Аннотация (русский):
Полноценное обеспечение животных, в том числе птицы, высокобелковыми кормами необходимо для производства продуктов животноводства таких объемов, которые бы позволили обеспечить в стране продовольственную безопасность. К одному из путей решения данной проблемы относится использование в качестве сырья отходов птицеперерабатывающей промышленности для выделения полезных компонентов из них. Правильно подобранный способ утилизации таких отходов обеспечит получение компонентов, используемых в дальнейшем для обогащения кормов и комбикормов. В ходе данной работы были получены ферментативные гидролизаты из отходов потрошения кур разных пород (перо, пух и подкрылок) с применением мультиферментной композиции, подобранной в результате изучения пептидного и аминокислотного состава отходов потрошения. Мультиферментная композиция включала в составе штаммы микроорганизмов ( Bacillus endophyticus 2102, Bacillus safensis sp. , Bacillus pumilus SAFR032 , Bacillus licheniformis B-2986, Streptomycesparvus sp .) в соотношении 1:1:3:3:2. Были изучены физико-химические свойства полученных гидролизатов. Максимальное содержание кальция в пересчете на массовую долю влаги составляло 11,2 %, фосфора - 9,2 %. Массовая доля жира в пересчете на массовую долю влаги не превышала 2,3 %, массовая доля сырой клетчатки не превышала 0,9 %. Таким образом, по данным показателям все ферментативные гидролизаты отходов потрошения птицы соответствовали необходимым параметрам. По массовой доле кальция и фосфора, пересчитанной на массовую долю влаги, соответствовал только 24-часовой ферментативный гидролизат. Что касается массовой доли белка (81,4 %), пересчитанной на массовую долю влаги, ни один из тестируемых гидролизатов не соответствовал необходимой норме для производства кормовой добавки, что говорит о необходимости очистки и обезжиривания ферментативных гидролизатов отходов потрошения птицы с целью повышения массовой доли белка. Содержание токсичных элементов, радионуклидов, бактериальных организмов в тестируемых ферментативных гидролизатах отходов потрошения птицы не превышало нормируемых значений согласно ГОСТ 17536-82 «Мука кормовая животного происхождения. Технические условия».

Ключевые слова:
Ферментативные гидролизаты, отходы потрошения птицы, физико-химические свойства, химическая безопасность, микробиологическая безопасность, многофакторный эксперимент

Птицеводство считается одной из важнейших отраслей сельскохозяйственного производства Рос- сии, развитие которой всесторонне зависит от сба- лансированного и полноценного кормления живот- ных. Полнорационные корма являются главным фактором, влияющим на продуктивность птицы и качество готовой продукции в промышленном пти- цеводстве. Мировое производство кормов в по- следние годы ежегодно увеличивается и уже в 2015 году составило более 1000 млн. т., из которых на долю кормов для птицы приходится примерно половина. При этом количество произведенных полнорационных комбикормов отдельно не выде- ляется. Наибольшую значимость проблема белко- вого кормления приобрела в последнее время, так как потребность в белке увеличивается очень высо- кими темпами, а удовлетворить ее только за счет повышения производства известных полноценных источников протеина становится практически не- возможно [5]. Полноценное обеспечение животных, в том чис- ле птицы, высокобелковыми кормами необходимо для производства продуктов животноводства таких объемов, которые бы позволили обеспечить в стране продовольственную безопасность. К одному из пу- тей решения данной проблемы относится использо- вание в качестве сырья для выделения полезных компонентов (витамины, микроэлементы и пр.) от- ходов птицеперерабатывающей промышленности. Известно, что многие отходы птицефабрик облада- ют уникальными полезными свойствами за счет содержания в них биологически активных веществ. Правильно подобранный способ утилизации таких отходов обеспечит получение компонентов, ис- пользуемых в дальнейшем для обогащения кормов и комбикормов [6, 10]. Обогащение кормов и комбикормов белком в птицеводстве в основном осуществляется за счет добавления к ним сои и продуктов ее переработки. Однако большой интерес в качестве источника бел- ка (кератин, эластин и коллаген) представляют от- ходы потрошения птицы (перопуховое сырье), по- скольку они составляет 30 % от массы всех отхо- дов. Основным белком, входящим в состав отходов птицеперерабатывающих предприятий, является кератин [7]. Для максимального расщепления белка исход- ное сырье подвергается ферментативному гидроли- зу мультиферментным препаратом до получения полипептидов, пептидов и отдельных аминокислот в усвояемой форме для организма животного [2]. Корма и кормовые добавки - это сложные мно- гокомпонентные композиции, которые в процессе применения, переработки, транспортировки и хра- нения способны изменять свои физико-химические свойства, химические и микробиологические пока- затели. Поэтому изучение и контроль данных ха- рактеристик является одним из важнейших этапов исследований [8]. Так как потребление мяса птицы в настоящее время находится на стабильно высоком уровне, а производство мяса птицы является одним из клю- чевых в сельском хозяйстве, то соблюдение и кон- троль показателей безопасности продукции данно- го производства является основной задачей отрас- ли. При этом особое внимание следует уделять без- опасности кормов и комбикормов для сельскохо- зяйственной птицы, так как они оказывают непо- средственное влияние на санитарное состояние готового продукта [9]. Для кормов и комбикормов выделяют три вида безопасности: радиационная, химическая и микро- биологическая. Радиационная безопасность предполагает защи- ту жизни и здоровья человека и животных от вред- ного влияния радиации и радиоактивных элементов (радионуклидов). В процессе производства кормовых добавок ра- диационную безопасность можно обеспечивать несколькими путями: наличие системы радиационного контроля на предприятии; грамотность персонала в области радиацион- ной защиты; санитарно-эпидемиологическая оценка и ли- цензирование деятельности с источниками излу- чения; зонирование территории вокруг опасных объ- ектов и др. Обеспечение химической безопасности - это комплекс мероприятий, направленный на макси- мальное снижение или полное исключение опас- ности вредного воздействия опасных токсичных веществ как на готовый продукт, так и на организм человека и животного [3]. Корма, обсемененные значительным количе- ством как патогенных, так и непатогенных микро- организмов, назвать полноценными для здоровья невозможно, так как большое содержание жизнеспособных клеток говорит о неэффективной темпе- ратурной обработке сырья, в результате которой большое число бактерий не погибает. Такой про- дукт является источником различных инфекций и имеет низкую питательную ценность. Помимо это- го, наличие повышенного содержания микроорга- низмов в готовом продукте приводит к преждевре- менной порче в процессе хранения [1]. Общая токсичность - важный показатель без- опасности комбикормовой продукции, который складывается из совокупности химических и био- логических характеристик. Токсичность определя- ется способностью вещества или продукта в сред- них дозировках вызывать негативную реакцию у живого организма [4]. Целью работы являлось изучение химического и пептидного состава отходов потрошения птицы, подбор мультиферментной композиции для наибо- лее эффективного гидролиза сырья, а также харак- теристика физико-химических свойств и показате- лей химической и микробиологической безопасно- сти ферментативных гидролизатов отходов потро- шения птицы Объекты и методы исследования В качестве объекта исследований использова- лись: ферментативные гидролизаты отходов по- трошения птицы (перопуховое сырье, железистые и мышечные желудки, головы, ноги, шеи, сердца, костная фракция, получаемая при ручной и ме- ханической обвалке тушек кур), произрастающей на территории ООО «Кузбасский бройлер» (Кеме- ровская область, Россия). При анализе полученных ферментативных гид- ролизатов отходов потрошения птицы мульти- ферментной композицией использовали следующие методы. Массовую долю сырого протеина определяли методом озоления серной кислотой в присутствии катализатора, с последующим подщелачиванием продукта реакции, отгонкой и титрованием выде- ляющегося аммиака по ГОСТ 32044.1-2012 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Определение массовой доли азота и вычисление массовой доли сырого протеина». Массовую долю золы, не растворимой в соля- ной кислоте, определяли по ГОСТ 13496.14-87 «Комбикорма, комбикормовое сырье, корма. Метод определения золы, не растворимой в соляной кис- лоте». Массовую долю влаги определяли по ГОСТ 17681-82 «Мука животного происхождения. Мето- ды испытаний». Изучение массовой доли общего белка прово- дили методом Дюма с применением анализатора белкового азота RAPID N Cube. Массовую долю жира определяли по ГОСТ 32905-2014 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Метод определения содержания сырого жи- ра». Массовую долю сырой клетчатки в фермен- тативных гидролизатах определяли в соответ- ствии с требованиями ГОСТ 13496.2-91 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Метод опре- деления сырой клетчатки». Массовую долю хлористого натрия в фермен- тативных гидролизатах определяли ионометриче- ским методом в соответствии с требованиями ГОСТ 13496.1-98 «Комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения натрия и хлорида натрия». Массовую долю кальция в ферментативных гидролизатах определяли комплексонометрическим методом в соответствии с ГОСТ 26570-85 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы опре- деления кальция». Массовую долю минеральных примесей, не- растворимых в соляной кислоте, в ферментатив- ных гидролизатах определяли методом флотации воды в соответствии с ГОСТ 25555.3-82 «Про- дукты переработки плодов и овощей. Методы определения минеральных примесей». Массовую долю фосфора в ферментативных гидролизатах определяли в соответствии с ГОСТ 26657-97 «Корма, комбикорма, комбикормовое сы- рье. Методы определения содержания фосфора». Количество мезофильных аэробных и фа- культативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) определяли по ГОСТ 10444.15-94 «Продукты пищевые. Методы определения количе- ства мезофильных аэробных и факультативно- анаэробных микроорганизмов», ГОСТ 25311-82 «Мука кормовая животного происхождения. Мето- ды бактериологического анализа». Количество бактерий группы кишечных па- лочек (колиформных бактерий) определяли по ГОСТ 30518-97 «Продукты пищевые. Методы вы- явления и определения количества бактерий груп- пы кишечных палочек (колиформных бактерий)», ГОСТ 26670-91 «Продукты пищевые. Методы культивирования микроорганизмов». Наличие патогенных и токсинообразующих микроорганизмов определяли по ГОСТ 25311-82 «Мука кормовая животного происхождения. Мето- ды бактериологического анализа», наличие сальмо- нелл определяли по ГОСТ 30519-97 «Продукты пищевые. Метод выявления бактерий рода Sаlmоnеllа». Наличие бактерий рода Proteus определяли по ГОСТ 28560-90 «Продукты пищевые. Метод выяв- ления бактерий родов Рrоtеus, Моrgаnеllа, Рrоvidеnсiа». Содержание мышьяка в исследуемых образцах определяли в соответствии с ГОСТ 26930-86 «Сы- рье и продукты пищевые. Метод определения мы- шьяка». Определение токсичных элементов: для свинца по ГОСТ 26932-86 «Сырье и про- дукты пищевые. Методы определения свинца»; кадмия по ГОСТ 26933-86 «Сырье и продукты пищевые. Методы определения кадмия»; стронция-90 по ГОСТ 32163-2013 «Продукты пищевые. Метод определения содержания стронция Sr-90»; пестицидов по ГОСТ 32194-2013 «Корма, ком- бикорма. Определение остатков хлорорганических пестицидов методом газовой хроматографии»; ртути по ГОСТ Р 53183-2008 «Продукты пи- щевые. Определение следовых элементов. Опреде- ление ртути методом атомно-абсорбционной спек- трометрии холодного пара с предварительной ми- нерализацией пробы под давлением»; меди по ГОСТ 26931-86 «Сырье и продукты пищевые. Методы определения меди»; цинка по ГОСТ 26934-86 Сырье и продукты пищевые. Метод определения цинка»; афлатоксина В1 по ГОСТ 31653-2012 «Корма. Метод иммуноферментного определения микоток- синов»; цезия-137 по ГОСТ 32161-2013 «Продукты пищевые. Метод определения содержания цезия Cs-137». от 20,0 до 23,0 % и золы не более 2,0 %. Наибольшее содержание массовой доли белка (22,93 %) наблю- далось в отходах, полученных от кур породы «Хай- секс Уайт». По микроэлементному составу первое место также принадлежит отходам от кур породы «Хайсекс Уайт». Далее с целью получения более полного пред- ставления о составе пептидных фракций отходов потрошения проводили электрофорез в полиакри- ламидном геле по методу Лэммли. Полученные результаты представлены на рис. 1. от 70,0 до 65,0 80 Определение пептидных фракций проводили по методу Лэммли электрофорезом в полиакрила- мидном геле в системе 6-12 %. Определение аминокислот проводили методом капиллярного электрофореза согласно документу М 04-38-2009 «Методика измерения массовой доли аминокислот». Результаты и их обсуждение На первом этапе исследования по проработке основных технологических решений при реализа- ции технологии получения ферментативногидроли- зованных отходов переработки птицы из отходов потрошения птицы рассматривали химический со- Менее 10 от 20,0 до 10,0 от 35,0 до 20,0 60 40 20 0 от 45,0 до 35,0 от 65,0 до 60,0 от 60,0 до 55,0 от 55,0 до 45,0 став отходов потрошения (послеубойная смесь пе- ра, пуха и подкрылка), полученного от кур разных пород «РОСС-708», «Хайсекс Уайт», «Кросс Сме- на» ООО «Кузбасский бройлер» (Кемеровская об- ласть, Россия). Результаты исследований представ- лены в табл. 1. "РОСС-708" "Хайсек Уайт" "Кросс Смена" Рис. 1. Молекулярно-массовое распределение белков отходов потрошения птицы Таблица 1 Химический состав отходов потрошения, полученного от кур разных пород Показатель Значение показателя для сырья от кур разных пород «РОСС- 708» «Хайсекс Уайт» «Кросс Смена» Массовая доля сырого жира, % 4,22±0,25 4,52±0,27 4,48±0,27 Массовая доля сырого протеина, % 20,60±1,23 22,93±1,37 21,82±1,31 Массовая доля золы, не раство- римой в соляной кислоте, % 1,81±0,11 1,98±0,12 1,97±0,12 Массовая доля кальция, % 0,87±0,05 1,05±0,06 0,56±0,03 Массовая доля натрия, % 1,00±0,06 1,03±0,06 0,87±0,05 Массовая доля фосфора, % 0,58±0,03 0,93±0,05 0,45±0,02 Массовая доля влаги, % 75,16±4,50 74,05±4,44 73,98±4,44 Из табл. 1 видно, что отходы потрошения, полу- ченные от кур всех изучаемых пород, характеризу- ется содержанием массовой доли сырого протеина Результаты, представленные рис. 1, свидетельствуют о наличии в исследуемых отходах потро- шения птицы значительного количества белковых фракций с различными молекулярными массами. При этом большая половина всех выделенных бел- ков приходится на фракции с молекулярной массой от 60,0 до 55,0 кДа. В достаточном количестве в отходах потрошения содержатся низкомолекуляр- ные пептиды с молекулярной массой меньше 20 кДа. Согласно литературным источникам, дан- ную белковую фракцию можно интерпретировать как α-кератин. Кроме того, на электрофореграмме обнаружены белковые фракции с молекулярной массой 45,0-35,0 кДа, вероятно, представители β- кератинов. Учеными ранее установлено, что кератин в при- родном виде чрезвычайно устойчив к действию гидролитических агентов ввиду преобладания в его структуре сложных ковалентных связей типа ди- сульфидных связей, образованных серосодержащей аминокислотой (цистеином). В связи с этим для гидролиза протеинсодержащего сырья использова- ли известный способ, суть которого заключается в предварительном измельчении образцов исследо- вания с последующим проведением щелочного гидролиза. Для гидролиза применяли смесь, содер- жащую перекись водорода, гидроксид натрия и сульфит натрия. Результаты содержания аминокислот в отходах потрошения (послеубойная смесь пе- ра, пуха и подкрылка) представлены в табл. 2. Таблица 2 Содержание аминокислот в отходах потрошения, полученном от кур разных пород том, что малоценные отходы потрошения птицы могут быть использованы в качестве перспективно- го сырья для получения высокобелковых кормов для сельскохозяйственных животных. На основании избирательного ферментативного поиска по базе данных UniProt для гидролиза отхо- дов потрошения птицы подобраны штаммы микро- организмов: Bacillus endophyticus 2102, Bacillus safensis sp., Bacillus pumilus SAFR032, Bacil- lus licheniformis B-2986, Streptomycesparvus sp., Streptomyces parvus AC-1114. Данные штаммы об- ладают способностью к продуцированию фермен- тов и ферментных комплексов класса гидролаз. Для конструирования мультиферментной композиции была изучена протеолитическая активность путем измерения степень гидролиза белка. Результаты исследований представлены в табл. 3. Наименование аминокислоты Содержание аминокислот, г/100 г образца «РОСС- 708» «Хайсекс Уайт» «Кросс Смена» Аспарагиновая кислота 9,24±0,27 10,14±0,36 9,58±0,34 Серин 5,34±0,27 5,59±0,28 5,21±0,26 Треонин 6,11±0,10 6,34±0,27 4,68±0,35 Пролин 0,53±0,03 0,44±0,02 0,50±0,03 Глутаминовая кислота 4,22±0,21 5,00±0,25 4,67±0,23 Глицин 6,65±0,33 6,72±0,34 6,20±0,31 Аланин 5,25±0,26 5,41±0,27 5,38±0,27 Изолейцин 3,26±0,16 3,98±0,20 3,34±0,17 Лейцин 6,18±0,31 6,32±0,32 6,24±0,31 Метионин 13,01±0,65 12,24±0,61 12,17±0,61 Цистеин 8,09±0,40 9,19±0,46 10,11±0,51 Гистидин 2,28±0,11 2,09±0,10 1,32±0,07 Фенилаланин 4,18±0,21 4,25±0,21 4,15±0,21 Тирозин 5,02±0,25 5,34±0,27 5,10±0,26 Аргинин 5,89±0,29 6,06±0,30 6,01±0,30 Лизин 5,04±0,25 5,15±0,26 5,09±0,25 Всего: 85,60±4,28 89,06±4,45 85,25±4,26 Таблица 3 Штамм Значение показателя Степень гидролиза, % Протеолити- ческая актив- ность, Е/мг белка Bacillus endophyticus 2102 61,23±3,67 17,57±1,05 Bacillus safensis sp. 58,19±3,49 18,46±1,10 Bacillus pumilus SAFR032 53,91±3,23 20,64±1,24 Bacillus licheniformis B-2986 66,42±3,98 28,33±1,69 Streptomycesparvus sp. 57,66±3,46 16,18±0,97 Streptomyces parvus AC-1114 32,86±1,97 9,20±0,55 Результаты исследования протеолитической активности исследуемых штаммов микроорганизмов Результаты исследования аминокислотного со- става отходов потрошения свидетельствуют о том, что отходы потрошения богаты серосодержащими аминокислотами, такими как цистеин и метионин. Так, содержание цистеина составляет в среднем 9,13 мг/100 г образца, содержание метионина - 12,47 мг/100 г образца. Что касается других амино- кислот, то высокое содержание отмечено для аспа- рагиновой кислоты (6,86 мг/100 г образца), серина (5,38 мг/100 г образца), глицина (6,52 мг/100 г об- разца), аланина (5,35 мг/100 г образца), лейцина (6,25 мг/100 г образца), тирозина (5,15 мг/100 г об- разца), лизина (5,09 мг/100 г образца), аргинина (5,99 мг/100 г образца). Согласно данным табл. 2 наибольшие показате- ли для аминокислот наблюдаются в отходах по- трошения, полученных от кур породы «Хайсекс Уайт». Отходы от этих кур богаты метионином, изолейцином, лейцином, тирозином. Худший ами- нокислотный состав наблюдается в отходах от кур породы «РОСС-708». Однако в сравнении с други- ми возможными источниками промышленного по- лучения ферментативных гидролизатов отходы потрошения птицы являются легкодоступными и быстроусвояемыми. Таким образом, данные по физико-химическому составу отходов потрошения, полученных от кур трех разных пород, позволяют рекомендовать дан- ные отходы в качестве перспективного источника для получения ферментативно гидролизованного сырья. Данные, полученные в результате исследований состава отходов потрошения, свидетельствуют о Результаты, представленные в табл. 3, показы- вают, что выбранные для гидролиза отходов по- трошения птицы по базе данных UniProt штаммы микроорганизмов вырабатывают протеолитические ферменты с высокой активностью. Наименьшую степень гидролиза показал штамм микроорганизма Streptomyces parvus AC-1114, степень гидролиза его составила (32,86±1,97) %, а протеолитическая ак- тивность - (9,20±0,55) Е/мг белка. Штамм микроор- ганизма Bacillus endophyticus 2102 в ходе экспери- мента показал степень гидролиза (61,23±3,67) %, а степень гидролиза у штамма Bacillus licheniformis B-2986 составила (66,42±3,98) %, у штамма Bacillus safensis sp. составила 58,19±3,49 %, у штамма Bacil- lus pumilus SAFR032 составила (53,91±3,23) %, у штамма Streptomycesparvus sp. составила (57,66±3,46) %. На основании результатов для дальнейших исследований выбираем следующие виды штаммов микроорганизмов: Bacillus endophyt- icus 2102, Bacillus safensis sp., Bacillus pumilus SAFR032, Bacillus licheniformis B-2986, Streptomy- cesparvus sp. Следующий этап исследования был связан с изучением биосовместимости выбранных штаммов микроорганизмов. Для этого применяли метод сов- местного культивирования с применением плотной питательной среды. Массовую долю микробиоло- гической суспензии определяли таким образом, чтобы количество исследуемых микроорганизмов в опыте составило следующие показатели 1·103 КОЕ/г, 1·104 КОЕ/г, 1·105 КОЕ/г, 1·106 КОЕ/г. Полученные результаты представлены в табл. 4. Таблица 4 Оценка биосовместимости штаммов с протеолитической активностью методом совместного культивирования на плотной питательной среде Наименование штамма Наименование штамма Bacillus endophyticus 2102 Bacillus safensis sp. Bacillus pumilus SAFR032 Bacillus licheniformis B-2986 Streptomy- cesparvus sp. Bacillus endophyticus 2102 - БС БС БС БС Bacillus safensis sp. БС - БС БС БС Bacillus pumilus SAFR032 БС БС - БС БС Bacillus licheniformis B-2986 БС БС БС - БС Streptomycesparvus sp. БС БС БС БС - Данными эксперимента на биосовместимость (табл. 4) показано, что выбраны для исследования штаммы микроорганизмов Bacillus endophyticus 2102, Bacillus safensis sp., Bacillus pumilus SAFR032, Bacillus licheniformis B-2986, Streptomycesparvus sp. Следовательно, штаммы микроорганизмов подо- браны таким образом, что рост и выпуск ферментов одним штаммов не обладает антагонистическим действием по отношению к другим штаммам. Совокупный анализ результатов в соответствие с данными по химическому составу отходов, полу- ченных после убоя и потрошения птицы позволил установить оптимальное соотношение подобран- ных культур для мультиферментной композиции - 1:1:3:3:2. Подобранные микроорганизмы являются эф- фективными продуцентами внеклеточных фермен- тов (протеолитических, амилолитических, керати- нолитических, коллагенолитических и других вне- клеточных комплексов ферментов). Подобная мно- гоступенчатость позволяет обеспечивать глубокий гидролиз сложных органических соединений, вхо- дящих в состав отходов, полученных после потро- шения птицы. Условиями опыта для ферментных препаратов явились: температура (45±2) ºС, продолжитель- ность 3 часа, концентрация 8,0 ед/г субстрата. От- ходы потрошения птиц предварительно измель- чали. Полученные ферментативные гидролизаты от- ходов потрошения птицы были изучены на физико- химические свойства: массовая доля белка, массо- вая доля влаги, массовая доля жира, массовая доля сырой клетчатки, массовая доля кальция, массовая доля фосфора. Полученные результаты представле- ны в табл. 5. Данные табл. 5 свидетельствуют о том, что мак- симальное содержание белка в пересчете на массо- вую долю влаги составляет 81,4 %, кальция - 11,2 % и фосфора - 9,2 %, что характерно для фер- ментативных гидролизатов отходов потрошения птицы, полученных в результате 24-часового гид- ролиза. Массовая доля жира, в пересчете на массо- вую долю влаги, во всех тестируемых образцах не превышает 2,3 %, массовая доля сырой клетчатки не превышает 0,9 %. Также из табл. 5 следует, что по таким физико-химическим показателям, пе- ресчитанным на массовую долю влаги, как массо- вая доля жира и сырой клетчатки, все фермента- тивные гидролизаты отходов потрошения птицы соответствуют ГОСТ 17536-82 «Мука кормовая животного происхождения. Технические условия». Таблица 5 Физико-химические свойства ферментативных гидролизатов отходов потрошения птицы Наименование показателя Значение показателя для образца Образец № 1 Образец № 2 Образец № 3* Массовая доля влаги, % 94,5 95,8 97,2 Массовая доля белка, % 4,5/77,7 3,5/79,2 2,4/81,4 Массовая доля жира, % 0,10/1,7 0,10/2,3 0,06/2,0 Массовая доля сырой клетчатки, % 0,05/0,9 0,04/0,9 0,02/0,7 Массовая доля кальция, % 0,52/9,0 0,29/6,6 0,33/11,2 Массовая доля фосфора, % 0,25/4,3 0,22/5,0 0,27/9,2** *образец № 1 - продолжительность гидролиза 2 ч, образец № 2 - продолжительность гидролиза 8 ч, образец № 3 - продолжитель- ность гидролиза 24 ч; гидромодуль во всех вариантах равен 1:8; **числитель - без пересчета на массовую долю влаги; знамена- тель - в пересчете на массовую долю влаги По массовой доле кальция и фосфора, пересчи- танной на массовую долю влаги, соответствует только 24-часовой ферментативный гидролизат. Что касается массовой доли белка, пересчитанной на массовую долю влаги, ни один из тестируемых гидролизатов не соответствует необходимой норме для производства кормовой добавки. Дальнейшие исследования будут направлены на очистку и обез- жиривание ферментативных гидролизатов отходов потрошения птицы с целью повышения массовой доли белка. Далее ферментативные гидролизаты, получен- ные из отходов потрошения птицы, были изучены на параметры химической и биологической без- опасности. Токсичные элементы представляют собой весь- ма обширную и опасную группу веществ в токси- кологическом отношении, которые при накоплении в организме способны отрицательно влиять на рост и развитие живого организма. К основным и наибо- лее опасным токсичным элементам, загрязняющим готовый продукт, относятся такие тяжелые метал- лы, как мышьяк, свинец, ртуть, кадмий, медь и цинк. Ртуть обладает кумулятивным действием, т.е. способна накапливаться в организме. Механизм токсикологического действия данного металла связан с его способностью взаимодействовать и бло- кировать сульфгидрильные группы белков, инакти- вируя при этом жизненно необходимые ферменты. Самый распространенный токсикант - это свинец. Аналогично ртути данный металл способен блоки- ровать сульфгидрильные группы белка с последу- ющей инактивацией ферментов. В ходе исследования изучали содержание в ферментативных гидролизатах отходов потроше- ния птицы свинца, кадмия, мышьяка, ртути, меди и цинка, афлатоксина В1, хлорорганических пе- стицидов, а также радионуклидов стронция-90 и цезия-137. Полученные результаты представлены в табл. 6. Таблица 6 Показатели химической безопасности ферментативных гидролизатов отходов потрошения птицы, полученных при оптимальных условиях гидролиза Показатели безопасности Норматив Результаты испытаний НТД на методы испытания Образец № 1 Образец № 2 Образец № 3 Свинец, мг/кг Не более 0,5 0,0015 0,0010 Не обнаружено ГОСТ 26932-86 Кадмий, мг/кг Не более 0,3 0,0020 0,0010 0,001 ГОСТ Р 51301-99 Мышьяк, мг/кг Не более 1,0 0,050 0,030 0,020 ГОСТ 26930-86 Ртуть, мг/кг Не более 0,2 0,0012 Не обнаружено Не обнаружено ГОСТ 53183-2008 Медь, мг/кг Не более 80,0 5,0 15,0 7,0 ГОСТ 26931-86 Цинк, мг/кг Не более 250,0 25,0 22,0 24,5 ГОСТ 26934-86 Содержание афлатоксина В1, мг/кг Не более 0,01 0,005 0,0080 0,0060 ГОСТ 31653-2012 Содержание ДДТ (сумма дихлордифенилтрихлор- метилметана, дихлор- дифенилдихлорметилме- тана, дихлордифенилди- хлорэтилена), мг/кг Не более 0,05 0,010 0,010 0,0090 ГОСТ 32194-2013 Содержание эндосульфа- на (сумма альфа-, бета изомеров и эндосульфан- сульфата), мг/кг Не более 0,1 0,050 0,010 0,025 ГОСТ 32194-2013 Содержание эндрина (сумма эндрина и дельта- кето-эндрина), мг/кг Не более 0,01 0,0070 0,004 0,003 ГОСТ 32194-2013 Содержание гептахлора и гептахлорэпоксида, мг/кг Не более 0,01 0,0050 0,0045 0,0060 ГОСТ 32194-2013 Содержание гексахлор- циклогексана (сумма изо- меров), мг/кг Не более 0,01 0,0035 0,0025 0,0045 ГОСТ 32194-2013 90Sr, Бк/кг Не более 200,0 Не обнаружено Не обнаружено Не обнаружено ГОСТ 32163-2013 137Cs, Бк/кг Не более 600,0 20,0 30,0 27,0 ГОСТ 32161-2013 Из табл. 6 следует, что содержание токсичных элементов и радионуклидов в тестируемых фер- ментативных гидролизатах отходов потрошения птицы не превышает нормируемых значений по данным показателям согласно ГОСТ 17536-82 «Мука кормовая животного происхождения. Тех- нические условия». Микробиологические показатели характеризуют общую микробиологическую обсемененность гото- вого продукта или наличие определенных групп микроорганизмов, образующих в процессе жизне- деятельности токсины или ухудшающих качество продукта. При определении микробиологической безопасности ведут контроль за несколькими груп- пами микроорганизмов: бактерии группы кишечной палочки (БГКП) и мезофильные аэробные и факультативно- анаэробные микроорганизмы (КМАФАнМ); условно-патогенные микроорганизмы (S. aureus, coli, сульфатредуцирующие бактерии и др.); патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы; дрожжи и плесневелые грибы. Контроль за микробиологическими показателя- ми кормов всегда должен осуществляться должным образом во избежание пищевых отравлений, ин- фекционных болезней, токсикоинфекции, нанося- щих большой экономический ущерб птицеводству. В связи с тем, что бактериальная обсеменен- ность кормов сельскохозяйственной птицы являет- ся главной причиной отравления и возбудителем различных инфекционных заболеваний, далее ис- следовали микробиологические показатели фер- ментативных гидролизатов отходов потрошения птицы. Результаты проведенных исследований представлены в табл. 7. Таблица 7 Микробиологические показатели ферментативных гидролизатов отходов потрошения птицы, полученных при оптимальных условиях гидролиза Микробиологические показатели Норма- тивы Результаты испытаний НТД на методы испытания Образец № 1 Образец № 2 Образец № 3 Количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроор- ганизмов, КОЕ в 1,0 г не более 5,0·105 1,2·102 4,0·103 5,0·101 ГОСТ 25311-82, ГОСТ 10444.15-94 Масса продукта (г), в которой не обна- ружены бактерии группы кишечной палочки (колиформы) 50,0 50,0 50,0 50,0 ГОСТ 25311-82, ГОСТ 30518-97 Масса продукта (г), в которой не обна- ружены патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы 50,0 50,0 50,0 50,0 ГОСТ 25311-82, ГОСТ 30519-97 Macca продукта (г), в которой не обна- ружены анаэробы (токсинообразую- щие) 50,0 50,0 50,0 50,0 ГОСТ 25311-82, ГОСТ 29185-91 Масса продукта (г), в которой не обна- ружены Proteus 1,0 1,0 1,0 1,0 ГОСТ 28560-90 Данные табл. 7 свидетельствуют о том, что по микробиологическим свойствам образцы фермен- тативных гидролизатов отходов потрошения птицы соответствуют ГОСТ 17536-82 «Мука кормовая животного происхождения. Технические условия». Таким образом, в ходе выполнения данной ра- боты были получены следующие результаты. Рассмотрен химический состав отходов по- трошения (перопуховое сырье, железистые и мы- шечные желудки, головы, ноги, шеи, сердца, кост- ная фракция, получаемая при ручной и ме- ханической обвалке тушек кур), полученного от кур разных пород «РОСС-708», «Хайсекс Уайт», «Кросс Смена» ООО «Кузбасский бройлер» (Кеме- ровская область, Россия). Отходы характеризова- лись содержанием массовой доли сырого протеина от 20,0 до 23,0 % и золы не более 2,0 %. Наибольшее содержание массовой доли белка (22,93 %) наблю- далось в отходах, полученных от кур породы «Хай- секс Уайт». По микроэлементному составу первое место также принадлежало отходам от кур породы «Хайсекс Уайт». Изучен состав пептидных фракций и амино- кислотного профиля. Большая половина всех выде- ленных белков приходилась на фракции с молеку- лярной массой от 60,0 до 55,0 кДа. В достаточном количестве в отходах потрошения содержались низкомолекулярные пептиды с молекулярной мас- сой меньше 20 кДа. Согласно литературным источ- никам, данную белковую фракцию можно интер- претировать как α-кератин. Также были обнаруже- ны белковые фракции с молекулярной массой 45,0- 35,0 кДа, вероятно, представители β-кератинов. Результаты исследования аминокислотного состава отходов потрошения свидетельствуют о том, что содержание цистеина составляет в среднем 9,13 мг/100 г образца, содержание метионина - 12,47 мг/100 г образца. Что касается других амино- кислот, то высокое содержание отмечено для аспа- рагиновой кислоты (6,86 мг/100 г образца), серина (5,38 мг/100 г образца), глицина (6,52 мг/100 г об- разца), аланина (5,35 мг/100 г образца), лейцина (6,25 мг/100 г образца), тирозина (5,15 мг/100 г об- разца), лизина (5,09 мг/100 г образца), аргинина (5,99 мг/100 г образца). На основании данных ами- нокислотного и пептидного профиля отходов по- трошения птицы, а также протеолитической актив- ности и биосовместимости штаммов была подобра- на мультиферментная композиция, включающая в себя штаммы микроорганизмов Bacillus endophyti- cus 2102, Bacillus safensis sp., Bacillus pumilus SAFR032, Bacillus licheniformis B-2986, Streptomy- cesparvus sp. в соотношении 1:1:3:3:2. Изучены физико-химические свойства фер- ментативных гидролизатов отходов потрошения птицы. Максимальное содержание белка в пересче- те на массовую долю влаги составляло 81,4 %, кальция - 11,2 % и фосфора - 9,2 %, что характерно для ферментативных гидролизатов отходов потро- шения птицы, полученных в результате 24-часового гидролиза. Массовая доля жира в пересчете на мас- совую долю влаги во всех тестируемых образцах не превышала 2,3 %, массовая доля сырой клетчатки не превышала 0,9 %. Таким образом по данным показателям все ферментативные гидролизаты от- ходов потрошения птицы соответствовали ГОСТ 17536-82 «Мука кормовая животного происхожде- ния. Технические условия». По массовой доле кальция и фосфора, пересчитанной на массовую долю влаги, соответствовал только 24-часовой ферментативный гидролизат. Что касается массо- вой доли белка, пересчитанной на массовую долю влаги, ни один из тестируемых гидролизатов не соответствовал необходимой норме для производ- ства кормовой добавки. Определены показатели химической без- опасности ферментативных гидролизатов отходов потрошения птицы, полученных в ходе фермента- тивного гидролиза. Содержание токсичных элемен- тов и радионуклидов в тестируемых ферментатив- ных гидролизатах отходов потрошения птицы не превышало нормируемых значений согласно ГОСТ 17536-82 «Мука кормовая животного происхожде- ния. Технические условия». Определены показатели микробиологиче- ской безопасности ферментативных гидролизатов отходов потрошения птицы. По микробиологиче- ским свойствам образцы ферментативных гидролизатов отходов потрошения птицы соответствовали ГОСТ 17536-82 «Мука кормовая животного проис- хождения. Технические условия». Работа была выполнена в рамках комплексного проекта, финансируемого Министерством образо- вания и науки Российской Федерации в рамках по- становления Правительства 218 «Организация вы- сокотехнологичного производства высокобелковых кормовых добавок и биоудобрений на основе ком- плексной технологии переработки пуховые сырья и других малоценных отходов птицеводства» по госу- дарственному контракту №02.G25.31.0151 от 01.12.2015 года. Головной исполнитель: Федераль- ное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образова- ния «Кемеровский технологический институт пи- щевой промышленности (универститет)».

1. Долгов, В.А. Методологические аспекты ветеринарно-санитарной экспертизы продовольственного сырья и пищевой продукции / В.А. Долгов, С.А. Лавина // Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. - 2016. - № 3 (19). - С. 11-19.

2. Ефремова, А.А. Состояние и перспективы развития российского рынка мяса птицы в новых экономических условиях / А.А. Ефремова // Вестник Алтайской науки. - 2015. - № 3-4 (25-26). - С. 234-242.

3. Задачи по обеспечению ветеринарно-санитарной безопасности при производстве и реализации продукции животного происхождения в Российской Федерации / В.И. Дорожкин, М.П. Бутко, А.С. Герасимов, Т.Ф. Посконная, В.И. Белоусов // Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. - 2016. - № 1. - С. 6-16.

4. К вопросу безотходной переработки сырья птицеперерабатывающих производств и пути ее интенсификации / Е.А. Денисюк, И.А. Носова [и др.] // Вестник Нижегородской гос. сельскохоз. академии. - 2013. - Т. 3. - С. 323-328.

5. Мясо-костная мука - по новой технологии / В. Волик, С. Зиновьев, Д. Исмаилова, О. Ерохина // Животноводство России. - 2016. - № 4. - С. 9-11.

6. Дорожкин, В.И. Основные направления исследований, этапы становления и перспективы развития лаборатории токсикологии и санитарии кормов ВНИИВСГЭ / В.И. Дорожкин, Г.И. Павленко, Н.С. Крутько // Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. - 2015. - № 1 (13). - С. 76-80.

7. Повышение ресурса белка при переработке птицы / В.Г. Волик, О.Н. Ерохина, С.В. Зиновьев, Д.Ю. Исмаилова // Мясные технологии. - 2014. - № 9 (141). - С. 64-69.

8. Разработка системы безотходного производства продукции в условиях специализированных птицеводческих хо- зяйств / С.В. Семенченко, А.С. Дегтярь, И.В. Засемчук, А.П. Бахурец // Вестник Донского гос. аграрного у-та. - 2014. - № 4- 1 (14). - С. 46-58.

9. Свойства гидролизатов кератинсодержащего сырья, полученных под действием консорциума микроорганизмов- деструкторов / О.В. Кригер, А.В. Изгарышев, И.С. Милентьева, П.В. Митрохин // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. - 2015. - № 2--3 (344-345). - С. 25-27.

10. Keratinase production and biodegradation of polluted secondary chicken feather wastes by a newly isolated multi heavy metal tolerant bacterium-Alcaligenes sp AQ05-001 / Y. Ibrahim, A.S. Aqlima, P.L. Yee и др. // Journal of environmental manage- ment. - 2016. - Vol. 183. - P. 182-195.