Переработка кератинсодержащего сырья. Кормовая добавка

Содержание

       Введение                                                                                                               3

1.  Характеристика  данного вида скота (птицы) или побочных продуктов

убоя                                                                                                                       4     

2.  Характеристика химического состава и пищевой ценности мясосырья

 из данного вида  скота (птицы) или побочных продуктов  убоя

 скота                                                                                                                      5

3.   Влияние используемых технологических приемов, режимов на

качество конечной продукции при переработке скота (птицы) или

 побочных продуктов  убоя                                                                                          10

  4.   Совершенствование технологии убоя и первичной переработки скота

(птицы) или побочных продуктов  убоя                                                                      14

4.1 Анализ патентной литературы по исследуемому вопросу.                          14

4.2 Анализ информационных источников по исследуемому вопросу.              15

4.3  Совершенствование технологии переработки кератинсодержащего

сырья на основе патентного и информационного поисков.                                    16  

        Список использованных источников                                                                  23

Приложение

 

 

 

                                                          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

       Введение                                                                                                                3

1.  Характеристика  данного вида скота (птицы) или побочных продуктов

убоя                                                                                                                       4     

2.  Характеристика химического состава и пищевой ценности мясосырья

 из данного вида  скота (птицы) или побочных продуктов  убоя

 скота                                                                                                                      5

3.   Влияние используемых технологических приемов, режимов на

качество конечной продукции при переработке скота (птицы) или

 побочных продуктов  убоя                                                                                          10

  4.   Совершенствование технологии убоя и первичной переработки скота

(птицы) или побочных продуктов  убоя                                                                      14

4.1 Анализ патентной литературы по исследуемому вопросу.                          14

4.2 Анализ информационных источников по исследуемому вопросу.              15

4.3  Совершенствование технологии переработки кератинсодержащего

сырья на основе патентного и информационного поисков.                                      16  

        Список  использованных источников                                                                   23

Приложение

 

 

 

                                                          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В настоящее время глобальной проблемой человечества при стремительном  росте населения мира является дефицит пищевого (25%) и кормового (30%) белка. В общем балансе ежегодный дефицит его в кормах составляет около 5,3 млн.т, что эквивалентно недополучению 7,0-7,5 млн.т молока и 1,8-2,0 млн.т мяса. Для частичного покрытия дефицита высокобелковые корма закупаются за рубежом по высокой цене. Однако большая зависимость от поставок этого вида сырья с внешнего рынка потенциально опасна из-за того, что мировая потребность в белковых кормах превосходит их производство .

Растущая потребность животноводства в белковых кормах может быть удовлетворена в результате максимального использования непищевых отходов, являющихся нетрадиционными источниками увеличения ресурсов кормового белка. Одним из таких источников могут быть кератинсодержащие отходы (перо, пух, рога, копыта, щетина, волос, шерсть и др.), неиспользуемые для других целей. Исключительно высокая биологическая ценность белков животного происхождения определяет их особое место в кормовых рационах для скота и птицы. Как добавки они восполняют недостаток белковых веществ в растительных кормах, улучшают их усвояемость при скармливании. Эти корма, сбалансированными по белку — одно из направлений решения задачи повышения продуктивности скота и птицы.

Ученые всего мира и нашей страны разработали массу способов переработки кератиносодержащих отходов и получения из них ценных продуктов: удобрения, ветеринарные и косметические препараты, питательные среды, корма для животных. Эти препараты пользуются большим спросом, так как содержат натуральные компоненты, не вызывая отрицательной реакции организма и быстро усваиваясь им. Благодаря этим качествам они имеют высокую рыночную стоимость. Поэтому необходимо использовать любую возможность в разработке новых путей переработки кератиносодержащих отходов и совершенствованию уже существующих.

Важным направлением в современной биологии являются исследования, направленные на расширение  возможностей переработки белоксодержащего сырья живого происхождения  с целью обеспечения экологичности  производства за счёт создания безотходных и малоотходных технологий при максимальном вовлечении побочных продуктов  переработки  в основное производство.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Характеристика  данного вида скота  или побочных продуктов убоя

 

Существенным ресурсом расширения кормовой базы сельскохозяйственных предприятий является кератинсодержащее сырьё: рог, копыта, щетина, шерсть, малоценное перо, волос и другое. Ресурсы кератисодержащего сырья мясной промышленности составили в 2012г. 42,96 тыс. т, в том числе рого-копытного-30,16тыс.т, а в 2013г соответственно 45,07 и 30,97тыс. т.

Шерсть и щетина представляют собой ценный побочный продукт кожевенного и овчинно-шубного производства. Большое количество отходов образуется при обработке шкур на кожевенных заводах: лапы, лобаши, мездра-стружка, высечка хромовых, подкожных и жестких кож, хромовая обрезь, мелкий и средний лоскут и пр. Общее количество этих отходов достигает 50 % массы обрабатываемых шкур.

Значительным ресурсом непищевых отходов животного происхождения являются отходы, получаемые  на мясокомбинатах.

Качество и количество кератинсодержащего зависит от климатических условий, условий содержания, состояния, породы, пола, массы животного и от времени убоя.

 Непищевые  отходы  в зависимости от морфологического  состава  и назначения подразделят  на четыре группы. К четвертой  группе относят кератинсодержащее сырьё: малоценное перо, подкрылок, отходы рого – копытного и перопухового сырья. В зависимости от вида переработанного скота получают различное количество непищевых отходов. Эти виды сырья отличаются большой устойчивостью к воздействию внешних факторов, механической прочности, эластичностью. Под действием нагревания кератинсодержащее сырьё приобретает эластичность. Преобладающим структурным и химическим компонентом  перечисленных выше побочных продуктов является фибриллярный белок – кератин. Наибольшая ценность данного сырья связана с наличием содержания в них аминокислот  и метионина[Карова С,С 1979; Сапожникова А.И 1997; Соболева А.В 2004; Шамханов  Ч.Ю 2004; Шестаков С.С 1979 ].

Количество кератина в покровных тканях животных и птиц доходит до 55-87%. Кератин характеризуется ограниченной растворимостью в воде, растворах солей, спиртах и других органических растворителях, высокой устойчивостью к действию химических реагентов и ферментных препаратов. В чистом кератинсодержащем сырье влажностью 10-15 % содержание белка достигает 80-85 %. Это сырье представляет собой природный концентрат белка с благоприятным соотношением аминокислот, в том числе и незаменимых . По соотношению незаменимых аминокислот кератин аналогичен мясу, по содержанию лизина превосходит молоко .

Кератины относятся к группе склеро протеинов или структурных белков и представляют основную массу вещества таких натуральных продуктов животного происхождения как шерсть, волос, пух, перо, рога, щетина и копыта. Высокое содержание серы отличает кератин от белков других групп. Учитывая это кератинсодержащее сырьё используют в качестве кормовой добавки. По определению И.В. Петрухина, под кормовыми добавками следует понимать любые дополнители к рациону, регулирующие количество и соотношение в нем питательных веществ, а также обеспечивающие наивысшую продуктивность животных.

  Кормовые добавки  вводят в состав рационов из  натуральных кормов, а также в  состав комбикормов, белково-витаминных  добавок, премиксов. Корма животного происхождения используют в основном в качестве белковых кормовых добавок. Растительные же корма являются дешевым источником белка, но уступают животным кормам по содержанию незаменимых аминокислот. Биологическая роль этих аминокислот определяется тем, что они входят в состав всех важнейших белков в организме животных, но в нем не синтезируются и другими аминокислотами не заменяются. Из двадцати аминокислот, входящих в состав большинства белков, десять (лизин, метионин, триптофан, валин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, гистидин, аргинин, треонин) незаменимы в питании. Первые три из них являются критическими (лимитирующими, наиболее дефицитными в составе рационов), так как в злаковых кормах их больше всего не достает.

 Белковые кормовые добавки характеризуются высоким содержанием протеина и его биологической полноценностью, в них содержится высокоценный по аминокислотному составу белок. Поэтому их применяют при производстве комбинированных кормов для регулирования аминокислотного состава.

Кератины являются белками, наиболее устойчивыми к химическим воздействиям, и без специальной обработки не могут использоваться в качестве кормового продукта. Этот белок практически неусвояем животным и человеком. Переварить кератин способны немногие животные, например платяная моль (личинки) или пухоеды. Пищеварительная система животных не способна к деполимеризации кератинов, поэтому использование нативного сырья невозможно. Необходима разработка специальных технологических приёмов, обеспечивающих перевод кератинов в усвояемую форму. В рацион животных кератины могут быть введены в виде гидролизата, в котором молекулы белка расщеплены до полипептидов, растворимых в воде и легко перерабатываемых ферментами пищеварительной системы. В организме животного кератин синтезируется из аминокислот, имеющих амфотерный характер.

 

 

2 Характеристика химического состава и пищевой ценности мясосырья из данного вида скота  или побочных продуктов убоя скота

 

Химический состав рогов и копыт КРС и МРС, волоса, пера представлена в таблице 1.

 

 

 

 

Таблица 1 – Химический состав рогов и копыт КРС и МРС, волоса и пера

 

Сырьё	Содержание, %
	влага	золы	азота	жира
Копыта
-крупного рогатого скота	8,7	1,96	14,18	0,65
-мелкого рогатого скота	8,4	1,78	14,30	0,58
Рога:
-крупного рогатого скота	8,55	2,02	14,0	1,88
-мелкого рогатого скота	6,85	1,60	14,4	1,7
Волос	6,7	6,9	13,9	2,5
Перо	7,0	4,0	13,7	3,0

 

Кератинсодержащее сырье содержит от 13,7 до 14,4% азота или 85,6- 90,0% сырого протеина. Фосфорного ангидрида и оксида кальция больше всего содержится в копытах свиней и рогах крупного рогатого скота, а оксида калия – в копытах крупного рогатого скота; в рогах крупного рогатого и мелкого рогатого скота обнаружены только ее следы. Полный элементарный состав кератина рогов и копыт крупного рогатого скота приведены в таблице 2.

  В его состав входят  кальций и калий, причём из  всех кретоновых образований  наибольшее количество кальция  находится  в шерсти крупного  рогатого скота. Уровень  содержания  серы  в кератинах зависит от  питания животных, потому что  разные виды кератинов имеют  различное соотношение богатых  и бедных  серой фракций.

 

Таблица 2- Полный элементный состав кератина рогов и копыт крупного рогатого скота

 

Наименование элемента	Содержание, %
Углерод	45,53-48,26
Кислород	28,57-27,41
Азот	14,18-14,88
Водород	7,33-6,98
Сера	1,84-1,99
Фосфор	0,49-0,54
Магний	0,36
Кальций	0,25
Калий	0,15
Железо	0,0,14
Барий	0,037
Кремний	0,035
Цинк	0,032
Алюминий	0,029
Мышьяк	0,013