Способ переработки отходов птицепроизводства и мясоперьевая мука, полученная этим способом
Группа изобретений относится к кормопроизводству, в частности производству кормовой муки из отходов птицепроизводства, содержащих перо. Предлагаемый способ переработки отходов птицепроизводства включает ферментативный гидролиз сырья, стерилизацию и вакуумную сушку. В качестве ферментов для гидролиза используют кератиназу и липазу в соотношении 1:1, а сушку ведут в режиме многоступенчатого регулирования расхода пара, подаваемого в рубашку котла, в зависимости от изменения влажности высушиваемого сырья. Мясоперьевая мука, полученная этим способом, включает сырой протеин, сырую клетчатку, сырой жир и минеральные вещества. Содержание сырого протеина составляет 57,0-62,6 мас.%, а сумма основных незаменимых аминокислот в сыром протеине составляет 27,31-34,94 мас.% при следующем их соотношении, мас.%: лизин 1,97-2,60, метионин 1,20-2,15, цистин 1,76-2,43, аргинин 3,39-4,10, гистидин 1,06-1,65, лейцин 3,67-4,40, изолейцин 1,97-2,31, фенилаланин 2,18-2,73, тирозин 1,24-1,70, треонин 2,94-2,95, валин 2,80-3,59, глицин 3,13-4,33. Изобретение позволяет экономить расход пара при сушке, повысить выход готового продукта из сырья, повысить кормовую ценность мясоперьевой муки и снизить ее токсичность. 2 н.п. ф-лы, 4 табл.
Группа изобретений относится к кормопроизводству, в частности к производству кормовой муки из отходов птицепроиэводства, содержащих перо.
Известен способ производства корма для домашних животных на основе гидролизата из мясного сырья по патенту №2179398, А 23 К 1/10, опубликованный 20.02.2002, Россия, включающий последовательное проведение ферментативного и кислотного гидролиза сырья, в качестве которого используют предварительно измельченные куриные субпродукты (потроха), при этом обработку сырья проводят протеолитическим ферментативным препаратом в количестве 1,0% от массы сырья при температуре 50-60°С в течение 0,5-1,0 ч.
Однако способ ферментативного гидролиза не эффективен для переработки отходов птицепроизводства, содержащих перо, т.к. протеолитические ферменты имеют слабую активность и не расщепляют протеины пера до необходимой степени. Даже при проведении дополнительного кислотного гидролиза полного расщепления протеинов пера не происходит.
Известен также способ получения кормовой муки по авторскому свидетельству №1521431, А 23 К 1/10, опубликованному 15.11.1989, принятый за прототип, и включающий щелочной гидролиз кератиносодержащего сырья, разварку, стерилизацию и вакуумную одноступенчатую сушку, предусматривающую подачу постоянного количества греющего пара в течение 2,5-3,0 часов, при температуре сушки до 80°С и разряжении в котле 53-56 МПа.
Недостатком является большой и неэкономный расход пара при сушке, не учитывающий изменяющуюся влажность высушиваемого сырья, что увеличивает себестоимость полученной муки.
Кроме того, нерегулируемый расход пара при сушке приводит к перегреву стенки рубашки котла до 140-150°С, что ведет к переокислению жира в сырье и его прогорканию, Это повышает токсичность получаемого продукта (перекисное число 0,10% йода) и уменьшает его выход да 10% от исходного сырья.
Щелочной гидролиз отходов птицепроизводства, содержащих перо, также не обеспечивает расщепления кератинов пера, что снижает количество незаменимых аминокислот и корковую ценность полученной муки.
Известна мясоперьевая мука (книга “Кормление сельскохозяйственной птицы”. В.Н.Агеев и др., изд. “Россельмаш”, 1982, с.265, приложение 13), принятая за прототип и включающая сырой протеин, сырую клетчатку, сырой жир и минеральные вещества, при следующем соотношении в сыром протеине (61,3 мас.%) основных незаменимых аминокислот, мас.%:
Лизин 1,90
Метионин 1,09
Цистин 1,09
Аргинин 3,38
Гистидин 0,61
Лейцин 4,62
Изолейцин 2,99
Фенилаланин 3,25
Тирозин 0,92
Треонин 2,94
Валин 3,58
Глицин 4,32
Сумма 30,69
Недостатком является небольшое количество особенно важных и основных незаменимых аминокислот, по которым нормируют рацион птицы: лизин, метионин, цистин, гистидин, тирозин, аргинин. Общее количество аминокислот при этом также невелико. Это приводит к низкой степени усваиваемости муки в организме птицы и малой доступности незаменимых аминокислот. Все это не стимулирует повышение резистентности организма птицы и не способствует повышению активного иммунитета. В результате этого кормовая ценность муки снижается.
Задачей группы изобретений является экономия расхода пара при сушке, повышение выхода готового продукта из сырья, повышение кормовой ценности мясоперьевой муки и снижение ее токсичности,
Предлагаемый способ переработки отходов птицепроизводетва включает ферментативный гидролиз сырья, стерилизацию и вакуумную сушку. В отличие от прототипа в качестве ферментов для гидролиза используют кератиназу и липазу в соотношении 1:1, а сушку ведут в режиме многоступенчатого регулирования расхода пара, подаваемого в рубашку котла, в зависимости от изменения влажности высушиваемого сырья.
Мясоперьевая мука, полученная этим способом, включает сырой протеин, сырую клетчатку, сырой жир и минеральные вещества. В отличие от прототипа сумма основных незаменимых аминокислот в сыром протеине составляет 27,31-34,94 мас.% при следующем их соотношении, мас.%:
Лизин 1,97-2,60
Метионин 1,20-2,15
Цистин 1,76-2,43
Аргинин 3,39-4,10
Гистидин 1,06-1,65
Лейцин 3,67-4,40
Изолейцин 1,97-2,31
Фенилаланин 2,18-2,73
Тирозин 1,24-1,70
Треонин 2,94-2,95
Валин 2,80-3,59
Глицин 3,13-4,33
Сырой протеин 57,0-62,6
Многоступенчатое регулирование расхода пара, т.е. его уменьшение по мере снижения влажности высушиваемого сырья, экономит дорогостоящий пар, что снижает себестоимость получаемой мясоперьевой муки.
Кроме того, экономный режим сушки приводит к снижению температуры стенки рубашки котла до 105-110°С, по сравнению с прототипом, что обеспечивает щадящий режим сушки, и жир, налипающий на стенки котла, не переокисляется и не прогоркает. Это повышает выход готового продукта из исходного сырья до 30-33% и снижает токсичность.
Ферментная обработка сырья кератиназой и липазой при гидролизе позволяет каталитировать процесс расщепления протеинов пера, что увеличивает количество основных незаменимых аминокислот, особенно таких, как лизин, цистин, гистидин, тирозин, аргинин. Это увеличивает доступность незаменимых аминокислот и пвревариваемостъ муки, при скармливании птице, улучшает иммуногематологический состав крови, что повышает иммунитет и резистентность организма птицы. Все это повышает кормовую ценность муки, позволяя при ее использовании сократить в рационе кормов птицы дорогостоящую рыбную муку.
Таким образом, все заявляемые признаки изобретения являются существенными и решают поставленную задачу.
Способ реализуют следующим образом. В вакуумный котел КВМ-4,6 загружают сырье: перопуховос сырье, мягкие отходы, кровь в количестве 2500 кг, добавляют воду до содержания влаги не менее 60%.
Ферментативный гидролиз ведут при температуре 50-60°С. Добавляют смесь ферментов кератиназы и липазы в соотношении 1:1 из расчета 0,5-1,0 кг смеси на 1 тонну сырья. Затем добавляют кофермент, например натрий сульфит в количестве 5 кг, и выдерживают в течение 15-20 минут. Затем ведут стерилизацию, повышая температуру в котле до 120°С, и выдерживают 30 минут. Потом охлаждают до 80°С. После этого ведут сушку, для чего создают в котле разряжение 0,2-0,3 атм, что обеспечивает поддержание температуры высушиваемого сырья не более 80°С. Подают пар с расходом 1,2 тонны в час, уменьшая многоступенчато его подачу до 0, при получении требуемой влажности 10% согласно приведенной таблице 1. Процесс завершен, готовый продукт выгружают и фасуют. Выход готовой муки составляет 30-33% от исходного сырья. Количество незаменимых аминокислот в муке зависит от качества исходного сырья и приведено в таблице 2,
| Таблица 1 Регулирование расхода пара при вакуумной сушке | ||||
| Наименование показателей | Ступени сушки | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Время сушки, час | 0 | 0,6 | 1,3 | 2,0 |
| Расход пара, т/час | 1,2 | 0,7 | 0,2 | 0 |
| Влажность сырья, % | 60 | 40 | 20 | 10 |
| Температура сушки, °С | до 80 | до 80 | до 80 | до 80 |
| Температура стенки рубашки котла, °С | 105-110 | 105-110 | 105-110 | 105-110 |
| Таблица 2 Показатели качества полученной мясоперьевой муки | ||||
| Показатели | Партия сырья | |||
| 1 | 2 | 3 | Прототип | |
| Сырой протеин, % | 57,0 | 60,1 | 62,6 | 61,3 |
| Лизин, мас.% | 1,97 | 2,00 | 2,60 | 1,90 |
| Метионин, мас.% | 2,15 | 2,10 | 1,20 | 1,09 |
| Цистин, мас.% | 2,43 | 2,30 | 1,76 | 1,09 |
| Аргинин, мас.% | 3,67 | 3,39 | 4,10 | 3,38 |
| Гистидин, мас.% | 1,06 | 1,65 | 1,40 | 0,61 |
| Лейцин, мас.% | 3,74 | 3,67 | 4,40 | 4,62 |
| Изолейцин, мас.% | 2,05 | 2,31 | 1,97 | 2,99 |
| Фенилаланин, мас. % | 2,18 | 2,73 | 2,40 | 3.25 |
| Тирозин, мас.% | 1,41 | 1,24 | 1,70 | 0,92 |
| Треонин, мас.% | 2,95 | 2,94 | 2,95 | 2,94 |
| Валин, мас. % | 3,59 | 2,80 | 3,00 | 3,58 |
| Глицин, мас.% | 4,33 | 3,13 | 4,03 | 4,32 |
| Сумма незам. аминокислот, мас. % | 31,53 | 30,26 | 31,51 | 30,69 |
| Перекисное число, % йода | 0,05 | 0,03 | 0,01 | 0,10 |
| Выход готового продукта из сырья, % | 30 | 32 | 33 | 9,9 |
Из таблицы 2 видно, что мясоперьевую муку получают с большим количеством основных незаменимых аминокислот: лизина, метионина, цистина, гистидина, тирозина, аргинина, оказывающих основное влияние на качество корма. Мука уступает по количеству фенилаланина, однако он не оказывает определяющего влияния на качество получаемого продукта. Кроме того, мука обладает пониженной токсичностью, что характеризуется перекисным числом, которое составляет 0,01-0,05% йода при норме до 0,1% йода.
| Таблица 3 Переваримость и доступность основных аминокислот у 39-42-дневных бройлеров | ||||
| Питательные вещества | Мясоперьевая мука (партия) | |||
| Прототип | 1 | 2 | 3 | |
| Переваримость, % | ||||
| Сухое вещество корма | 45,0 | 72,3 | 72,2 | 72,4 |
| Жир | 75,0 | 72,3 | 72,2 | 72,4 |
| Клетчатка | 8,10 | 11.3 | 11,2 | 11,4 |
| Доступность незаменимых аминокислот, % | ||||
| Лизин | 84,1 | 85,5 | 85,7 | 86,2 |
| Метионин | 78,6 | 82,8 | 82,6 | 82,4 |
| Цистин | 69,1 | 70,9 | 70,7 | 70,5 |
| Гистидин | 75,2 | 75,3 | 75,8 | 75,6 |
| Аргинин | 85,8 | 85,8 | 86,0 | 86,2 |
| Тирозин | 83,1 | 84,1 | 84,3 | 84,6 |
Балансовые исследования подтвердили, что перевариваемость предлагаемой мясоперьевой муки составляет в среднем 72,3%, тогда как перевариваемость муки прототипа в среднем была не выше 45%. Доступность лизина в заявляемой муке в среднем выше на 1,66%, метионина на - 5,08%, цистина на - 2,31%, гистидина на - 0,53%, аргинина на - 0,23%, тирозина на - 1,44% по сравнению с прототипом, табл.3.
Проведены исследования иммуногематологических показателей крови 22-дневных цыплят-бройлеров при скармливании мясоперьевой муки. Опытная группа получала заявляемую муку, а контрольная получала муку-прототип. Данные сведены в таблицу 4.
| Таблица 4 Иммуногематологические показатели 22-дневных цыплят-бройлеров | ||
| Показатели | Опытная группа | Контрольная группа |
| Эритроциты, млн./мкл | 2,54±0,4 | 2,40±0,3 |
| Гемоглобин, г, % | 7,49±0,3 | 7,10+0,3 |
| Лейкоциты, тыс./мкл | 28,40±5,4 | 28,00±2,5 |
| Т-лимфоциты, % | 37,9±4,5 | 28,30±2,9 |
| В-лимфоциты, % | 36,10±4,2 | 31,20±2,9 |
| Т/В,% | 1,05±0,1 | 0,91±0,1 |
| ФА. % | 46,30±7,7 | 45,20±4,1 |
| ФИ, у.е. | 5,00±13 | 3,50±0,8 |
| БАСК, % | 25,01±5,5 | 24,21±4,9 |
| ЛАСК,% | 10,64±3,7 | 9,51±3,7 |
Т/В - соотношение Т- к В-лимфоцитам; ФА - фагоцитарная активность; ФИ - фагоцитарный индекс; БАСК - бактерицидная активность сыворотки крови; ЛАСК - лнзоцимная активность сыворотки крови.
Существенные изменения в процентном соотношении в системе Т - и В-лимфоцитов, обнаруживались в 22-дневном возрасте. У цыплят опытной группы в периферической крови Т-лимфоцитов больше на 34% (37,9±4,5%), чем у цыплят контрольной группы (28,3±2,9%). Содержание В-лимфоцитов было выше на 15,7% (36,1+4,2%) по сравнению с контролем - (31,2+2,9%).
Скармливание предлагаемой мясоперьевой муки стимулирует резистентность организма цыплят и способствует улучшению иммуиологических показателей крови. У цыплят, получавших данный корм, происходит активизация клеточных факторов защиты, о чем свидетельствует повышение количества Т-лимфоцитов на 34%. О выработке более активного иммунитета свидетельствует повышение фагоцитарной активности на 2,43% и фагоцитарного индекса на 42,8%.
Повышение бактерицидной и лизоцимной активности сыворотки крови на 3,30% и 11,8% соответственно является показателем активизации факторов гуморального иммунитета, что повышает резистентностъ организма птицы и способствует лучшей ее сохранности.
Все это свидетельствует о том, что при скармливании заявляемой мясоперьевой муки стимулируется резистентность организма цыплят, улучшаются обменные процессы в их организме и повышаются иммуногематологические показатели крови.
1. Способ переработки отходов птицепроизводства, включающий гидролиз сырья, стерилизацию и вакуумную сушку, отличающийся тем, что проводят ферментативный гидролиз, при этом в качестве ферментов для гидролиза используют кератиназу и липазу в соотношении 1:1, а сушку ведут в режиме многоступенчатого регулирования расхода пара, подаваемого в рубашку вакуумного котла, в зависимости от изменения влажности высушиваемого сырья.
2. Мясоперьевая мука, включающая сырой протеин, сырую клетчатку, сырой жир и минеральные вещества, отличающаяся тем, что получена способом по п.1, при этом содержание сырого протеина составляет 57,0-62,6 мас.%, при этом сумма основных незаменимых аминокислот в сыром протеине составляет 27,31-34,94 мас.%, при следующем их соотношении, мас.%:
Лизин 1,97-2,60
Метионин 1,20-2,15
Цистин 1,76-2,43
Аргинин 3,39-4,10
Гистидин 1,06-1,65
Лейцин 3,67-4,40
Изолейцин 1,97-2,31
Фенилаланин 2,18-2,73
Тирозин 1,24-1,70
Треонин 2,94-2,95
Валин 2,80-3,59
Глицин 3,13-4,33
