Авторы: Николаенко Самвел Николаевич, Фолиянц Борис Вадимович

Рубрика: Сельское хозяйство

Опубликовано в Молодой учёный №22 (102) ноябрь-2 2015 г.

Дата публикации: 16.11.2015

Статья просмотрена: 100 раз

Библиографическое описание:

Николаенко С. Н., Фолиянц Б. В. Биохимическое обоснование технологии получения функциональных кормовых продуктов на основе каротинсодержащего сырья // Молодой ученый. — 2015. — №22. — С. 108-113.



 

В результате переработки и хранения овощных культур происходит снижение содержания биологически активных веществ, в частности каротиноидов. Низкое их содержание в кормах способствует развитию А-авитаминоза и других патологических состояний в организме животных [3, 5, 10, 11, 24].

Каротиноиды являются природными веществами, биосинтез которых осуществляется растениями и некоторыми микроорганизмами. Человек и животные не способны их синтезировать и должны регулярно получать их с пищей, так как каротиноиды выполняют в организме целый ряд жизненно-важных функций. Длительное время считалось, что их основная функция в организме обусловлена превращением в витамин А. В настоящее время убедительно доказано, что каротиноиды обладают и другими ценными специфическими свойствами, не связанными с А-витаминной активностью. В живых организмах они действуют как фотопротекторы и антиоксиданты, на молекулярном и клеточном уровнях предотвращают трансформации, индуцированные окислителями, генотоксическими веществами, рентгеновским и УФ-излучением. Каротиноиды поддерживают стабильность генома и резистентность организма к мутагенезу и канцерогенезу, увеличивают иммунокомпетентность и контактное взаимодействие клеток, способствуют экономному расходованию антиоксидантных витаминов и ферментов, проявляют антистрессовое действие [1, 2, 7, 22, 26].

Учитывая столь важную роль каротиноидов для протекания нормальных физиологических процессов, актуальной задачей является получение кормов с высоким их содержанием.

Одним из источников каротинсодержащих кормов является морковь. Содержание каротиноидов в различных ее сортах варьирует от 8,4 до 19,2 мг/100 г сырой массы. За семь месяцев послеуборочного хранения корнеплодов средние потери каротиноидов составляют 9,5 % [8, 11, 16, 19, 22].

Целью нашей работы являлось оценка сырья и подбор элементов технологии для получения каротинсодержащего кормопродукта на основе моркови.

В задачу исследования входило изучение и подбор консервантов, влияющих на содержание каротина в корме и органолептические показатели готового продукта.

В качестве консервантов использовали как широко распространенные в консервировании кормов органические кислоты (молочная и бензойная кислота), обладающих низкой степенью диссоциации, высокой токсичностью для жизнедеятельности бактерий и консервирующими свойствами, так и нетрадиционные консерванты (глицин, природный бишофит).

Публикуемые по этому вопросу материалы свидетельствуют о том, что препарат глицин (аминокислота) обладает бактерицидными и фунгицидными свойствами, при внесении его в консервируемое сырье вступает во взаимодействие с веществами кормовой массы и быстро подавляет биохимические и микробиологические процессы, в связи с чем снижаются до минимума потери питательных веществ в корме. Он способствует созданию оптимальных условий для молочнокислого брожения и повышает сохранность протеина и каротина [6, 10, 13, 20, 21, 23].

Бишофит представляет собой раствор природного минерала, содержащего в основе хлорид магния (MgCl2) c примесью гидрокарбонатов, сульфата и бромида магния, а также кальция, калия, натрия и ряда микроэлементов (брома, молибдена, меди, йода). Бишофит в виде прозрачной или с желтоватым оттенком маслянистой без запаха жидкости плотностью 1,30 г/см3 с рН от 4,5 до 4,7 содержит от 420 до 430 г/л хлорида магния и от 55 до 60 г/л других минеральных веществ. Температура замерзания бишофита составляет 30°С. Добывают бишофит путем растворения подземных пластов водой и выкачивания на поверхность раствора хлорида магния с примесью минеральных элементов. Запасы бишофита исчисляются в миллиардах тонн (нижний регион Волги). В пересчете на магний и хлор содержание первого в 1 кг бишофита составляет в среднем 140 г, второго — 285 г. [9, 12, 15, 18, 25].

С целью изучения обозначенных консервантов для получения витаминизированных продуктов были проведены опыты по консервированию сырья.

Консерванты вносили из расчета: бензойная кислота — 0,6 % к массе; молочная кислота — 0,3 % к массе; глицин — 1–2 кг на тонну; бишофит — 2,77 л/т. Консервирование проводили в анаэробных условиях при комнатной температуре.

Перед закладкой опыта было определено начальное содержание каротина в нативном продукте. Затем через каждые семь дней проводили контрольное измерение общего каротина в консервируемом продукте. Каротин определяли фотометрическим методом по ГОСТ 13496–17–95.

Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что самое высокое содержание каротина было в продукте, с добавлением бензойной кислоты, и оно составило 1435 мг/кг.

В образце с добавлением молочной кислоты также отмечалось высокое содержание каротина 1257 мг/кг, но данный образец имел низкие органолептические показатели, неприятный запах с признаками брожения.

Вместе с тем, в образце с применением бишофита, содержание каротина увеличилось лишь в два раза, но полученный продукт имел приятный запах, лучшую консистенцию и практически отсутствовала гнилостная микрофлора.

Таким образом, оказалось, что наряду с давно используемыми консервантами, следует обратить внимание на испытанный нами в качестве консерванта бишофит, который показал хорошие результаты в части сохранения каротиноидов в заложенной на хранение моркови.

При консервировании растительного сырья, в том числе и моркови, большое значение имеет влажность консервируемой массы. Оптимальная влажность должна быть в пределах от 65 до 70 %. При такой влажности в консервируемом сырье преобладает молочная кислота, которая смещает рН консервированной массы в кислую сторону, тем самым, препятствуя развитию гнилостной микрофлоры. В сырье с повышенной влажностью (более 70 %) процессы брожения идут с образованием большого количества уксусной и масляной кислот. Повышенное содержание этих продуктов приводит к снижению качества кормопродукта и отрицательному воздействию на организм животных и птиц [1, 4, 14, 17, 24].

В задачу исследований входило изучение влияния влажности консервируемого сырья на качество получаемого кормопродукта. Качество получаемого кормопродукта оценивали по следующим показателям: содержание каротина, жира, клетчатки, протеина, сахаров, органических кислот, изучалась динамика потерь клеточного сока.

В качестве консерванта нами были использованы штаммы молочнокислых бактерий (Lactococcus sp.), которые вносили в исследуемое сырье из расчета 5 мл/кг продукта нативной влажности.

Консервирование проводили в анаэробных условиях при комнатной температуре. В контрольном образце перед началом эксперимента были определены изучаемые нами показатели качества кормопродукта. Влажность первого опытного образца моркови составляла 87 %. Содержание влаги во втором опытном образце путем отжима было доведено до 75 %.

Изучаемые нами показатели качества кормопродуктов определялись по общепринятым методикам.

Содержание органических кислот было определено методом капиллярного электрофореза с помощью прибора Капель-105.

Количество органических кислот было определено на начало опыта и на 30-е сутки эксперимента. На начало опыта естественный фон органических кислот (яблочная, пропионовая, лимонная) в образце № 1 и в образце № 2 было одинаковым и составило соответственно 35,1 мг/л, 44.4 мг/л, 12,8 мг/л.

В результате молочнокислого брожения на 30-е сутки эксперимента в опытных образцах обнаружена лишь молочная и уксусная кислоты в количествах соответственно 28800 мг/л, 13400 мг/л в образце № 1 и 28732 мг/л, 13489 мг/л в образце № 2.

Исследуемые показатели качества кормопродуктов изучаемых образцов представлены в таблице 1.

Таблица 1

Показатели качества изучаемых кормопродуктов

Образец

Содержание

сахаров, %

каротиноидов, мг/кг

клетчатки, %

протеина, %

жира, %

Контрольный образец

6,3

50,7

1,15

0,9

0,6

Опытный образец № 1

3,2

44,3

1,84

0,64

0,42

Опытный образец № 2

3,3

57,6

1,9

0,71

0,56

 

В результате проведенных экспериментов установлено, что изучаемые нами показатели качества были выше в опытном образце № 2 (содержание влаги 75 %). Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что консервирование кормопродуктов с помощью штаммов молочнокислых бактерий (Lactococus sp.) целесообразнее проводить при влажности консервируемого сырья не выше 75 %.

Опыты требуют дальнейшей детализации как в плане методических подходов к технологическим аспектам, так и изучения объективности существующих методик определения каротиноидов в связи с различными технологиями переработки и консервирования витаминного сырья.

 

Литература:

 

  1.      Борисенко В. В. Эффективность использования натрия гипохлорита в перепеловодстве / В. В. Борисенко, Н. А. Гранкина, А. В. Степовой, В. И. Николаенко // Молодой ученый. — 2015. — № 5–1 (85). — С. 1–3.
  2.      Волкова, С. А. Поиск источников устойчивости к пирикуляриозу риса с помощью молекулярных маркеров с целью использования их в селекции риса: автореф. дис.... канд. биол. наук / Волкова Светлана Андреевна. — Краснодар, 2007.
  3.      Волкова, С. А. Поиск источников устойчивости к пирикуляриозу риса с помощью молекулярных маркеров с целью использования их в селекции риса: дис.... канд. биол. наук / Волкова Светлана Андреевна. — Краснодар, 2007.
  4.      Дьяковская, Я. Н. Выделение и идентификация каротиноидов цветков календулы / Я. Н. Дьяковская, Т. А. Сергиенко, С. Н. Николаенко // Научные труды SWORLD. — 2012. — Т. 31. — № 1. — С. 8–9.
  5.      Жолобова И. С. Химический состав зерна кукурузы и содержание в нем каротина / И. С. Жолобова, Н. А. Гранкина, В. В. Борисенко, В. И. Николаенко // Молодой ученый. — 2015. — № 5–1 (85). — С. 9–12.
  6.      Ковалев, В. С. Комплексный подход к селекции риса на устойчивость к пирикуляриозу с применением молекулярных маркеров / B. C. Ковалев, Ж. М. Мухина, Е. Т. Ильницкая, И. И. Супрун, С. А. Волкова // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. — 2006. — № 4. — С. 10–12.
  7.      Кощаев А. Г. Изучение токсикологического действия пробиотической кормовой добавки / А. Г. Кощаев, Н. А. Гранкина, В. В. Борисенко, В. И. Николаенко // Молодой ученый. — 2015. — № 5–1 (85). — С. 12–14.
  8.      Кощаев, А. Г. Технология получения витаминной кормовой добавки из отходов консервной промышленности / А. Г. Кощаев, С. Н. Николаенко, М. С. Чистоусова // Научные труды SWORLD. — 2008. — Т. 21. — № 1. — С. 25–27.
  9.      Кощаев, А. Г. Физиолого-биохимическое обоснование применения бактериальной добавки бацелл в составе растительных комбикормов на птице / А. Г. Кощаев, С. Н. Николаенко, Г. В. Фисенко, А. В. Саакян // Сборник научных трудов Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства. — 2009. — Т. 2. — № 2–2. — С. 140–143.
  10. Кузьминова, Е. В. Эффективность каротиноидов при токсическом поражении печени / Е. В. Кузьминова, В. С. Соловьев, М. П. Семененко, С. Н. Николаенко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. — 2009. — № 1–2. — С. 117–119.
  11. Мухина, Ж. М. Изучение биоразнообразия возбудителя пирикуляриоза риса молекулярно-генетическими методами / Ж. М. Мухина, С. А. Волкова, Т. М. Коломиец, В. В. Тюрин // Труды Кубанского государственного аграрного университета. — 2008. — № 14. — С. 112–114.
  12. Мухина, Ж. М. Изучение биоразнообразия фитопатогенного гриба Magnoporthe grisea (herbert) barr. с использованием методов молекулярного маркирования / Ж. М. Мухина, С. А. Волкова, Е. В. Дубина, И. И. Супрун, Е. Т. Ильницкая, Ю. А. Мягких, Т. М. Коломиец, Е. Д. Коваленко, Л. Ф. Панкратова, Г. Л. Зеленский, В. В. Тюрин // Методические рекомендации. — Краснодар, 2007.
  13. Николаенко, С. Н. Биохимические особенности каротинсодержащего растительного сырья и его биологическая оценка: автореф. дис.... канд. техн. наук / Николаенко Самвел Николаевич. — Краснодар, 2005.
  14. Николаенко, С. Н. Биохимические особенности каротинсодержащего растительного сырья и его биологическая оценка: дис.... канд. техн. наук / Николаенко Самвел Николаевич. — Краснодар, 2005.
  15. Николаенко, С. Н. Биохимические особенности консервирования перца сладкого и его отходов / С. Н. Николаенко, М. С. Чистоусова // Научные труды SWORLD. — 2007. — Т. 15. — № 3. — С. 67–68.
  16. Николаенко, С. Н. Влияние растительных источников каротина на физиолого-биохимические показатели кур-несушек / С. Н. Николаенко, Г. А. Плутахин, В. В. Борисенко, В. И. Николаенко // Молодой ученый. — 2015. — № 5–1 (85). — С. 20–22.
  17. Николаенко, С. Н. Каротиноидный состав плодов тыквы / С. Н. Николаенко, С. А. Волкова, В. И. Николаенко // Молодой ученый. — 2015. — № 1 (81). — С. 166–168.
  18. Николаенко, С. Н. Некоторые общие принципы идентификации каротиноидов тыквы/Николаенко С. Н., Чистоусова М. С., Пахомова Е. Ю. // Научные труды SWORLD. — 2008. — Т. 4. — № 2. — С. 39–40.
  19. Николаенко, С. Н. Определение степени антагонизма между lactobacillus casei и streptococcus sp / С. Н. Николаенко, Е. Ю. Пахомова, Т. Ю. Гамзина // Научные труды SWORLD. — 2008. — Т. 23. — № 4. — С. 33–34.
  20. Николаенко, С. Н. Пигментный комплекс плодов тыквы / С. Н. Николаенко, Т. Ю. Гамзина, Е. Ю. Пахомова // Научные труды SWORLD. — 2009. — Т. 27. — № 1. — С. 7–10.
  21. Пат. 2156115 Российская Федерация. МПК7 A 61 D 1/08 A, A 61 N 1/18 B, A 61 H 39/00 B. Способ электростимуляции мышц матки при патологии в послеродовой период (субинволюции половых органов, атонии и гипотонии матки, эндометритах) у животных и устройство для его осуществления / Богатырев Н. И., Назаров М. В., Демьянченко Н. А.; заявитель и патентообладатель Краснодар. Кубанский государственный аграрный университет. — № 99111995/13; зарегистрирован03.06.1999.
  22. Пат. 2193842 Российская Федерация. МПК7 A 01 J 7/04 A, A 61 N 1/22 B, A 61 N 1/30 B. Способ и устройство для электрической обработки in vivo полостей и тканей вымени сельскохозяйственных животных / Богатырев Н. И., Назаров М. В., Дайбова Л. А., Когденко Н. В., Кулакова А. Л., Демьянченко Н. А.; заявитель и патентообладатель Краснодар. Кубанский государственный аграрный университет. — № 2000121333/13; зарегистрирован 09.08.2000.
  23. Пат. 2266018 Российская Федерация. МПК7 A 23 K 1/16 A, A 23 K 1/14 B. Способ получения витаминной кормовой добавки из зеленных растений / Кощаев А. Г., Петенко А. И., Кощаева О. В., Николаенко С. Н.; заявитель и патентообладатель Краснодар. Кубанский государственный аграрный университет. — № 2004108547/13; зарегистрирован 22.03.2004.
  24. Петенко, А. И. Растительные каротиноиды: какие лучше? / А. И. Петенко, А. Г. Кощаев, С. Н. Николаенко // Животноводство России. — 2005. — С. 19.
  25. Петенко, А. И. Физиолого-биохимические аспекты подбора сортов тыквы для использования в кормопроизводстве / А. И. Петенко, С. Б. Хусид // Труды Кубанского государственного аграрного университета. — 2013. — № 44. — С. 117–125.
  26. Тузов, И. Н. Особенности роста и развития животных голштинской породы скота в условиях краснодарского края / И. Н. Тузов, М. Н. Калошина, С. Н. Николаенко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. — 2012. — № 35. — С. 349–353.
  27. Хусид, С. Б. Изменение химического состава плодов тыквы в процессе хранения / С. Б. Хусид, С. Н. Николаенко, Я. П. Донсков //Молодой ученый.  2015. № 3 (83).  С. 377–381.
  28. Хусид, С. Б. Подсолнечная лузга как источник получения функциональных кормовых добавок / С. Б. Хусид, А. Н. Гнеуш, Е. Е. Нестеренко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. –2015. — № 107. — С. 142–155.
  29. Хусид, С. Б. Получение функциональной кормовой добавки на основе рисовой мучки и бентонита / С. Б. Хусид, Я. П. Донсков // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. — 2014. — № 101. — С. 655–664.
  30. Хусид, С. Б. Разработка кормовой добавки на основе бентонита и отходов переработки риса / С. Б. Хусид, С. А. Волкова, Я. П. Донсков // Молодой ученый. — 2015. — № 1 (81). — С. 135–138.
  31. Хусид, С. Б. Содержание пигментов в листовом аппарате различных сортов тыквы / С. Б. Хусид, А. И. Петенко, Г. В. Фисенко, Н. И. Цибулевский //Труды Кубанского государственного аграрного университета.  2012. — № 34.  С. 114117.
Основные термины (генерируются автоматически): Кубанского государственного аграрного, Научные труды sworld. —, государственного аграрного университета. —, Молодой ученый. — 2015. —, содержание каротина, кормовой добавки, Труды Кубанского государственного, труды sworld. — 2008. —, sworld. — 2008. — Т, заявитель и патентообладатель Краснодар, органических кислот, Кубанский государственный аграрный, государственный аграрный университет. —, витаминной кормовой добавки, получения витаминной кормовой, растительного сырья, каротинсодержащего растительного сырья, высокое содержание каротина, Похожая статья, Николаенко Самвел Николаевич. —.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос