[1]Изобретение относится к кормовой промышленности, а именно к производству кормовой добавки для сельскохозяйственных и непродуктивных животных.
[2]Известен способ переработки панцирьсодержащих отходов от разделки мелких ракообразных, в частности криля, включающий измельчение сырья, сушку в виброкипящем слое, "шелушение" для отделения частиц белка от панциря, фракционирование по размеру и массе, обеспечивающий получение хитина и кормовой муки (Барышев Г.И. Разделение отходов при производстве мяса мелкой антарктической креветки на кормовой продукт и концентрат панциря // Механизация и автоматизация добычи и обработки рыбы и нерыбных объектов: Сб. науч. трудов / ВНИРО. - М.: ВНИРО, 1985, с. 48-52).
[3]Известен способ безотходной комплексной переработки хитинсодержащего сырья, включающий прессование сырья с отделением белковой фракции, комплекса хитина, протеолитических ферментов и жира с получением белкового продукта и жома, промывку жома водой при соотношении жома и воды 1:2 и температуре не выше 25°C, его депротеинирование, деминерализацию путем обработки соляной кислотой с последующим разделением на хитин и кислотный гидролизат, промывку хитина до нейтральной реакции водой, доочистку хитина от белков путем обработки раствором щелочи с последующим отделением щелочного гидролизата и промывку хитина водой до нейтральной реакции с последующей его сушкой и получением готового продукта, смешивание, объединение кислотных гидролизатов, полученных на стадии деминерализации, и щелочных гидролизатов, полученных на стадиях доочистки хитина, до обеспечения нейтрального значения рН с последующим отделением минерально-белкового осадка, отличающийся тем, что в качестве сырья используют нетермообработанные панцирьсодержащие отходы крабового производства, жидкую фракцию после прессования сырья подвергают автолизу в течение 2-6 ч при температуре не выше 12°C, центрифугируют с получением белковой пасты, жира и раствора протеолитических ферментов, проводят доочистку жира и раствора протеолитических ферментов путем сепарирования и фильтрации через нутчфильтр с получением комплекса протеолитических ферментов и жира-полуфабриката, депротеинирование жома после промывки водой проводят в течение 1-24 ч полученным раствором комплекса протеолитических ферментов, имеющим рН 7,5-8,0 и содержащим 1-10% ферментного препарата к массе сырья с протеолитической активностью препарата к массе сырья с протеолитической активностью 60-200 ПЕ/г, при температуре 4-60°C и соотношении сырье:раствор 1:1-1:1,5 с отделением белкового гидролизата, оставшийся жом обрабатывают растительным маслом с получением масляного экстракта каротиноидных пигментов, а полученный жом деминерализуют 1-5%-ной соляной кислотой при комнатной температуре при соотношении 1:12-1:16 в течение 0,5-20 ч с последующей промывкой его водой, проводят доочистку от белков с получением конечного продукта хитина (см. патент РФ 2123269 A23L 1/33, A23J 1/04, С08В 37/08, 1997 г.).
[4]Данный способ требует использования сложного, громоздкого оборудования, способ продолжителен по времени, а конечный продукт имеет высокую себестоимость. Кроме этого использование химических реактивов делает затруднительным применение данного метода в условиях промысла (на судах).
[5]Известны способы безотходной переработки отходов промысла ракообразных, предусматривающие ферментативный гидролиз белков, деминерализацию, повторное извлечение белка и солей 20-60% раствором щелочи при гидромодуле (20-60):1, t 95-120°C при периодическом перемешивании, причем начало процесса проводят в течение 5 мин при давлении 0,5-1,0 кг/см2 (см. пат. РФ 2207033 A23L 1/33, 2003 г.).
[6]Главным недостатком данного способа является использование оборудования, работающего под избыточным давлением, которое позволяет создать температуру выше 98°C. Использование такого оборудования требует наличия на производстве специально обученного персонала. Применение концентрированного раствора гидроксида натрия (20-60%) требует не только дополнительных затрат на очистку сточных вод, но и практически не реализуемо на судах.
[7]Известен способ переработки отходов крабового производства с получением готового продукта с содержанием влаги не более 12%, включающий размораживание сырья, промывку морской водой, сушку в две стадии, измельчение сушенки, сепарирование и упаковку готовой продукции, причем после размораживания сырье промывают морской водой, сушку проводят непрерывным способом, при этом предварительную сушку проводят до содержания влаги в сырье 50-55% при скорости подачи сырья 0,45-0,55 т/ч, при поддержании температуры внутри сырья на выходе 35-40°C и принудительном отводе влаги воздухом с температурой 10-20°C со скоростью его продвижения через устройство предварительной сушки, равной 1850-2750 м3/ч; вторую стадию сушки проводят до изменения температуры сырья от 30-40°C в начале сушки до температуры 60-80°C в конце сушки и скорости противоточного воздуха с температурой 100-130°C, равной 2250-2500 м3/ч (см. патент РФ 2135035, A23L 1/33, 1998 г.).
[8]Недостатком известного способа является очень большая трудоемкость и энергозатратность технологического процесса. Также в результате переработки отходов на стадии размораживания сырья и промывки морской водой образуется большое количество сточных вод, сброс которых, как правило, осуществляется в локальные водные объекты (пресные или морские).
[9]Технической задачей заявленного изобретения является создание технологии, исключающей получение отходов, загрязняющих окружающую среду, упрощение и сокращение продолжительности процесса переработки отходов от разделки краба, а также обеспечение снижения энергозатрат и себестоимости при получении кормовой добавки и рационального использования отходов при добыче и переработке краба-сырца, как на береговых предприятиях, так и в условиях промысла, то есть на судах.
[10]Техническим результатом при осуществлении способа является получение кормовой добавки, переваримость которой в 5,5 раза больше, по сравнению с исходным сырьем (карапакс краба с абдоменом и внутренностями). Увеличение переваримости кормовой добавки свидетельствует о хорошей усвояемости белковой части кормовой добавки, повышении ее кормовой ценности. При этом добавка отвечает требованиям по показателям безопасности и содержанию биологически важных компонентов, таких как незаменимые аминокислоты, жирные кислоты и минеральные элементы, а также хитин, необходимый для усиления адаптационных возможностей с/х животных и увеличения их продуктивности.
[11]Поставленная задача решается в способе переработки отходов крабового производства с получением кормовой добавки, включающем измельчение, обработку и упаковку готовой продукции; при этом обработке подвергают измельченное сырье (сырец, охлажденное, варено-мороженое или замороженное) с размером частиц не более 1-10 мм, которое смешивают с пресной водой в равном соотношении, нагревают до температуры 30-70°C, с последующим внесением протеиназы в количестве 0,01-1,5% к массе смеси и проведением ферментолиза, в течение 15-60 мин, затем ферментированные отходы нагревают до температуры 97-98°C и выдерживают в течение 15-20 мин. При этом весь процесс ведут при постоянном перемешивании, по окончании полуфабрикат охлаждают до 80±2°C, гомогенизируют при 1500-30000 об/мин в течение 20-120 с. Полученную кормовую добавку фасуют и упаковывают.
[12]При разработке технологии получения кормовой добавки использовали панцирь, карапакс с абдоменом и внутренностями (сырец, охлажденные или мороженые) образующиеся от разделки краба, а также отходы при получении сыро-мороженых или варено-мороженых конечностей краба - это соединительные перегородки, жабры, хлопья коагулировавшейся крови (гемолимфа), небольшие кусочки мяса.
[13]Отходы от разделки крабов в своем составе содержат такие высокоценные компоненты, как белок (12,5%), хитин (2,6%), липиды (0,24%) и минеральные элементы (4,96%) (в расчете на сырой материал). В связи с высоким содержанием белка (12,5%) отходы от разделки крабов перспективно использовать в качестве сырья для получения белковых гидролизатов.
[14]Согласно опубликованным данным для белковых гидролизатов, применяемых в кормах в качестве добавки, максимальная степень гидролиза не является необходимой.
[15]Показано, что для получения гидролизата с более высокой степенью расщепления белка, но низким выходом растворимых азотистых веществ, целесообразно использовать комплекс собственных ферментов внутренностей краба, а для получения гидролизата со средней степенью гидролиза белка и высоким выходом азотсодержащих веществ необходимо применять ферментные препараты растительного и микробиального происхождения типа протеиназ.
[16]В связи с тем, что для кормления сельскохозяйственных животных применяют гидролизаты со средней степенью гидролиза, то целесообразным является применять ферментные препараты типа папаин для получения кормовых гидролизатов из отходов от переработки крабов.
[17]Было установлено, что гидролиз белков крабовых отходов под действием комплекса собственных ферментов необходимо проводить в течение 1,5-2 часов, а использование ферментных препаратов типа протеиназ (папаин) позволяет сократить продолжительность процесса ферментолиза в 2-2,6 раза (рисунок 1).
[18]Полученная добавка из крабовых отходов (карапакс краба с абдоменом и внутренностями) осуществлялась при следующих параметрах режима ферментолиза: ГМ 1:1; температура 30-70°C, продолжительность 5-60 мин.
[19]Анализ химического состава кормой добавки из отходов крабового производства показал наличие в ее составе 1,7% хитина. Доказано, что применение хитина-хитозана в условиях свиноводческого комплекса ведет к увеличению показателей, характеризующих воспроизводительные, откормочные, мясные качества животных, а также позволяет сократить расход кормов на 5,95-15,64% и получить дополнительный прирост живой массы.
[20]При анализе состава аминокислот и их содержания в кормовой добавке из отходов крабового производства было установлено, что гидролизат содержит 10 незаменимых аминокислот необходимых для рациона с/х животных (таблица 1).
[21]Анализ минерального состава кормовой добавки показал наличие в ней особо важных минеральных элементов для различных производственных групп животных (таблица 2).
[22]Для обеспечения требуемых микробиологических показателей качества полученная кормовая добавка подвергается стерилизации, что позволяет отказаться от дорогостоящего процесса сушки применяемой при получении, например, кормовой муки.
[23]По заявляемому способу все полученные отходы от разделки краба измельчаются и подвергаются ферментолизу, без разделения сырья на жидкую фракцию и жом, как проводятся в аналогах, что обусловливает возможность переработки их не только на береговых предприятиях, но и на судах ввиду отсутствия потребности в реактивах (кислота, щелочь) при деминерализации жома кислотой и отделения белка растворами щелочи.
[24]По внешнему виду кормовая добавка - это суспензия светло-розового цвета, содержащая взвешенные частицы. В связи с этим ее рекомендуется вносить в сухие растительные комбикорма для сельскохозяйственных животных с целью балансирования их по аминокислотному и минеральному составу.
[25]Главным достоинством кормовой добавки является:
[26]- соответствие суточной потребности по основным питательным веществам для с/х животных;
[27]- сокращение расхода кормов и дополнительный прирост живой массы за счет содержания хитина в добавке;
[28]- хорошая усвояемость белковой части кормовой добавки, свидетельствующая ее высокой кормовой ценности;
[29]- низкая себестоимость по сравнению с кормовой мукой.
[30]Способ осуществления представлен на рисунке 2.
[31]Пример 1. Отходы крабового производства измельчают на волчке с диаметром отверстий 7 мм. Измельченные отходы помещают в ферментер и добавляют пресную воду при соотношении отходы:вода 1:1 и нагревают смесь до температуры 40±2°C с последующим внесением протеиназы в количестве 0,05% к массе смеси и проведением ферментолиза, в течение 55 мин. Затем ферментированные отходы нагревают до температуры 98°C и выдерживают в течение 15 мин. Весь процесс ведут при постоянном перемешивании. По окончании полуфабрикат охлаждают до 80±2°C, гомогенизируют при 10000 об/мин в течение 100 с, полученную кормовую добавку фасуют и упаковывают.
[32]Пример 2. После разделки краба карапакс с абдоменом и внутренностями измельчают на волчке с диаметром отверстий 3 мм. Измельченные отходы помещают в ферментер и добавляют пресную воду при соотношении отходы:вода 1:1 и нагревают смесь до температуры 60±2°C с последующим внесением протеиназы в количестве 1% к массе смеси и проведением ферментолиза, в течение 15 мин. Затем ферментированные отходы нагревают до температуры 97°C и выдерживают в течение 20 мин. Весь процесс ведут при постоянном перемешивании. По окончании полуфабрикат охлаждают до 80±2°C, гомогенизируют при 20000 об/мин в течение 45 с, полученную кормовую добавку фасуют и упаковывают.
[33]
