ИССЛЕДОВАНИЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ГРАНУЛИРОВАННОГО КОРМА НА ОСНОВЕ ФЕРМЕНТОЛИЗАТА ИЗ МЕЛКОЙ АЗОВО-ЧЕРНОМОРСКОЙ РЫБЫ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
При производстве корма для ферментолиза рыбного сырья (хамса ( Engraulis encrasicolus ), выловленная в декабре 2016 г. в Черном море) использовался ферментный препарат протосубтилин Г3х (0,5 % к массе фарша) с протеолитической активностью 120 ед./г. Установлен химический состав корма: массовая доля азотистых веществ - 15,7 %, жира - 12,9 %, содержание воды - 7,3 %. Органолептические и физические показатели (длина и диаметр гранул, крошимость, проход через сито, разбухаемость) корма соответствовали требованиям ГОСТ Р 51899-2002. Исследование динамики содержания воды в корме, упакованном в пакеты из полиэтилена (марки 15803-020 (СТ) толщиной 40 мкм по ГОСТ 16337-77) и бумаги (оберточной, непропитанной по ГОСТ 8273-75), показало, что массовая доля воды в корме во время хранения колебалась в пределах 3-10 % в зависимости от вида упаковки и продолжительности хранения. Показатели общей бактериальной и микозной обсемененности корма зависели от вида упаковки, но не превышали установленные нормы. Наиболее интенсивное снижение количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов происходило в течение первых 45 суток хранения, к окончанию срока хранения этот показатель сократился в 10-12 раз. Доказана микробиологическая безопасность корма в отношении таких микроорганизмов, как бактерии группы кишечной палочки, стафилококки, протеи, спорообразующие анаэробные микроорганизмы (в том числе сульфитредуцирующие клостридии) и сальмонеллы и их микробиологическая стабильность при хранении в упаковке из полиэтилена и бумаги в течение 75 суток. После хранения распакованного корма в течение 7 месяцев микробиологические показатели не превышали норму. Содержание свинца, кадмия и ртути в корме также не превышало допустимые уровни, установленные на полнорационные комбикорма для продуктивной птицы, свиней, рыб, пушных зверей, кроликов и нутрии, а также для непродуктивных животных.

Ключевые слова:
хамса, ферментный препарат протосубтилин Г3х, упаковка из полиэтилена и бумаги, бактериальная и микозная обсемененность, патогенные микроорганизмы, бактерии группы кишечной палочки, стафилококки, протеи, спорообразующие анаэробные микроорганизмы, сальмонеллы
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

Возможные допустимые уловы мелких рыб Черного и Азовского морей (хамсы, шпрота, тюльки) в настоящее время значительно превышают их объемы, направляемые на производство пищевой продукции. В этой связи разработка новых направлений использования этого вида сырья является актуальной и имеет большое практическое значение. Один из перспективных вариантов использования хамсы - технология сухого гранулированного корма, разработанная Керченским филиалом («ЮгНИРО») ФГБНУ «Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства». Особенностью этой технологии является отсутствие необходимости использовать дефицитную и дорогостоящую рыбную муку. В качестве источника полноценного белка, полиненасыщенных жирных кислот омега-3 и омега-6 используется ферментированная хамса, а в качестве источника углеводов - один из наиболее распространенных в Российской Федерации видов растительного сырья - пшеница [1-3]. Важным и до настоящего времени нерешенным вопросом технологии кормов на основе ферментированной хамсы является динамика микробиологических показателей продукта, что в значительной мере определяет его безопасность и стабильность при хранении. С учетом вышеизложенного целью исследования являлось изучение динамики микробиологических показателей гранулированного корма на основе ферментолизата хамсы. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: - уточнить химический состав разработанного гранулированного корма; - определить его органолептические и физические показатели; - определить общую бактериальную и микозную обсемененность гранулированного корма в процессе хранения; - установить наличие/отсутствие в корме бактерий группы кишечной палочки (БГКП), стафилококков, протеев, спорообразующих анаэробных микроорганизмов, сальмонелл; - определить содержание токсичных элементов (кадмия, свинца, ртути) в корме. Материалы и методы исследования В качестве рыбного сырья для производства корма использовалась хамса (Engraulis encrasicolus), выловленная в декабре 2016 г. в Черном море. Сырье было заморожено и хранилось при температуре минус 25°С. Для ферментолиза рыбного сырья использовался ферментный препарат протосубтилин Г3х с протеолитической активностью 120 ед./г по ТУ 9291-029-13684916-2010 производства ООО «ПО «Сиббиофарм» (г. Бердск, Новосибирская обл.). В качестве растительных компонентов корма использовались продукты переработки пшеницы - мука пшеничная по ГОСТ Р 52189-2003 [4] и отруби пшеничные по ГОСТ 7169-66 [5]. Производство гранулированного корма осуществляли следующим образом: рыбное сырье (хамсу) после размораживания на воздухе измельчали на волчке с диаметром отверстий решетки 5 мм и добавляли 0,5% ферментного препарата протосубтилин Г3х к массе фарша, тщательно перемешивали и выдерживали при температуре 54 °С в течение 240 минут при периодическом перемешивании. В приготовленный ферментолизат в процессе инактивации ферментов кипячением в течение 10-15 минут добавляли при перемешивании пшеничную муку согласно рецептуре. В клейстеризованную массу (крахмал, содержащийся в муке, при высокой температуре подвергается частичной клейстеризации) при дальнейшем перемешивании добавляли отруби. Консерванты, антиокислители, красители и усилители вкуса в корме не использовали. Полученную рыборастительную смесь направляли на гранулирование в опытно-лабораторный шнековый гранулятор, позволяющий получать плотные влажные гранулы длиной не более двух диаметров гранулы. Сушку полученных влажных гранул корма проводили при температуре 55 °С, затем охлаждали и просеивали. Готовый гранулированный корм упаковывали в пакеты из оберточной бумаги (непропитанной) по ГОСТ 8273-75 [6] и в пакеты, изготовленные из пленки полиэтиленовой марки 15803-020 (СТ) толщиной 40 мкм по ГОСТ 16337-77 [7]. Данный полиэтилен (полиэтилен высокого давления) характеризуется универсальностью, надежностью, эластичностью, водонепроницаемостью, низкой паро- и газопроницаемостью, морозоустойчивостью и высокой устойчивостью к химическому воздействию. Полученные образцы корма хранили при температуре 20 ± 2 оС и относительной влажности воздуха не более 75 %. Исследования проводились также для корма, который хранился в неупакованном виде в течение 7 месяцев. Химический состав корма и рыбного сырья определяли стандартными методами [8-11]. Органолептические характеристики корма определяли по ГОСТ Р 51899-2002 [12] и ГОСТ 13496.13-75 [13]. Физические параметры корма также оценивали в соответствии с определенными стандартами: крошимость гранул - по ГОСТ 23513-79 [14]; проход через сито с отверстиями диаметром 2 мм и разбухаемость гранул - по ГОСТ Р 51899-2002 [12]. Длину гранул измеряли с помощью линейки, диаметр - с помощью штангенциркуля. Измерения проводили на десяти гранулах, взятых подряд. По полученным данным вычисляли среднеарифметическое значение диаметра и длины гранул. Микробиологические исследования гранулированного корма проводили стандартными методами по показателям, нормируемым едиными ветеринарно-санитарными требованиями и другими документами [15, 16]. Определяли количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), микроскопических грибов - дрожжей и плесеней (расчет производили в колониеобразующих единицах (КОЕ) на 1 г продукции), наличие БГКП, стафилококков, протеев, сульфитредуцирующих клостридий и сальмонелл. Содержание токсичных элементов (кадмия, свинца, ртути) определяли по ГОСТ 26929-94, ГОСТ 30178-96, ГОСТ 26927-86 [17-19] стандартными методами на атомно-абсорбционном спектрофотометре AAS 30 Carl Zeiss Jena (Германия) и анализаторе ртути HG-1 «Hiranuma» (Япония). Все исследования проводили в трехкратной повторности. Статистическая обработка полученных экспериментальных данных осуществлялась с использованием программного пакета Microsoft Office 2007. Результаты исследований и их обсуждение Согласно данным исследования химического состава высушенного гранулированного корма, в продукте, полученном на основе ферментированной хамсы, массовая доля азотистых веществ составляет 15,7 %, жира - 12,9 %, при массовой доле воды 7,3 %. Характеристики органолептических и физических показателей гранулированного корма, изготовленного на основе ферментолизата хамсы, приведены в табл. 1. Таблица 1 Органолептические и физические показатели гранулированного корма на основе ферментолизата хамсы Показатель Характеристика Внешний вид Гранулы цилиндрической формы с матовой поверхностью Цвет От светло-коричневого до коричневого Запах Легкий рыбный, без затхлого, плесневелого и запаха окисленного жира Диаметр гранул, мм 5,5 Длина гранул, мм 8,1 Крошимость гранул, % 5,0 Проход через сито с отверстиями диаметром 2 мм, % 2,1 Разбухаемость гранул, мин 28 Согласно экспериментальным данным из табл. 1, крошимость (корма для рыб - не более 5 %, лошадей - 7 %, кроликов, нутрий и пушных зверей - 8 %, сельскохозяйственных животных - 22 %), проход через сито (для прудовых карповых рыб - не более 5 %, сельскохозяйственных животных, кроликов и нутрий - 10 %) и разбухаемость гранул корма (для рыб - не менее 25 минут) соответствуют требованиям ГОСТ Р 51899-2002 «Комбикорма гранулированные. Общие технические условия» [12]. Диаметр и длина гранул также отвечают требованиям действующего стандарта. Исследование динамики содержания влаги в корме, упакованном в пакеты из полиэтилена и бумаги (оберточной, непропитанной), показало, что массовая доля воды в корме во время хранения колебалась в пределах 3-10 % в зависимости от вида упаковочного материала и продолжительности хранения (рис. 1). Так, в течение 30-45 суток хранения в корме, хранившемся в бумажных пакетах, содержание воды увеличилось до 10 %, в полиэтиленовых - уменьшилось до 3 %; в конце хранения (60-75 суток) содержание воды стабилизировалось на уровне 8 и 4 % соответственно. Необходимо отметить, что содержание воды в гранулированном корме на протяжении всего периода хранения не превышало норму - 12,0-14,5 % [12]. Результаты исследований общей бактериальной обсемененности гранулированного корма в зависимости от вида упаковки и продолжительности хранения представлены табл. 2. Таблица 2 Общая бактериальная обсемененность гранулированного корма в зависимости от вида упаковки и продолжительности хранения Продолжительность хранения, сут Допустимый уровень, КОЕ/г Образцы в полиэтиленовых пакетах Образцы в бумажных пакетах КМАФАнМ, КОЕ/г Всего В том числе Bacillus sp. Всего В том числе Bacillus sp. 1 Не более 500·103 [15, 16] 1,2·103 0,02·103 1,8·103 0,9·103 30 0,9·103 0,03·103 1,1·103 0,6·103 45 0,11·103 0,04·103 0,4·103 0,05·103 60 0,16·103 0,03·103 0,14·103 0,04·103 75 0,12·103 0,02·103 0,15·103 0,04·103 Из данных табл. 2 следует, что КМАФАнМ на протяжении всего срока хранения корма не превышало норму для кормов и кормовых добавок [15, 16]. Небольшие значения КМАФАнМ обусловлены, вероятно, низким содержанием воды в корме. Достоверной разницы между образцами, упакованными в бумажные и полиэтиленовые пакеты, не выявлено. Наиболее интенсивное снижение КМАФАнМ происходило в течение первых 45 суток хранения. В целом к концу хранения значение этого показателя сократилось в 10-12 раз (рис. 2). Рис. 2. Изменение КМАФАнМ в образцах корма, упакованных в бумажные и полиэтиленовые пакеты, на протяжении 75 суток хранения Результаты исследований микозной обсемененности гранулированного корма в зависимости от вида упаковки и продолжительности хранения представлены в табл. 3. Таблица 3 Общая микозная обсемененность гранулированного корма в зависимости от вида упаковки и продолжительности хранения Продолжительность хранения, сут Допустимый уровень, КОЕ/г Образцы в полиэтиленовых пакетах Образцы в бумажных пакетах Микроскопические грибы, КОЕ/г Всего В том числе Всего В том числе дрожжи плесени дрожжи плесени 1 Не более 50·103 [16] -* - - - - - 30 - - - 40 40 - 45 20 20 - 60 50 10 60 30 30 - 120 100 20 75 20 20 - 40 40 - * «-» - отсутствие роста в 0,1 г продукции. Из данных табл. 3 следует, что количество микроскопических грибов в корме не превышало норму. В корме, упакованном в полиэтиленовые пакеты, плесеней обнаружено не было, а общее количество микроскопических грибов, с учетом дрожжей, было ниже, чем в корме, хранившемся в бумажной упаковке. Это обусловлено, вероятно, более низким содержанием воды в корме в полиэтиленовых пакетах (2,9-3,5 %) по сравнению с кормом в бумажных пакетах (7,6-9,8 %). Содержание БГКП и патогенной микрофлоры в корме, упакованном в полиэтиленовые и бумажные пакеты, в начале хранения представлено в табл. 4. Таблица 4 Содержание бактерий группы кишечной палочки и патогенной микрофлоры в корме, упакованном в полиэтиленовые и бумажные пакеты, в начале хранения Показатель Допустимый уровень Содержание БГКП Отсутствие в 1 г Отсутствие Стафилококки Отсутствие в 1 г Отсутствие Протеи Отсутствие в 1 г Отсутствие Спорообразующие анаэробные микроорганизмы (в том числе сульфитредуцирующие клостридии) Отсутствие в 1 г Отсутствие Сальмонеллы Отсутствие в 25 г Отсутствие Данные табл. 4 доказывают микробиологическую безопасность кормов в начале хранения в отношении таких микроорганизмов, как БГКП, стафилококки, протеи, спорообразующие анаэробные микроорганизмы (в том числе сульфитредуцирующие клостридии) и сальмонеллы. Таким образом, хранение гранулированного корма, упакованного в пакеты из пленки полиэтиленовой и бумаги, обеспечивает его микробиологическую стабильность на протяжении 75 суток. Этот срок соответствует рекомендуемой продолжительности хранения, установленной для комбикорма молодняка свиней, крупного рогатого скота, сельскохозяйственной птицы и остальных видов комбикормов [20]. Результаты исследований микробиологических показателей корма, хранившегося в неупакованном виде в течение 7 месяцев, представлены в табл. 5. Таблица 5 Микробиологические показатели корма, хранившегося в неупакованном виде в течение 7 месяцев Показатель Допустимый уровень Значения показателей КМАФАнМ, КОЕ/г Не более 500·103 [15, 16] (0,07-0,12)·103 Микроскопические грибы, КОЕ/г Не более 50·103 [16] (0,04-0,08)·103 БГКП Отсутствие в 1 г Отсутствие Стафилококки Отсутствие в 1 г Отсутствие Протеи Отсутствие в 1 г Отсутствие Спорообразующие анаэробные микроорганизмы (клостридии) Отсутствие в 1 г Отсутствие Сальмонеллы Отсутствие в 25 г Отсутствие Согласно данным табл. 5, после хранения корма в течение 7 месяцев без упаковки микробиологические показатели продукта также не превышают норму. Мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы на 15-25 % представлены спорообразующими аэробными бактериями (преимущественно Bacillus subtilis). Микроскопические грибы на 75-100 % представлены осмотолерантными дрожжами, плесневые грибы встречались в единичных случаях в количествах, не превышающих 30 КОЕ/г. Результаты исследования содержания в корме токсичных элементов (кадмия, свинца, ртути) представлены в табл. 6. Таблица 6 Содержание токсичных элементов в гранулированном корме на основе ферментолизата из мелкой азово-черноморской рыбы - хамсы Токсичный элемент, мг/кг Допустимый уровень [12] Значение показателя Свинец Не более 3,0/5,0* 1,7 Кадмий Не более 0,3/0,4* 0,3 Ртуть Не более 0,05/0,1* 0,05 *В зависимости от вида животного. В соответствии с данными табл. 6, содержание свинца, кадмия и ртути в корме не превышает допустимые уровни, установленные на полнорационные комбикорма для продуктивной птицы, свиней, рыб, пушных зверей, кроликов и нутрии, а также для непродуктивных животных [12, 16, 21]. Выводы Таким образом, в ходе исследования получены следующие результаты: 1. Установлено, что в разработанном гранулированном корме на основе ферментолизата из мелкой азово-черноморской рыбы - хамсы массовая доля азотистых веществ составляет 15,7 %, жира - 12,9 %, при содержании воды 7,3 %. 2. Органолептические и физические показатели корма соответствуют принятым нормам. 3. Установлена микробиологическая безопасность гранулированного корма в отношении КМАФАнМ, микроскопических грибов (в том числе дрожжей и плесеней), БГКП, а также патогенных микроорганизмов, таких как стафилококки, протеи, спорообразующие анаэробные микроорганизмы (в том числе сульфитредуцирующие клостридии) и сальмонеллы. 4. Показано, что содержание токсичных элементов (кадмия, свинца и ртути) соответствует норме.
Список литературы

1. Vinnov A. S., Kozlova S. L., Kryvonos O. N. Orthogonal central composite planning application for Azov sardelle proteins enzymatic hydrolysis process investigation // ПродовольчаіндустріяАПК. 2015. № 4. С. 16-20.

2. Чернявская С. Л., Есина Л. М., Виннов А. С., Кривонос О. Н. Разработка технологии кормовых продуктов из мелких азово-черноморских рыб // Тр. Южного науч.-исслед. ин-та рыбного хоз-ва и океанографии. 2017. Т. 54, № 2. С. 123-132.

3. Vinnov А. S., Chernyavskaya S. L., Krivonos O. N. The Azov anchovy proteins enzymatic hydrolysis modes development // Тр. Южного науч.-исслед. ин-та рыбного хоз-ва и океанографии. 2017. Т. 54, № 2. С. 133-138.

4. ГОСТ Р 52189-2003. Мука пшеничная. Общие технические условия. URL: http://vsegost.com/ Catalog/32/3211.shtml (дата обращения: 12.07.2017).

5. ГОСТ 7169-66. Отруби пшеничные. Технические условия. URL: http://vsegost.com/Catalog/ 21/2168.shtml (дата обращения: 11.07.2017).

6. ГОСТ 8273-75. Бумага оберточная. Технические условия. URL: http://vsegost.com/Catalog/ 82/8238.shtml (дата обращения: 13.07.2017).

7. ГОСТ 16337-77. Полиэтилен высокого давления. Технические условия. URL: http://vsegost.com/ Catalog/54/5416.shtml (дата обращения: 13.07.2017).

8. ГОСТ 13496.4-93. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания азота и сырого протеина. URL: http://vsegost.com/Catalog/96/9671.shtml (дата обращения: 11.07.2017).

9. ГОСТ 13496.15-97. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания сырого жира. URL: http://vsegost.com/Catalog/48/4897.shtml (дата обращения: 13.07.2017).

10. ГОСТ Р 54951-2012. Корма для животных. Определение содержания влаги. URL: http://vsegost.com/Catalog/53/53270.shtml (дата обращения: 13.07.2017).

11. ГОСТ 7636-85. Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа. URL: http://vsegost.com/Catalog/12/12596.shtml (дата обращения: 11.07.2017).

12. ГОСТ Р 51899-2002. Комбикорма гранулированные. Общие технические условия. URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-r-51899-2002 (дата обращения: 12.07.2017).

13. ГОСТ 13496.13-75. Комбикорма. Методы определения запаха, зараженности вредителями хлебных запасов. URL: http://vsegost.com/Catalog/35/35588.shtml (дата обращения: 12.07.2017).

14. ГОСТ 23513-79. Брикеты и гранулы кормовые. Технические условия.URL: http://vsegost. com/Catalog/14/14831.shtml (дата обращения: 11.07.2017).

15. Единые ветеринарные (ветеринарно-санитарные) требования, предъявляемые к товарам, подлежащим ветеринарному контролю (надзору). URL: http://www.fsvps.ru/fsvps/laws/1175.html (дата обращения: 11.07.2017).

16. О безопасности кормов и кормовых добавок. Проект Технического регламента Таможенного союза (ЕАЭС). URL: http://docs.cntd.ru/document/1200083875 (дата обращения: 12.07.2017).

17. ГОСТ 26929-94. Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов.URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-26929-94 (дата обращения: 12.07.2017).

18. ГОСТ 30178-96. Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов. URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-30178-96 (дата обращения: 18.07.2017).

19. ГОСТ 26927-86. Сырье и продукты пищевые. Методы определения ртути. URL: http:// docs.cntd.ru/document/1200021114 (дата обращения: 18.07.2017).

20. ГОСТ Р 51850-2001. Продукция комбикормовая. Правила приемки. Упаковка, транспортирование и хранение.URL: http://vsegost.com/Catalog/67/6746.shtml (дата обращения: 19.07.2017).

21. СанПин 2.3.2.1078-01. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов». URL: http://docs.cntd.ru/document/901806306 (дата обращения: 19.07.2017).