Ценная белковая добавка из побочных продуктов переработки отходов убоя птицы

Объем производства продуктов птицеводства в мире неуклонно растёт. Вместе с ним посто­янно растёт и количество побочных продуктов переработки птицы, в виде так называемых тех­нических отходов.


Известно (В.А. Мельник, 2013) что на долю таких отходов приходится не менее  23-28% исходной массы птицы к моменту убоя при получении потрошеных ту­шек и       15-18,5% - при производстве полупотрошенных продуктов. В состав указанных отходов попадают кровь, пищеводы, зобы, кишечники, железистые желудки, желчные пузыри, трахеи, селезенки, яичники, яйце­воды, семенники, кутикулы. Часто к ним добавляются головы, ноги. Большинство технологических линий убоя птицы не предусматривают отделение пера с по­следующим его сбором, сепарацией и сушкой. В силу этого перо, пух попадает в общую массу технических отходов смешиваясь с другими его видами. Такая высо­ковлажная смесь отходов теряет свою технологичность, а классическая технология получения мясо-перьевой муки в котлах Лaпca приводит к формированию из них белкового продукта низкого качества с минимальной переваримостью белка.


Дело в том, что перо, когти, чешуйки лап, шпоры, клюв птицы, занимающие, как правило, до четверти массы всех отходов переработки птицы представлены кератинсодержащим протеином, уровень которого мо­жет доходить до значения 78-90% по сухому веществу.


Особенностью белка кератина является то, что он имеет очень большую молекулярную массу, сложную структуру и характеризуется наличием очень высоких концентраций серосодержащих аминокислот цистина и цистеина. Эти аминокислоты формируют огромное количество дисульфидных связей между пептидными цепочками белка, делая его эластичным, но при этом максимально непроницаемым для ферментов пищева­рительного тракта. Дисульфидные связи плохо поддают­ся расщеплению ферментами пищеварительного тракта птицы. В результате белок пера и чешуек переваривается в организме всего на 15-22%. Гидротермическая обра­ботка в котлах Лaпca не может существенно справиться с гидролизом дисульфидных связей и достаточно серьёзно повысить пищеварительную доступность белка.


Если разорвать тем или иным способом (путем ги­дротермической обработки, обработки кислотами, ще­лочами, ферментами и т.д.) эти дисульфидные связи, молекулы кератина распадутся на отдельные пептидные звена, доступные действию протеолитических фермен­тов пищеварительной системы птицы.


Надо также учесть, что мягкие ткани птицы, попада­ющие в отходы с внутренними органами, кожей, сухо­жильями, связками и костями представлены в основном белками, коллагеном, эластином и ретикулином. Эти белки, как и кератины, относятся к одним из самых сложных и трудноусвояемых в организме животных и птицы. Доказано, что их переваримость не превышает 30-40% от их наличия в добавке.


И только третья совсем не значительная часть (до 15%) всех отходов убоя птицы приходится на кровь и другие легкопереваримые части, что естественно не делает легкопереваримым продукт их переработки в котлах Лапса в целом.


Учитывая это, современными подходами извлечения пользы из убойных отходов предложено заменить их обработку в котлах Лапса на переработку в экструдерах. Однако такая замена оказалась сложно осуществимой, не всегда эффективной и часто выполняется с плохо контролируемым эффектом.


Мировая практика переработки продуктов убоя птицы в ряде случаев по-прежнему пользуется высокотемпе­ратурной обработкой при 120-130°С, но сочетает этот приём со специальным ферментативным гидролизом системами ферментных препаратов (например, техно­логия Олзайм ФД).


Такая обработка повышает энергетическую ценность продукта на 17%, увеличивает доступность аминокислот на 22%, концентрацию незаменимых аминокислот на 14%.


Учитывая это, торговым домом «Биопрепарат» со­вместно с институтами РАН разработана и запущена в массовое производство своя оригинальная технология получения высококачественной мясо-перьевой муки, которая включает следующие технологические этапы:


- дробление до размера частиц менее 40 мм и переме­шивание сырья мясо-перьевых отходов птицы;


- загрузка сырья в котёл Лапса;


- введение катализатора в количестве 10% от массы сырья;


- обработка продукта при температуре 133°С и давле­нии 0,4 М Па в течение 30 минут;


- сброс давления до атмосферного и температуры до 55°С;


- слив соапстока;


- двукратная промывка водой продукта при 60°С в течение 90 минут;


- ввод специального фермента Протозим (500г на тон­ну) и кофермента (2,5 кг на I т);


- ферментация при постоянном перемешивании 2 часа при температуре 50°С;


- стерилизация продукта при температуре 133°С в те­чение 15 минут;


- сушка при температуре 80°С до влажности 7-10% в течение 2-х -3-х часов;


- ввод антиоксиданта и перемешивание 30 минут;


- выгрузка, охлаждение, измельчение и фасовка.


Такая технология позволяет получить однородную и стабильную по составу высокобелковую добавку повы­шенной усвояемости. Отдельные показатели питатель­ности добавки приведены в таблице 1.


Таблица 1. Состав и питательность гидролизованной мясо-перьевой муки с применением ферментной базы Протозим (см. фото ниже)


Данные таблицы 1 показывают, что гидролизная мясо­-перьевая мука концентрирует в себе около 55% сырого протеина, подавляющее количество которого представ­лено чистым белком. В отличие от чисто перьевой муки в полученном продукте меньше белка, но его энергетиче­ская ценность выше более чем на 50 ккал на 100г. Это означает, что гидролизная мука, полученная от переработки отходов убоя птицы, является высокопитательной белко­вой добавкой. Исследования показали, что переваримость протеина такой муки вследствие оптимизации гидролиза возросла с 30-35 до 80% и более. Благодаря этому суще­ственно повысилась доступность аминокислот и степень их использования в организме птицы.


Концентрация жира в такой мясо-перьевой муке выше, чем в других вариантах её получения на 3-5%. Однако защита и стабилизация липидов в продукте позволяет удержать показатели качества жира по кислотному числу на уровне 20,1 мг КОН (допустимый показатель для мо­лодняка птицы 30), а перекисное число жира остаётся на нулевом уровне. Это означает, что переработка продуктов убоя по термическому и одновременно гидролизному типу не ухудшает показатели качества жира. Она частич­но расщепляет липиды до жирных кислот, но реакции образования перекисей не вызывает. Это означает, что жир такой муки хорошо подготавливается к перевари­ванию птицей и является главным фактором высокой энергетической ценности продукта.


Важно понять, что в результате комбинации тер­мической обработки и ферментативного гидролиза в конечном кормовом продукте меняется соотношение аминокислот. Во всяком случае сравнивание профиля стандартной экструдированной мясо-перьевой муки, и полученной методом ферментативного гидролиза с профилем идеального протеина для бройлеров (Рис.1.) свидетельствует, что предложенный нами способ суще­ственно исправляет пороки стандартного продукта.


Рисунок 1. Сравнение аминокислотного профиля экструдата и гидролизата мясо-перьевой муки с идеальным протеином для бройлеров




Данные рисунка 1 показывают, что гидролиз сни­жает относительную концентрацию изолейцина, метионина+цистина, фенилаланина+тирозина и трео­нина относительно кривой идеального белка. В результа­те она лучше подходит для формирования желательного аминокислотного профиля по сравнению с экструдатом.


Такую муку можно без опаски использовать как фак­тор животного белка в комбикормах для птицы.


При достижении стабильных микробиологических показателей по общей бакобсемененности такой про­дукт можно вводить в рацион цыплят (как мясных так и яичных) взамен аналогичного количества рыбной муки в дозе 5-8% по массе комбикорма.


Мясо-перьевая мука может служить фактором жи­вотного белка у взрослой яйценоской птицы при угрозе начала расклёва, если доза введения добавки будет находиться в пределах 2-5%.


Мясо-перьевая мука может быть хорошим подспо­рьем получения качественного инкубационного яйца при формировании рациона племенной птицы, если доза её включения в комбикорм будет находиться в пределах 3-5%.


Таким образом, сочетание термической обработки и ферментативного гидролиза специальным фермент­ным комплексом Протозим модифицирует процесс получения кормовой добавки животного происхож­дения. Благодаря такому оптимальному предварительному гидролизу резко повышается доступность аминокислот и жиров, возрастает уровень обменной энергии. Мука становится фактором адекватной за­мены дорогостоящей рыбной муки и вводит элемент безотходного производства в промышленном птицеводстве. Она удешевляет кормовой рацион и повышает его экономическую эффективность применения.