Использование отходов от переработки беспозвоночных на кормовые цели

В некоторых странах, добывающих беспозвоночных в значительных количествах, уделяют большое внимание совершенствованию технологии переработки отходов с целью получения из них кормовых и технических продуктов.

Производство кормовых продуктов из отходов от переработки беспозвоночных позволяет экономно расходовать сырье, уменьшает отрицательное воздействие предприятий отрасли на окружающую среду, увеличивает ассортимент и объемы подкормок, необходимых при выращивании крупного, мелкого скота и птицы.

Ракообразные. Отходы от переработки ракообразных используют в основном для получения природного полимера хитина и его производных (хитозана), однако такие отходы, как панцирь вареных конечностей, сочленения с остатками мяса ракообразных, могут быть использованы для производства кормовой муки. Такая мука, несмотря на высокое содержание азотистых веществ, бедна белками.

Отходы от разделки креветок (панцирь и головогрудь) перерабатывают в основном в креветочную муку, богатую витамином D. Ее либо добавляют непосредственно в корм, либо используют как сырье для получения каротиноида астаксантина.

Для переработки отходов от разделки ракообразных американскими исследователями предложен способ сушки панциря и одновременного его измельчения. Панцири крабов или креветок, помещенные в камеру, продувают турбулентным потоком воздуха, нагретого до необходимой температуры. Под воздействием потока воздуха частицы панциря ударяются одна о другую и разрушаются, содержащаяся в них влага быстро испаряется. Процесс идет до тех пор, пока панцирь не измельчится до частиц нужного размера. Цена на креветочную муку зависит от концентрации в ней каротиноида; достаточно высокой считается концентрация 80 мг/кг. Включение астаксантина — оранжево-красного натурального красителя — в корм может усилить окраску мяса лососевых рыб, яичного желтка и пигментацию кожи бройлеров.

Астаксантин неустойчив к тепловому воздействию, его обычно больше в свежих или мороженых отходах, чем в муке, приготовленной из высушенных отходов. Для предотвращения потерь каротиноида индийскими исследователями предложен способ обработки целых мелких креветок Acetes spp. перед сушкой, позволяющий предотвращать их обесцвечивание в процессе хранения при температуре 26…30 °С. Для этого креветок перед сушкой выдерживают 30 мин в 10%-м растворе поваренной соли. После высушивания на солнце необработанные креветки теряли за 15сут 86% пигмента, а через 4 мес — 100%; потери пигмента в обработанных солью креветках составляли соответственно 28 и 43%. Отмечено, что при высушивании креветок при 60 °C потери пигмента составили всего 7% после 15 сут хранения. Содержание астаксантина в креветочных отходах может быть стабилизировано в процессе кислотного силосования. Так, астаксантина в мышечной ткани радужной форели накапливалось больше при кормлении креветочным силосом, чем сушеными креветочными отходами.

Сушка целых мелких креветок для приготовления кормовой муки распространена в странах Юго-Восточной Азии. В Индии давно вылавливают мелкую креветку Mantis-shrimp, муку из которой добавляют в корм домашней птицы. Спрос на нее возрастает, так как она служит значительным источником белка и по свойствам сравнима с мукой из рыбных отходов. Кормовую муку готовят также из мелких культивируемых креветок Monodon dobsoni. Их в количестве 65% включают в корм культивируемой тигровой креветки Penaeus monodon. Для повышения содержания белка креветочную муку смешивают с сухими дрожжами Saccharomyces spp.

В результате масштабного промысла криля Euphausia superba в Атлантике в 60…80-х годах прошлого века в некоторых странах образовывалось большое количество отходов — сырья для получения хитина и кормовой муки. Интерес к добыче криля для использования на кормовые цели заметен и в настоящее время. Крилевую муку со стабильными показателями качества получают в судовых условиях на промысле сразу после вылова. Излишек воды удаляют из массы криля перед сушкой центрифугированием. Сразу после сушки криль измельчают и упаковывают в многослойные бумажные пакеты. Хранят муку в охлаждаемом помещении. Крилевую муку эффективно используют, особенно в смеси с желатином и альгинатом как связующими компонентами, в качестве кормовой добавки при выращивании креветок и рыбы. Гранулированная крилевая мука идеальна при выращивании канального сомика. При этом мука состоит из гранул разного размера. Химический состав крилевой муки при влажности 6% (% на сухое вещество) следующий: белок — 54,5, липиды — 15,1, минеральные вещества — 15,3, хитин — 4,4. В такой муке содержание астаксантина составляет 20 мг/кг, значительно количество жирных кислот в составе липидов, из них омега-3 жирные кислоты составляют 42,8%.

Специалистами Молдовы заявлен способ производства кормовой муки, согласно которому массу криля измельчают до частиц размером 15…25 мм и обрабатывают электрическим током 8 мин. После этой операции массу криля варят при 55 °C в течение 8 мин. Из отваренной массы отцеживают большую часть жировой составляющей, затем ее прессуют на винтовом прессе, отделяя жидкую фракцию. Крилевый жом, содержащий 25…30% влаги, направляют в сушильный агрегат. Полученная кормовая мука содержит 10% влаги, 18% жира и 47,7 % белка.

Специфические особенности муки из криля, а именно значительная распыляемость и слеживаемость, отрицательно влияют на ее качество и обусловливают потери при хранении и транспортировании. Отечественными исследователями изучены возможность гранулирования муки и влияние этого процесса на ее биологическую ценность. Установлено, что гранулирование благодаря стерилизующему действию вызывает резкое уменьшение зараженности продукта микрофлорой.

Отечественными специалистами предложен электрохимический метод и соответствующее оборудование, позволяющие перерабатывать крабов, лангустов, креветок, криля. В одном технологическом цикле можно получать отдельно составляющие компоненты этого сырья — белок в виде концентрированного раствора или пасты, липиды и нерастворимый остаток, состоящий из костной и коллагеновой тканей. При этом отпадает необходимость использовать кислоты, щелочи и ферменты и обеспечиваются мягкие условия для получения разнообразных ценных продуктов. Разработана комплексная установка для получения этих продуктов, в которой отходы от разделки ракообразных, содержащие белок, смешивают с водой и концентрированным раствором хлорида натрия. Затем суспензия поступает в катодные камеры блока электролизеров, где pH доводят до оптимального значения. Далее суспензию нагревают до 85 °С и выдерживают в нагревателе до полного растворения белковой фракции, после чего она поступает на центрифугу, где депротеинизированный панцирь отделяют от раствора, а белковый раствор подают на сепаратор для выделения липидов, а затем на нейтрализацию до значения pH 6…8 в блоканодных камерах электролизеров. Остаток панциря поступает в реактор, где выделяется хитин. Белковый продукт, полученный электрохимическим способом, можно успешно использовать в животноводстве.

Английские исследователи изучали возможность получения кормового продукта из отходов от разделки креветок с использованием молочнокислого брожения. Для этого к отходам от разделки креветок Penaeus monodon добавляли 10…20% лактозы как источника питания для молочнокислых бактерий и 2…4% коммерческого препарата, предназначенного для приготовления силоса и содержащего молочнокислые бактерии Lactobacillus planterum, Pediococcus acidilactici и др. Полученную смесь инкубировали при 25 °C около 20 сут. В результате развития молочнокислых бактерий значение pH после 5 сут снижалось до 4 и в конце опыта составляло 4,0…4,5. Для повышения экономичности получения мороженого кормового продукта отмечена необходимость заменять лактозу более дешевым углеводсодержащим сырьем.

В Южной Корее в промышленных условиях готовят кормовую пасту из ферментированных отходов от переработки креветок. Исследование состава летучих веществ пасты показало высокий уровень содержания гетероциклических азотсодержащих компонентов, в частности пиразинов, образующихся в процессе ферментолиза отходов.

При лове креветок в Индии значительный прилов составляют мелкие крабы Portunus sanquinolentus. Таких крабов, как и мелких креветок, сушат целиком и используют как корм в птицеводстве.

Во Франции наряду с сушкой отходов от обработки ракообразных распространено замораживание однотипных отходов. Фирма La Houle в Нормандии занимается сбором отходов, образующихся при переработке лангустов (поврежденные экземпляры, частицы панциря, головогруди и остатки мяса). Стоимость отходов зависит от объемов их заготовки. Замороженные отходы блоками по 2 кг реализуют для выделения из них фермента и получения кормовой добавки.

В некоторых странах ценные отходы от переработки ракообразных (креветок, крабов) с остатками мяса используют не только в виде кормовой муки, но и в виде кормовых гидролизатов. Сырьем служат отходы от переработки мелких крабов; в Дальневосточном регионе это краб-стригун (Chionoecetus opilio Rathbum). Остающиеся при его обработке отходы (абдомен, внутренности и жабры) содержат 12% белка. Отечественными специалистами изучена возможность извлечения белка из сырых и вареных отходов от разделки краба-стригуна в процессе ферментативного гидролиза с использованием протосубтилина. Кроме того, для гидролиза этих отходов использовали собственный комплекс протеаз внутренностей краба. Установлено, что ферментолизат из вареных отходов не имел крабового вкуса и отличался от автопротеолизата уровнем содержания в нем свободных аминокислот. В связи с этим предложено использовать ферментолизат из крабовых отходов в качестве компонента кормов, а автопротеолизат как более ценный продукт — в пищевой промышленности. Изучением отходов от переработки краба-стригуна Chionoecetus opilio занимались также канадские специалисты. Его вылавливают у восточных берегов Канады в количестве 7,6 тыс. т/год. Изучалась возможность эффективного использования отходов от его разделки для изготовления гидролизатов. Были исследованы изменения количества и качества белковых веществ в отходах от переработки крабов в процессе гидролиза. Установлено, что отходы от переработки крабов целесообразно подвергать гидролизу 5 н. соляной кислотой. Оптимальное соотношение отходов и кислоты 1 :4. Выход аминокислот после 12-часового гидролиза составил 28…31%, после 24-часового — 29…32%. Отмечено, что выход аминокислот снижается при продолжительности гидролиза более 24 ч. Доля незаменимых аминокислот в гидролизатах достигает 44%. Среди незаменимых аминокислот преобладают в количественном отношении глутаминовая (46 мг/кг сухого продукта) и аспарагиновая (35,6 мг/кг) аминокислоты. Белковые гидролизаты, нейтрализованные натриевой щелочью, высушивают или используют в качестве аминокислотного концентрата для изготовления специальных кормовых продуктов.

Двустворчатые моллюски. Основным направлением утилизации отходов от переработки двустворчатых моллюсков (мидий, морского гребешка и др.) является производство из них кормовой муки и крупки (минеральной, минерально-белковой, белково-витаминной). Кроме того, из некондиционных мидий (битые, снулые или мелкие, размером около 20 мм) отечественными специалистами предложено вырабатывать белковую муку, гидролизат, мороженую кормовую продукцию в виде белково-минерального концентрата, а также минеральный фарш, консервированный хлоридом или пиросульфатом натрия. При изготовлении фарша непосредственно на свиноферме внесение консерванта необязательно. Из перечисленных продуктов белковая мука из мидий отличается наиболее высокой кормовой ценностью, благодаря содержанию в ней белка, витаминов, макрои микроэлементов она является стимулятором роста, обеспечивает выживаемость птиц и животных.

Введение

в корм 3% белковой муки из мидий сокращает до 30% расход концентрированных кормов, при этом мясо животных не приобретает постороннего привкуса.

Отходы от переработки двустворчатых моллюсков используют также для производства высокоценного комплекса биологически активных компонентов. Такими продуктами являются гидролизаты из моллюсков (мидий, морского гребешка), которые при включении в рацион животных более эффективны, чем мука. Биологическая ценность гидролизата из мидий позволяет успешно использовать его в качестве добавки в рацион норок, а также при лечебно-профилактическом кормлении домашних животных. Показано, что мясо цыплят-бройлеров, которых выращивали на рационах, обогащенных такой добавкой в количестве 3…7%, по вкусовым и другим показателям качества превосходит мясо бройлеров, выращенных на стандартных рационах.

Отходы от переработки морского гребешка используют для получения жидкого кормового концентрата. По способу, разработанному в Японии, остатки мяса и внутренностей сырого или вареного морского гребешка подвергают частичному сбраживанию. Из полученной массы удаляют воду, доводят pH до 7. В тщательно размешанную массу вводят смесь хлорида натрия и протеазы (соответственно 12 и 0,15% массы сырья). Массу перемешивают, подогревают и выдерживают дтя сбраживания. Через 30 мин полученную сжиженную массу кипятят, охлаждают до температуры окружающей среды, отжимают, разделяя жидкую и твердую части. Жидкость очищают от жира центрифугированием и концентрируют.

Крупные производители пищевых продуктов, перерабатывающие двустворчатых моллюсков в Дании, Англии, Испании и других странах, решают проблему использования отходов, в основном направляя их на производство минерализованных кормовых добавок. Так, раковины морского гребешка, которого собирают в значительных количествах у Шетландских островов, после тщательной очистки от мяса мелко измельчают. Для выполнения операций по изготовлению минеральной муки используют оборудование, разработанное в Великобритании, которое позволяет извлекать мясо из раковин, промывать их водой, удалять остатки влаги, дробить раковины, измельчать их в муку, упаковывать готовый продукт. Получаемую муку применяют как кальциевую добавку в рацион кур-несушек.

Отечественные специалисты разработали технологию и техническое обоснование на оборудование линии производства кормовой крупки из створок раковин и целого некондиционного гребешка; проведены испытания на птицефабриках, и получено разрешение на включение этого продукта в рацион кур-несушек.

Брюхоногие моллюски. Переработка брюхоногих моллюсков также связана с получением кормовых продуктов. Для этих целей используют либо отходы от разделки брюхоногих, либо некондиционных моллюсков (мясо и раковины).

Отечественными специалистами разработана технология приготовления белкового, белково-минерального и минерального концентратов из отходов от переработки трубача. Технологический процесс извлечения мяса этого моллюска позволяет собирать отходы раздельно после первого и второго дроблений. Полужидкую массу отходов замораживают блоками до температуры внутри блока минус 18 °C или сушат при температуре не выше 80 «С.

Головоногие моллюски. Внутренности и другие отходы от переработки головоногих моллюсков давно и разнообразно используют для получения продукции, в том числе кормового назначения — муки, белковых гидролизатов, сырой и мороженой продукции из гонад, ганглий, направляемых для выделения жира, ферментов. Внутренности головоногих моллюсков используют также в качестве компонента для приготовления сброженного кормового продукта. Для этого по способу, разработанному японскими специалистами, смешивают внутренности каракатицы, отруби кукурузы или риса и добавляют дрожжи из расчета 1,5 г на 100 г смеси. Полученную смесь тщательно размешивают и подвергают брожению при 30…60°С.

Польские специалисты используют особый способ приготовления кормовой муки из мяса кальмара, которое имеет упругую волокнистую структуру и трудно поддается измельчению. Мясо кальмара измельчают при помощи ступенчато расположенных шнеков специальной конструкции. После такого измельчения массу направляют на варку, сушку, измельчение и помол.