Разработка технологии изготовления рыборастительных кормов
В настоящее время значимость аквакультурного производства Волжско-Каспийского бассейна возрастает в связи с тем, что уловы промысловых видов рыб, традиционного источника пищевой продукции, сокращаются, а их восстановление затруднено ввиду снижения эффективности естественного и ограниченных масштабов искусственного воспроизводства.
Природно-климатические условия Астраханского региона благоприятны для развития аквакультуры. В области уже на протяжении более сорока лет осуществляют свою деятельность предприятия, занимающиеся товарным рыбоводством, которые используют для этих целей как естественные водоемы (зона западных подстепных ильменей), так и искусственно созданные инженерные пруды, расположенные на землях сельскохозяйственного назначения, а также садковые формы выращивания. Годовой объем выращенной рыбы составляет 17-17,5 тыс. т1. Основной продукцией аквакультуры Астраханской области является свежая и охлажденная рыба (карп, белый амур, белый и пестрый толстолобик), выращенная в прудах инженерного типа и естественных водоемах (ильменях) [1]. Одним из новых объектов выращивания является африканский сом [2].
В рамках правительственной подпрограммы "Развитие аквакультуры в Астраханской области на 2015-2019 гг." предусматривается повышение эффективности товарного рыбоводства путем перехода на интенсивные технологии выращивания рыбы, с использованием искусственного кормления. Для интенсификации рыбоводства необходима организация централизованного обеспечения прудовых хозяйств не только зерном, но и специализированными кормами. В настоящее время выращиванием рыб занимается значительное количество рыбоводных хозяйств. Основным кормом, доступным рыбоводным хозяйствам, является фуражное зерно. Расход зерна планируется только для выращивания карпа. Органические вещества зерна повышают кормовую базу, продуктивность растительноядных рыб и рыбопродуктивность прудов в целом. При планировании кормления рыб с целью обеспечения рыбопродуктивности поликультуры (карп - растительноядная рыба), равной 10 ц/га, расход зерна устанавливается из расчета 1-2 т/га. Общий ежегодный расход зерна в пересчете на площадь нагульных прудов инженерного типа составляет 15-20 тыс. т2.
1 О государственной программе "Развитие рыбохозяйственного комплекса Астраханской области" : постановление Правительства Астраханской области от 12.09.2014 № 386-П. URL: https://msh.astrobl.ru/section/postanovleniya-pravitelstva-astrahanskoy-oblasti.
2 Там же.Низкий уровень содержания белка в зерновых культурах, составляющий в пределах 7-10 %, приводит к повышению затрат кормов.
Кроме того, рыбоперерабатывающие предприятия малой мощности, образующиеся рыбные отходы, отгружают 1-2 раза в месяц порядка 20-25 т, так как в сутки их образуется всего 1-1,5 т. Во избежание порчи отходы подвергаются замораживанию, на что затрачивается холод. На территории Астраханской области порядка 6 предприятий занимаются переработкой 60-100 т рыбных отходов в месяц, выпуская 12-20 т кормовой рыбной муки, показатели качества и безопасности которой контролируются в ГБУ АО "Астраханская областная ветеринарная лаборатория" [3; 4].
Таким образом, в регионе количества выпускаемой кормовой продукции из отходов рыбоперерабатывающих предприятий недостаточно для обеспечения потребности в кормовом белке рыбоводства Астраханской области. В этой связи есть необходимость использования специализированных белковых кормов, которые можно изготавливать из отходов рыбоперерабатывающих предприятий смешиванием их с вторичными сырьевыми ресурсами (ВСР) мукомольных и зерноперерабатывающих предприятий, функционирующих в Астраханской области.
Ранее в Инновационно-исследовательской лаборатории "Пищевая биотехнология и БАВ" была разработана и проверена в производственных условиях технология изготовления рыборастительных кормов с использованием свежих отходов рыбоперерабатывающих предприятий, которые подвергались варке, прессованию или центрифугированию для обезвоживания и обезжиривания разваренной массы с внесением 2-3 % карбамида, смешиванию с сухими растительными ингредиентами: отрубями пшеничными, водорослевым остатком, измельченными отходами от разделки ракообразных, составляющими 40-50 % от массы дозируемых в кормосмесь компонентов, предварительно прошедших влаготермическую обработку. Полученная смесь подвергалась тепловой обработке, охлаждалась перед внесением жидких пивных дрожжей, перемешивалась, гранулировалась и подвергалась высушиванию [5; 6]. С внедренческой целью и учитывая заинтересованность рыбоперерабатывающего предприятия, ООО "ВЕС" была проведена производственная проверка разработанной технологии на рыбных отходах указанного предприятия. В качестве растительного компонента был использован соевый изолят, обладающий значительной влагопоглащающей способностью, проводилось дрожжевание кормосмеси с целью повышения содержания в ней белковых веществ и усвояемости готовых кормов.
Объектами исследования были отходы от разделки толстолобика и карася, переработки речных раков (головогрудь); отруби пшеничные, соевый изолят, пресноводное растение - рдест пронзеннолистный, рыборастительная кормосмесь, полученный комбикорм.
При проведении исследований образцов изготовленных гранулированных кормов руководствовались: отбор проб - по ГОСТ 13496.0-80 "Комбикорма, сырье. Методы отбора проб", определение массовой доли влаги - по ГОСТ 13496.3-92 "Комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения влаги", содержание белка - по ГОСТ 13496.4-93 "Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания азота и сырого протеина", уровень содержания сырой клетчатки - по ГОСТ 13496.2-91 "Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Метод определения сырой клетчатки", минеральных веществ - по ГОСТ 26226-95 "Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения сырой золы". Показатель готового корма -водостойкость определялся по ГОСТ 28758-97 "Корма гранулированные для рыб. Методы определения водостойкости", количество безазотистых экстрактивных веществ определялось расчетным методом. Энергетическая ценность образцов гранулированного корма рассчитывалась по формуле
К = Б • Эб • Кб + Ж • Эж • Кж + У • Эу • Ку,
где К - энергетическая ценность (калорийность) в пересчете на 100 г продукта, кДж или ккал; Б, Ж и У -содержание белка, жира и углеводов в продукте, г/100 г; Эб, Эж, Эу - энергетическая ценность белка (4,0 ккал), жира (9,0 ккал) и углеводов (4 ккал); Кб, Кж и Ку - коэффициенты усвояемости белка, жира и углеводов (0,96; 0,94; 0,91).
Результаты и обсуждение
Рыбные отходы были заготовлены на рыбоперерабатывающем предприятии ООО "ВЕС" при разделывании серебряного карася и толстолобика, заморожены при температуре -18 °С и хранились в течение двух недель. Производственная проверка технологии изготовления рыборастительных кормов проводилась на оборудовании предприятия ООО НВП "Каспбиотехцентр" по технологической схеме, разработанной ИИЛ "Пищевая биотехнология и БАВ", приведенной на рис.
При изготовлении рыборастительной кормосмеси были использованы: отходы переработки ракообразных (головогрудь), отруби пшеничные, соевый изолят в качестве белкового компонента, карбамид в качестве источника азота, одновременно обладающего антиокислительными свойствами, водное растение -рдест пронзеннолистный, заготовленный во время мелиоративных работ по зачистке водоемов, содержащий полисахариды и минеральные вещества [7; 8]. Рецептура кормосмеси приведена в табл. 1.
Рис. Технологическая схема изготовления рыборастительных кормов
Таблица 1
Рецептура рыборастительной кормосмеси
На первом этапе проводилась варка плотной части (измельченных рыбных отходов с головогрудью ракообразных) при температуре 80 °С в течение 30 мин. Потери при варке составили 22 %. Затем в разваренную массу вносились рдест пронзеннолистный и соевый изолят, добавлялась вода в количестве 1 : 2 в целях предотвращения комкообразования изолята, и смесь тщательно перемешивалась. Полученная по рецептуре кормосмесь была направлена на тепловую обработку продолжительностью 40 мин при температуре 70 °С для интенсификации процесса гидратации внесенных сухих компонентов.
Для повышения усвояемости кормов и увеличения содержания белковых веществ проводилось их дрожжевание, способствующее гидролизу растительных компонентов кормосмеси ферментами дрожжей. При этом была проведена отдельная подготовка части пшеничных отрубей, входящих в состав рецептуры рыборастительной кормосмеси посредством их запаривания, т. е. обработки их горячей водой температурой 80-90 °С в соотношении 1 : 1,7 и выдерживания в течение 30 мин с последующим охлаждением до температуры 37 °С перед внесением прессованных хлебопекарных дрожжей, разведенных в молочной сыворотке с добавлением карбамида и плотного остатка корня солодки в качестве источников азота и углеводов для питания дрожжей.
Подвергнутые обработке пшеничные отруби влажностью 68,15 %, содержащие дрожжевые микроорганизмы, смешивались с рыборастительной кормосмесью, которая выдерживалась в течение 12 ч для протекания процесса дрожжевания. Средняя влажность готовой кормосмеси составила 56 %. Для улучшения структурно-механических характеристик кормосмесь перед гранулированием дважды измельчалась. Однородная влажная кормосмесь гранулировалась с применением электромясорубки марки TS 8-Т 18 и направлялась на сушку. Процесс сушки осуществлялся в два этапа, на 1-м этапе был использован конвективный способ при температуре 70-80 °С в течение 60 мин, на 2-м - способ сушки при температуре окружающего воздуха 25-30 °С до достижения остаточной влажности не более 10 %. Выход готовых высушенных кормовых продуктов составил 43 % в пересчете от массы подготовленной кормосмеси или 84 % от исходной массы использованных рыбных отходов.
Изготовленная опытная партия сухого рыборастительного корма была исследована для установления показателей качества в сравнении с требованиями ГОСТ 10385-2014 "Комбикорма для рыб. Общие технические условия"3 на продукционные корма, предназначенные для сомовых и карповых видов рыб массой свыше 50 г, приведенными в табл. 2.
Таблица 2
Сравнительная характеристика показателей качества изготовленных гранулированных кормов с требованиями к продукционным кормам для карповых и сомовых видов рыб
Данные табл. 2 свидетельствуют о том, что по органолептическим показателям исследованные образцы корма опытной партии практически полностью соответствуют требованиям ГОСТ 10385-2014 "Комбикорма для рыб. Общие технические условия", предъявляемым для экономичных продукционных комбикормов для сомовых и карповых видов рыб массой свыше 50 г и представляют собой гранулы цилиндрической формы темно-коричневого цвета с запахом, соответствующим набору внесенных компонентов. Исключение составляет внешний вид гранул, имеющих шероховатистую поверхность с мелкими порами. Показатель водостойкости 25,0 мин соответствует требованиям ГОСТ 10385-2014, характеризуя хорошие структурно-механические характеристики опытных кормов.
Сравнительный химический состав опытной партии гранулированных рыборастительных кормов с требованиями ГОСТ 10385-2014 к продукционным кормам для карповых и сомовых видов рыб представлен в табл. 3.
3 ГОСТ Р 10385-2014. Межгосударственный стандарт. Комбикорма для рыб. Общие технические условия. М., 2014. 13 с.
Таблица 3
Сравнительный химический состав опытной партии рыборастительных гранулированных кормов с требованиями ГОСТ 10385-2014 к продукционным кормам для карповых и сомовых видов рыб
Данные табл. 3 свидетельствуют о том, что по содержанию воды, сырого протеина, сырого жира и сырой золы рыборастительный гранулированный корм соответствует требованиям ГОСТ 10385-2014, предъявляемым к экономичным продукционным комбикормам для сомовых и карповых видов рыб массой свыше 50 г, за исключением содержания клетчатки, превышающей на 0,8 %, что свидетельствует о необходимости уменьшения массовой доли вносимых в рецептуру растительных компонентов. Энергетическая ценность корма составила 248,8 ккал.
Установлена хорошая поедаемость новых кормов молодью африканского сома и карповыми видами рыб в выростных прудах ООО "СРК Шараповский" Астраханской области. На второй стадии планируется проведение биологических испытаний новых кормов на базе указанного предприятия.
Таким образом, технология изготовления рыборастительных кормов может быть внедрена в производство с целью переработки вторичных сырьевых ресурсов (ВСР): отходов от разделки рыб посредством измельчения, разваривания, смешивания с подобранными по рецептуре наполнителями растительного происхождения, представляющими собой отходы мукомольного, зерноперерабатывающего производств и пресноводных растений, скашиваемых ежегодно во время мелиоративных работ на дельте Волги.
Заключение
1. Установлена возможность изготовления рыборастительных кормов на основе измельченных рыбных отходов предприятия ООО "ВЕС" с внесением сухих ингредиентов с выходом сухих гранул, содержащих воды не более 10 %, в количестве 43 % от массы кормосмеси и в пересчете на исходную массу рыбных отходов 84 %.
2. Выявлено, что рыборастительные корма по основным показателям качества соответствуют требованиям ГОСТ 10385-2014 "Комбикорма для рыб. Общие технические условия" и относятся к экономичным продукционным для сомовых и карповых видов рыб массой свыше 50 г, за исключением превышения содержания сырой клетчатки на 0,8 %.
3. Выявлена хорошая поедаемость опытной партии плавающего корма карповыми видами рыб и африканским сомом.
4. Доказана возможность изготовления продукционных кормов с использованием отходов от разделывания рыб и растительных компонентов, позволяющих обеспечивать рыбоводческие хозяйства отечественными кормами.
М. Д. Мукатова, Н. А. Киричко