: 664. 959. 2 (06) Разработка технологии конверсии вторичного сырья рыбоперерабатывающих предприятий с целью получения белковых концентратов




Назва: 664. 959. 2 (06) Разработка технологии конверсии вторичного сырья рыбоперерабатывающих предприятий с целью получения белковых концентратов
Дата канвертавання27.12.2012
Памер71.1 Kb.
ТыпДокументы
УДК : 664.959.2 (06)

Разработка технологии конверсии вторичного сырья рыбоперерабатывающих предприятий с целью получения белковых концентратов.

д.т.н., профессор Л.А. Иванова, аспирант Ю.В. Устинова, студент Д.Н. Марусина

Московский Государственный Университет Пищевых Производств,

кафедра «Биотехнология».


В настоящее время по всему миру остро ощущается дефицит белка. Альтернативным источником последнего может служить вторичное сырье рыбоперерабатывающих предприятий. Высокое содержание жира в составе рыбных отходов является нежелательным. В связи с этим был разработан способ и оптимизированы условия экстракции липидов, позволяющие максимально сохранить белок и наиболее полно обезжирить исходное сырье. Содержание белка в готовом продукте составило 71,1%.

Nowdays all over the world there is a great deficiency of protein. As an alternative source of protein the fishery by-products can serve. The high content of fat in the fish waste products is undesirable. In this connection we had been defined a way and conditions of lipids extraction, allowing to save the protein and to remove the lipids as much as possible. The protein content in a final product was 71,1 %.


В настоящее время потребность населения нашей планеты в продуктах питания не удовлетворяется полностью. Особенно остро ощущается дефицит белка. Запасы белка ограничены урожайностью сельскохозяйственных культур, размерами посевных площадей, продуктивностью животных, полноценностью кормовой базы, возможностями добычи продуктов Мирового океана и многими другими условиями.

В современном мире наблюдается тенденция к снижению степени обеспеченности населения белком. Из 6,9 млрд. человек, живущих на Земле, около половины страдают от недостатка белка, что определяется как экономическими, так и социальными проблемами. И это положение в ближайшее десятилетие, вероятно, сохранится [2].

Источниками получения белковых веществ и аминокислот кроме продуктов растениеводства и животноводства могут служить биомасса микроорганизмов, их метаболиты, а так же переработанные белоксодержащие отходы. К последним может быть отнесено вторичное сырье рыбоперерабатывающих предприятий, которое в настоящее время утилизируется крайне нерационально: путем сжигания, захоронения, несанкционированного выброса в окружающую среду. Наиболее распространенным методом утилизации является захоронение, что ведет к безвозвратной потере до 90% полезной продукции, которая может иметь реальный спрос на рынке. Рациональное использование белоксодержащих отходов позволит частично устранить дефицит белка и решить проблему их утилизации [1].

В настоящее время в отечественном АПК ощущается существенный недостаток кормового белка, оказывающий непосредственное влияние на ежегодное снижение поголовья крупного рогатого скота (КРС) в РФ. По данным обзора координационного аналитического центра АПК на 01 февраля 2010 г. общая величина поголовья КРС в России составила 20,7 млн. голов, что на 1,9% ниже, чем в 2009 г., на 24,2% - чем в 2000 г. и на 63,7% - чем в 1990 г. На фоне данной статистики, огромное значение приобретает создание новых технологий кормовых белковых добавок, позволяющих снизить дефицит белка в кормовом балансе России, основанных на максимальном использовании протеинов, содержащихся в отходах рыбоперерабатывающих производств.

Применяемые в настоящее время в рыбной отрасли технологии в большинстве своем являются многоотходными. Это снижает эффективность использования водных биологических ресурсов и рентабельность производства вследствие частичных потерь ценных компонентов сырья, увеличивая антропогенную нагрузку на окружающую среду. Снижение объема нерационально утилизируемых отходов рыбоперерабатывающих предприятий за счет внедрения новых технологических процессов является эффективным способом, позволяющим повысить глубину переработки рыбного сырья и экономичность производства. Актуальность данной проблемы отражена в Концепции развития рыбного хозяйства РФ на период до 2020 г., определяющей основные направления модернизации рыбной отрасли.

Именно поэтому целью работы явилась разработка универсального биотехнологического способа переработки отходов от разделки массовых промысловых рыб рыбохозяйственного бассейна России для получения кормовой белковой продукции, отличающегося от традиционных увеличенным выходом готового продукта, энерго- и ресурсосбережением.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

- исследовать биохимический состав исходного сырья (отходы от разделки промысловых рыб);

- разработать оптимизированной способ экстракции липидов из гомогенизированного сырья [2];

- разработать технологию сухого кормового белкового препарата.

В качестве исходного сырья в работе использовали отходы, полученные со следующих рыбопереработывающих предприятий: ОАО «Удмуртский Хладокомбинат», ГК «Русское море», ГК «Марина». Результаты проведенных исследований биохимического состава отходов, полученных от разделки 6 промысловых видов рыб, представлены в табл. 1. Содержание белка (сырого протеина) определяли по методу Кьельдаля (ГОСТ 7636-85 п.8.9.1); количество липидов находили экстракционным методом в аппарате Сокслета (ГОСТ 7636-85 п.3.7.1).

Таблица

Биохимический состав рыбных отходов, %.

Вид рыб

Состав отходов

Влажность

Белок

Липиды

Зольность

Килька

Головы, хребты, кожа

72,12

14,4

0,2

1,46

Мойва

Головы, хребты, кожа

74,5

14,2

19,0

2,28

Сельдь

Головы, хребты, кожа

69,92

14,9

23,1

0,82

Судак

Головы, хребты, кожа

67,35

18,5

3,6

10,38

Треска

Головы, хребты, кожа

76,58

19,1

1,0

3,03

Форель

Головы

61,98

15,4

17,2

6,12


Биохимический состав рыбных отходов варьирует в зависимости от вида рыб, возраста, пола, времени года и т.п., поэтому представленные данные являются усредненными.

Как видно из табл.1, отходы рыбоперерабатывающих предприятий содержат достаточно высокое количество белка (14,2-19,1%), что позволяет их использовать в качестве потенциального источника полноценного протеина.

Дальнейшее исследование проводили, используя в качестве сырья отходы от разделки трески, являющиеся для нас наиболее доступными.

Высокое содержание жира в составе вторичного рыбного сырья является нежелательным для получения кормовых белковых препаратов. Быстро окисляясь, липиды способствуют преждевременной порче готового продукта. В связи с этим был определен способ и оптимизированы условия экстракции липидов из рыбных отходов, позволяющие, с одной стороны, сохранить максимальное количество белка, а с другой наиболее полно обезжирить исходное сырье.

Для выбора экстрагента, наиболее полно извлекающего жировую фракцию из рыбных отходов, проводили сравнительное исследование с использованием ряда органических растворителей: изопропанол, ацетон, н-гексан, этилацетат, бутанол-1, этанол. Результаты исследований представлены на рис. 1.


Рисунок Влияние вида органического растворителя на экстрактивность липидов из отходов переработки трески.

Как видно из рис.1, наиболее полное извлечение липидов было достигнуто с применением этилацетата. Но использование его в качестве основного экстрагента ограничено его возможным токсичным действием (пары раздражают слизистые оболочки глаз и дыхательных путей, воздействие на кожу вызывает развитие экземы и дерматита). В связи с чем, дальнейшие исследования проводили с этанолом, что обусловлено его относительно низкой стоимостью и отсутствием токсичности.

Для достижения максимального извлечения жировой фракции из исходного сырья этанолом, проводили оптимизацию условий экстракции по следующим параметрам: соотношение гомогенизированной массы и экстрагент, концентрация спирта, температура и длительность процесса.

На рис. 2 представлена диаграмма, отражающая зависимость количества экстрагируемых липидов от соотношения гомогенизированная масса отходов : этанол. Соотношение 1:2,5 было выбрано в качестве наиболее целесообразного для дальнейших исследований.


Рисунок Влияние соотношения рыбной массы и этанола на экстрактивность липидов из отходов переработки трески.

На рис. 3 представлена зависимость количества экстрагируемых липидов от концентрации этилового спирта при условии, что соотношение гомогенизированной массы рыбных отходов и этанола составляло 1:2,5. В качестве рекомендуемой была выбрана концентрация 70% как наиболее экономически выгодная.


Рисунок Влияние концентрации этанола на экстрактивность липидов из отходов переработки трески.

На рис. 4 представлена зависимость количества экстрагируемых липидов от температуры экстрагента (при условии: соотношение гомогенизированной массы рыбных отходов и спирта - 1:2,5, концентрация спирта - 70%). В результате экстракции при 55 и 60°С выходы экстрагируемых липидов практически совпадают, что позволяет рекомендовать для дальнейшего применения температуру более низкую (55°С), выгодную как с экономической, так и с биохимической точек зрения, поскольку позволяет сохранить белок сырья в нативном состоянии.


Рисунок Влияние температуры экстрагента на экстрактивность липидов из отходов переработки трески.

Заключительным параметром оптимизации условий экстракции липидной фракции была длительность проведения процесса (при условии: соотношение гомогенизированной массы рыбных отходов и спирта - 1:2,5, концентрация спирта - 70%, температура экстрагента - 55°С). Результаты этих исследований представлены на диаграмме (рис.5).


Рисунок Влияние длительности проведения процесса на экстрактивность липидов из отходов переработки трески.

Согласно представленным результатам, были получены оптимизированные по четырем параметрам условия проведения экстракции липидов из вторичного сырья рыбоперерабатывающих предприятий, позволяющие удалить 89,3% исходной жировой фракции: соотношение гомогенизированной массы рыбных отходов и этанола 1:2,5; концентрация этанола 70%; температура экстрагента 55°С; длительность процесса 60 мин.

Полученную обезжиренную массу высушивали конвективным методом с температурой теплоносителя-воздуха не более 100°С. Полученный сухой концентрат измельчали до достижения дисперсности менее 500 мкм. В готовом продукте (влажность 4,8%) определяли содержание белка (сырого протеина) составило 71,1%.


Полученные в ходе проведения исследований результаты позволяют сделать вывод о возможности создания малоотходной технологии получения белковых концентратов кормового назначения на основе вторичного сырья рыбоперерабатывающих предприятий. Разработка и внедрение подобной технологии, с одной стороны, позволит снизить антропогенное воздействие на окружающую среду, а с другой – частично компенсировать дефицит белка в кормовой базе отечественного АПК.


Литература:

  1. Байдалинова Л. С., Лысова А. С., Мезенова О. Я. Биотехнология морепродуктов. - М.: Мир. - 2006. - 560 с.

  2. Иванова Л.А., Войно Л.И., Иванова И.С.. Пищевая биотехнология. Переработка растительного сырья. Под ред. И.М. Грачевой. – М.: КолосС, 2008 г. – 472 с.

  3. Arason S. Utilization of Fish Byproducts in Iceland. Advances in Seafood Byproduct. Alaska Sea Grant College Program, 2003.

  4. Ingadottir B. The use of acid and alkali-aided protein solubilization and precipitation methods to produce functional protein ingredients from tilapia. A thesis presented to the graduate school of the University of Florida in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of science. University of Florida. 2004.


Дадаць дакумент у свой блог ці на сайт

Падобныя:

: 664. 959. 2 (06) Разработка технологии конверсии вторичного сырья рыбоперерабатывающих предприятий с целью получения белковых концентратов iconАзотнокислотное разложение шеелитовых концентратов и разработка технологии получения товарной вольфрамсодержащей продукции

: 664. 959. 2 (06) Разработка технологии конверсии вторичного сырья рыбоперерабатывающих предприятий с целью получения белковых концентратов iconИспользование золошлаков от котлоагрегатов для получения строительных материалов
Целью нашей работы является разработка технологии, для получения из золошлака материала, пригодного для использования в строительной...

: 664. 959. 2 (06) Разработка технологии конверсии вторичного сырья рыбоперерабатывающих предприятий с целью получения белковых концентратов icon«Разработка технологии производства стронция-82 – сырья для получения радиофармакологических препаратов», заключённого между Министерством образования и науки и фгуп «гнц рф-фэи» в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологич
Линейный ускоритель Московской мезонной фабрики. Завершение сооружения, пуск, научная эксплуатация и усовершенствование сильноточного...

: 664. 959. 2 (06) Разработка технологии конверсии вторичного сырья рыбоперерабатывающих предприятий с целью получения белковых концентратов iconЧыонг занг разработка технологии продуктов питания на базе микробной биоконверсии комплексного растительного сырья
Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

: 664. 959. 2 (06) Разработка технологии конверсии вторичного сырья рыбоперерабатывающих предприятий с целью получения белковых концентратов iconМикробиологические и экологические аспекты переработки вторичного лигноцеллюлозного сырья
Защита состоится «23» мая 2007 г в 13 час на заседании диссертационного совета

: 664. 959. 2 (06) Разработка технологии конверсии вторичного сырья рыбоперерабатывающих предприятий с целью получения белковых концентратов iconСовременные проблемы технологии производства моторных топлив из нефтяного сырья
В соответствии с этим глубина переработки нефти была дифференцирована для различных предприятий: более высокая для заводов, размещаемых...

: 664. 959. 2 (06) Разработка технологии конверсии вторичного сырья рыбоперерабатывающих предприятий с целью получения белковых концентратов iconРабот по конверсии радиочастотного спектра на 2012 год
Реализация локально-территориального принципа конверсии рчс для обеспечения возможности развития в полосе частот 726–790 мгц систем...

: 664. 959. 2 (06) Разработка технологии конверсии вторичного сырья рыбоперерабатывающих предприятий с целью получения белковых концентратов iconМетодическая разработка Проектный метод обучения с использованием информационных технологии в неделимых классах технология 8-11 классы
Представленная система уроков для учащихся 8-11 классов раскрывает алгоритм работы учащихся на уроках технологии в неделимых классах...

: 664. 959. 2 (06) Разработка технологии конверсии вторичного сырья рыбоперерабатывающих предприятий с целью получения белковых концентратов iconКлинические проявления первичного и вторичного сифилиса
Особое внимание обращено на редкие формы твердого шанкра, которые стали чаще появляться в последние годы, а также на особенности...

: 664. 959. 2 (06) Разработка технологии конверсии вторичного сырья рыбоперерабатывающих предприятий с целью получения белковых концентратов iconРазработка методов биотехнологического получения белков, аминокислот и нуклеозидов, меченных 2Н ( d ) и 13С, с высокими степенями изотопного обогащения.
Разработка методов биотехнологического получения белков, аминокислот и нуклеозидов, меченных 2H (D) b 13C, с высокими степенями изотопного...

Размесціце кнопку на сваім сайце:
be.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©be.convdocs.org 2012
звярнуцца да адміністрацыі
be.convdocs.org
Галоўная старонка