)

Изменение активности лектинов семян исследуемых сортов клещевины и сои под влиянием термической обработки. Термическую обработку проводили в двух вариантах: нагревание измельченных обезжиренных семян сои и ядер семян клещевины без предварительного увлажнения при температуре воздуха 160 °С в течение различных отрезков времени и нагревание семян сои и ядер семян клещевины в воде при температуре воды 100 °С. Контрастные режимы были выбраны с целью изучения устойчивости объектов исследования к термической обработке.

Установлено, что лектины семян клещевины сорта Белореченская (массовая доля влаги 5,2 %) проявляют значительную устойчивость к воздействию температуры при нагревании в воздушной среде (рисунок 4).

Как следует из рисунка, для полной инактивации лектинов семян клещевины сорта Белореченская потребовалось 4 часа нагревания при 160 °С. При этом нагревание в течение 1 часа, несмотря на заметное уменьшение массовой доли сырых лектинов, не привело к снижению титра гемагглютинации. Это свидетельствует о том, что в первую очередь денатурации подвергаются белки семян, не относящиеся к лектинам. Однако при продолжении нагревания лектины также подвергаются денатурации, вследствие чего наблюдается значительное снижение их активности.

Рисунок 4 - Изменение титра гемагглютинации (1) и массовой доли сырых лектинов (2) семян клещевины сорта Белореченская в процессе нагревания при температуре 160 °С

Изменение активности и массовой доли сырых лектинов в семенах сои сорта Альба в результате нагревания при 160 °С представлено на рисунке 5 (массовая доля влаги 7,2 %).

Лектины семян сои сорта Альба в меньшей степени устойчивы к действию температуры, чем лектины клещевины. Для их полной инактивации потребовалось нагревание в течение 1 часа при 160 °С.

Изменение активности лектинов семян клещевины сорта Белореченская и сои сорта Альба в результате нагревания в воде при 100 °С, а также изменение массовой доли сырых лектинов представлены в таблице 3.

Рисунок 5 - Изменение титра гемагглютинации (1) и массовой доли сырых лектинов (2) семян сои сорта Альба в результате нагревания при 160 °С

Как следует из данных, представленных в таблице 3, для полной инактивации лектинов семян клещевины сорта Белореченская и сои сорта Альба необходимо 20 минут нагревания в воде при 100°С.

Результаты исследований подтверждают, что термическая обработка семян сои и клещевины приводит к инактивации лектинов в них, но лектины семян клещевины и сои исследованных сортов отличаются достаточно высокой устойчивостью к воздействию температуры, особенно при отсутствии в материале свободной воды, что связано, видимо, с меньшей теплопроводностью воздуха (0,026 Вт/м•К) по сравнению с теплопроводностью воды (0,6 Вт/м•К).

Недостатком термической обработки является снижение пищевой ценности белков за счет снижения содержания растворимых белков и увеличения доли агрегированных белковых фракций в растворимом белке, а также за счет снижения массовой доли незаменимых аминокислот.

Таблица 3 - Изменение активности и массовой доли сырых лектинов семян клещевины сорта Белореченская и сои сорта Альба в результате нагревания в воде при 100°С

Изменение активности лектинов семян исследуемых сортов при прорастании. Изучали изменение активности лектинов и массовой доли сырых лектинов в семядолях клещевины и сои при прорастании семян в течение десяти суток без доступа света при температуре 20±2 °С.

Как следует из полученных данных, при прорастании в принятых условиях активность лектинов семян клещевины не изменялась и составляла 1024 ГАЕ/см3 (рисунок 6).

В то же время происходило снижение массовой доли сырых лектинов в семядолях на 56 %, с 13,66 мг/2 семядоли в покоящихся семенах до 6,00 мг/2 семядоли через десять суток. Вероятно, это объясняется тем, что при прорастании семян клещевины в первую очередь происходит гидролиз той фракции сырых лектинов, которая не обусловливает гемагглютинирующую активность лектинов.

Рисунок 6 - Изменение титра гемагглютинации (1) и массовой доли сырых лектинов (2) семян клещевины сорта Белореченская при прорастании

Изменение активности лектинов семян сои сорта Альба при прорастании без доступа света, а также изменение массовой доли в их семядолях сырых лектинов приведены на рисунке 7.

Как следует из рисунка 7, при прорастании в течение десяти суток активность лектинов сои сорта Альба постепенно снижается с 64 ГАЕ/см3 до 8 ГАЕ/см3.

Следует отметить, что уже через одни сутки после начала прорастания семян активность лектинов снижается до 16 ГАЕ/см3. Массовая доля сырых лектинов в семядолях за сутки прорастания снижается на 54 %, с 38,45 мг/2 семядоли в покоящихся семенах до 17,87 мг/2 семядоли. Через десять суток прорастания наблюдается снижение массовой доли сырых лектинов на 69 %, до 11,92 мг/2 семядоли.

В результате исследования активности лектинов при прорастании семян установлено, что проращивание семян клещевины в описанных выше условиях не приводит к снижению активности лектинов семян, в то время как проращивание семян сои приводит к частичному снижению активности содержащихся в них лектинов.

Рисунок 7 - Изменение титра гемагглютинации (1) и массовой доли сырых лектинов (2) семян сои сорта Альба при прорастании

Полученные экспериментальные данные подтверждают гипотезу о биологической функции лектинов при прорастании семян: лектины, не являясь запасными белками, не сразу начинают подвергаться гидролизу и расходоваться при формировании проростка. В то же время, обеспечивая регулирование транспортных процессов перемещаемых при прорастании углеводов, лектины постепенно теряют свою активность, вступая в реакцию с теми сахарами, к которым они специфичны.

Изменение активности лектинов семян исследуемых сортов клещевины и сои при обработке химическими реагентами. На основе анализа литературных источников в качестве химических реагентов были выбраны органические кислоты (пропионовая, щавелевая, янтарная и аскорбиновая), мочевина, соединения кремния (метасиликат натрия и кремниевая кислота), как вещества, способные влиять на биологически активные белки.

Как показали исследования, водный раствор мочевины с концентрацией от 0,05 до 0,5 М не изменял активность лектинов исследуемых семян.

Добавление в реакционную среду пропионовой, щавелевой, янтарной и аскорбиновой кислот различных концентраций не приводило к какому-либо изменению активности лектинов клещевины вплоть до достижения рН 4,00 и ниже, что сопровождалось спонтанной агглютинацией и разрушением эритроцитов.

Добавление в реакционную среду вышеназванных кислот различных концентраций приводило к определенному снижению активности лектинов сои (таблица 4). При этом использование высоких концентраций исследуемых кислот, приводящих к снижению рН среды до уровня 4,00 и ниже, как и в случае с клещевиной, сопровождалось спонтанной агглютинацией и разрушением эритроцитов.

Были проведены контрольные эксперименты, в которых уровень рН среды регулировался добавлением соляной кислоты.

Представленные в таблице 4 данные позволили предположить, что между активностью лектинов сои и значением рН среды существует взаимосвязь. Проведенный нами корреляционный анализ подтвердил данное предположение: установлено наличие высокой корреляции между активностью лектинов сои и значением рН среды (коэффициент корреляции составил r = +0,9035).

На основании полученных данных можно сделать вывод, что активность лектинов сои сорта Альба изменялась в зависимости от уровня рН среды вне зависимости от наличия той или иной органической кислоты в среде (в контрольных экспериментах уровень рН изменяли при помощи соляной кислоты). Следовательно, рассмотренные в данной работе органические кислоты нельзя считать химическими реагентами, инактивирующими лектины. Они являются в данном случае лишь агентом, обеспечивающим требуемое значение рН реакционной среды.

Таблица 4 - Влияние концентрации некоторых органических кислот на активность лектинов сои сорта Альба

Известно, что соединения кремния оказывают влияние на различные биологически активные белки. Метасиликат натрия (Na2SiO3•9H2O) широко применяется в народном хозяйстве; хорошо растворим в воде. Изучение влияния метасиликата натрия на активность лектинов из семян клещевины и семян сои (таблица 5) показало, что добавление метасиликата натрия в количестве 0,01 - 0,025 М снижает активность лектинов клещевины. Однако при увеличении его концентрации происходила инактивация гемагглютинирующих свойств лектинов в связи с высоким значением рН среды и агглютинация эритроцитов прекращалась.

Таблица 5 - Влияние различных концентраций метасиликата натрия на активность лектинов семян клещевины сорта Белореченская и сои сорта Альба

Исследования показали, что в реакционной среде, содержащей 0,025 М метасиликата натрия, активность лектинов сои возрастала до 128 ГАЕ/см3, но дальнейшее увеличение концентрации Na2SiO3•9H2O приводило к снижению активности лектинов. При концентрации метасиликата натрия выше, чем 0,25 М происходила спонтанная агглютинация эритроцитов из-за высокого значения рН. Для оценки влияния уровня рН среды на активность лектинов клещевины и сои исследуемых сортов был проведён ряд экспериментов с применением буферно-солевых растворов, не содержащих Na2SiO3•9H2O, но имеющих те же значения рН, что и в описанных выше экспериментах (таблица 6).

Таблица 6 - Влияние рН среды на активность лектинов семян клещевины сорта Белореченская и сои сорта Альба

Как следует из таблицы 6, увеличение рН среды с 7,20 до 10,15 не влияет на активность лектинов клещевины, дальнейшее же увеличение рН приводит к прекращению агглютинации эритроцитов.

Увеличение уровня рН среды приводит к увеличению активности лектинов сои с 64 ГАЕ/см3 при рН 7,20 до 256 ГАЕ/см3 при рН 10,95, более высокие значения рН вызывают спонтанную агглютинацию эритроцитов.

Анализ данных, представленных в таблицах 5 и 6, позволяет сделать вывод, что наблюдавшееся в экспериментах с метасиликатом натрия снижение активности лектинов клещевины обусловлено наличием именно этого вещества в реакционной среде; т.е. снижение активности лектинов вызвано не повышением рН среды, происходящим при возрастании концентрации метасиликата натрия. Вероятно, использование более высоких концентраций метасиликата натрия привело бы к дальнейшему уменьшению активности лектинов клещевины, но установить это при помощи реакции агглютинации эритроцитов не представляется возможным.

Сопоставление этих данных с аналогичными данными по лектинам сои позволяет предположить, что при добавлении в среду метасиликата натрия на активность лектинов сои одновременно оказывают влияние следующие два фактора: ингибирующее воздействие метасиликата натрия в качестве химического реагента и увеличение рН среды (приводящее к увеличению активности лектинов). Так, например, при концентрации Na2SiO3•9H2O 0,025 М первый фактор уступает второму, что выражается в итоговом увеличении активности лектинов. При концентрации 0,075 М влияние этих факторов уравновешивается, а при более высоких концентрациях (0,15 и 0,25 М) наблюдается снижение активности лектинов.

Таким образом, установлено, что метасиликат натрия обладает способностью снижать активность лектинов из семян клещевины и сои. Вероятно, механизм этого явления связан со свойством кремниевой кислоты, образующейся в растворе при гидролизе метасиликата натрия, формировать химические связи с различными частями молекулы лектинов, вызывая существенное изменение ее конформации, что приводит к инактивации лектинов. Однако обработка метасиликатом натрия приводит к значительному увеличению рН среды, что нежелательно при производстве продуктов кормового назначения. Как показал эксперимент, кремниевая кислота имеет свойство инактивировать лектины, не вызывая существенного изменения рН среды, поэтому она была выбрана в качестве реагента.

Разработка рекомендаций по получению кормового продукта из шротов клещевины и сои. Разработан способ получения кормового продукта из шрота клещевины, заключающийся в сочетании влаготепловой и химической обработки с использованием кремниевой кислоты с целью инактивации лектинов. Подготовлены технологические рекомендации по инактивации лектинов в соевом шроте кормового назначения с использованием кремниевой кислоты.

Сравнение режимов инактивации лектинов шротов клещевины и сои по разработанному и известному способам представлено в таблице 7.

Таблица 7 - Сравнение технологических режимов инактивации лектинов шротов клещевины и сои по разработанному и известному способам

Установлено, что разработанный способ инактивации лектинов позволяет получить кормовой белковый продукт более высокого качества и биологической ценности (таблица 8).

Как следует из данных, представленных в таблице 8, шроты, полученные по разработанным способам, характеризуются несколько меньшей, по сравнению со шротами, полученным по известным способам, массовой долей сырого протеина, а также большей массовой долей сырой золы. Однако они отличаются более высокой массовой долей растворимых протеинов и более высокой относительной биологической ценностью, что объясняется снижением степени разрушения белковых веществ в результате снижения температуры и продолжительности обработки.

Таблица 8 - Показатели качества и биологическая ценность шротов, полученных по разработанному способу

Рассчитан ожидаемый экономический эффект от производства кормового продукта из шрота клещевины по разработанному способу и применения его в качестве одного из компонентов кормовой смеси для откорма крупного рогатого скота. Прибыль составит 350 - 400 рублей на одну тонну кормовой смеси.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Выполненный комплекс исследований позволил обосновать технологические рекомендации, направленные на повышение кормовой ценности шротов из семян сои и клещевины современных сортов.

1. Установлено, что исследуемые семена сои и клещевины современных сортов селекции ВНИИМК содержат активные лектины, массовая доля которых в семенах сои колеблется от 23,54 до 24,87 %, в семенах клещевины - от 6,36 до 6,73 %.

2. Показано, что термическая обработка приводит к инактивации лектинов клещевины и сои современных сортов, при этом инактивация лектинов более эффективна при нагревании семян в воде, чем при термической обработке в отсутствии свободной воды в материале.

3. Прорастание семян сои в течение десяти суток без доступа света сопровождается снижением активности лектинов с 64 до 8 ГАЕ/см3. При прорастании семян клещевины изменений в активности лектинов не отмечено.

4. Установлено, что пропионовая, щавелевая, янтарная, аскорбиновая кислоты вызывают снижение активности лектинов сои с 64 до 16 ГАЕ/см3, обусловленное снижением уровня рН. Снижение активности лектинов клещевины под влиянием этих кислот не отмечено. Установлено также, что снижение активности лектинов клещевины и сои современных сортов вызывают метасиликат натрия и кремниевая кислота.

5. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения высокобелкового кормового продукта из шрота клещевины путем сочетания влаготепловой и химической обработки шрота с использованием кремниевой кислоты.

6. Разработаны технические условия на шрот клещевины кормовой, получаемый по разработанному способу, а также технические условия на кормовую смесь для откорма крупного рогатого скота с использованием в качестве одного из компонентов шрота клещевины, полученного по предлагаемому способу.

7. Разработаны рекомендации по снижению активности лектинов и уреазы в соевом шроте с использованием кремниевой кислоты.

Основные положения диссертации опубликованы в работах

1. Алёшин В.Н. Лектины: свойства, сферы применения и перспективы исследования [Текст] / В.Н. Алёшин, В.Г. Лобанов, А.Д. Минакова // Известия вузов. Пищевая технология. - 2005. ? №1. - С. 5 - 7.

2. Алёшин В.Н. Лектины масличных семян [Текст] / В.Н. Алёшин, В.Г. Лобанов, А.Д. Минакова // Известия вузов. Пищевая технология. - 2005. ? №4. - С. 19 - 20.

3. Способ получения кормового продукта из шрота клещевины [Текст] : решение о выдаче патента по заявке № 2007132637/13(035604) Рос. Федерация : МПК А 23 К 1/14 (2006.01) / Алёшин В.Н., Лобанов В.Г., Минакова А.Д., Корнена Е.П.; заявитель и патентообладатель ГОУВПО КубГТУ; заявл. 29.08.2007.

4. Алёшин В.Н. Активность протеолитических ферментов в семенах некоторых масличных растений селекции ВНИИМК [Текст] // Пищевые продукты и здоровье человека. Тезисы докладов I всероссийской конференции студентов и аспирантов, Кемерово, 2008. - С. 4.

5. Алёшин В.Н. Относительная биологическая ценность шротов из семян некоторых масличных растений селекции ВНИИМК [Текст] / В.Н. Алёшин, В.Г. Лобанов, А.Д. Минакова Пища, экология, качество. Труды V международной научно-практической конференции, Новосибирск, 2008

6. Алёшин В.Н. Массовая доля лектинов в семенах некоторых масличных растений селекции ВНИИМК [Текст] / В.Н. Алёшин, В.Г. Лобанов, А.Д. Минакова // Материалы IV съезда Российского общества биохимиков и молекулярных биологов, Новосибирск, 2008. - С. 369.

7. Алёшин В.Н. Влияние условий термической обработки на активность лектинов семян клещевины и сои [Текст] / В.Н. Алёшин, О.Н. Войченко, А.Д. Минакова, В.Г. Лобанов // Известия вузов. Пищевая технология. - 2009.

Размещено на Allbest.ur