Исследование и разработка технологии переработки перопухового сырья в корма для сельскохозяйственных животных

• Автор: Митрохин, Павел Васильевич
• Шифр специальности: 05.18.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Актуальность использования вторичных сырьевых ресурсов в

пищевой и кормовой промышленности

1.2. Научные и практические основы использования перопухового сырья

в кормовой промышленности

1.3. Особенности кормления сельскохозяйственных птиц

1.4. Заключение по обзору литературы и задачи исследований

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Организация выполнения работы
2.2. Объекты исследований
2.3. Используемое оборудование
2.4. Методы исследований
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Изучение состава и свойств перопухового сырья
3.2. Отбор коллекционных микроорганизмов - деструкторов с целью создания консорциума для переработки кератинсодержащего сырья в
корма для сельскохозяйственных животных
3.3. Подбор условий биодеструкции перопухового сырья консорциумом микроорганизмов с кератиназной активностью
3.4. Изучение состава и свойств гидролизатов перопухового сырья, полученных под действием консорциума микроорганизмов-деструкторов
3.5. Подбор параметров сушки гидролизатов перопухового сырья с целью получения кормов для сельскохозяйственных животных
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Рецептура и технологическая схема кормовой добавки

4.2. Состав и свойства кормовой добавки
4.4. Расчет ожидаемой экономической эффективности
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А. Технические условия
Приложение Б. Технологическая инструкция
Приложение В. Акт выработки опытной партии кормовой добавки
Приложение Г. Акт внедрения результатов исследований
Приложение Д. Копия государственного контракта
Приложение Е. Копия государственного контракта
Приложение Ж. Благодарственное письмо Администрации Кемеровской
области
Приложение И. Грант коллегии Администрации Кемеровской области

ВВЕДЕНИЕ
Охрана окружающей среды занимает важное место в системе социально-экономических отношений. Своевременное и всестороннее решение природоохранных задач позволяет не только предотвратить негативные экологические последствия от нерациональной хозяйственной деятельности, но и связанные с ними экономические потери. В нашей стране сущность и необходимость развития этого направления сформулированы в основах государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года, утвержденных Президентом Российской Федерации 30 апреля 2012 г. Этот документ определяет стратегические приоритеты дальнейшего развития Российской Федерации и комплекс мероприятий, направленных на предотвращение, минимизацию и ликвидацию негативного воздействия деятельности человека на окружающую среду. Одной из целей экологической политики РФ является снижение негативного воздействия на окружающую среду отходов производства и потребления следующим образом: максимально полным использованием исходного сырья и материалов; предотвращением образования отходов; максимальным сокращением объемов образования и снижением уровня опасности отходов; регенерацией, повторным использованием или переработкой образовавшихся отходов; обезвреживанием отходов.
Актуальной задачей современности является необходимость распространения импортозамещающих технологий, превращающих малоценные отходы в ценные продукты и компоненты с высокой добавленной стоимостью. Среди таких компонентов важная роль отводится пищевому и кормовому белку. Одной из мировых проблем при постоянно увеличивающемся населении Земли является нехватка продуктов питания, в особенности белковой составляющей рациона человека. По данным ВНИИ питания РАМН за последние 20 лет дефицит пищевого белка в России превысил 1 млн. т в год. Дефицит белка уменьшает устойчивость организма к инфекциям, так как снижается уровень образования антител. Нару-

гии микроорганизмов РАН под номером ВКМ В-2220 Д. Штамм был получен с помощью многоступенчатой генетической селекции с применением методов эффективного мутагенеза — ультрафиолетового облучения с одновременным воздействием химических мутагенов из штамма Bacillus licheniformis-lS ВКМ В-2184Д. Недостатками вышеперечисленных продуцентов являются низкая продуктивность и сложность способа культивирования. Кроме того, микроорганизмы родов Microsporum, Dermatophilus и Trichophyton являются патогенными и не могут использоваться для промышленного получения ферментных препаратов [59, 71].
Чтобы понять механизм деградации кератина пера, необходимо рассмотреть структурную организацию и механизм действия фермента кератиназы, так как кератиназа является специфическим ферментом. На рисунке 1.2.3 представлена незрелая форма с пропептидной связью (PD- связь). Структурная модель показывает, что протеаза состоит из 4-х доменов: каталитический, два /?-сэндвича и пропеп-тидный домен. Структурное выравнивание показывает далекое отношение между субструктурой пропептидного и каталитического домена. Пропептидный домен сильно связан с частью оставшейся протеазы опосредованными водородными связями вдоль доменных поверхностей вокруг активной щели к ß- сэндвичу 1 и ß- сэндвичу 2 зажимами. Структурная организация мультидоменного белка кератиназы микроорганизмов дает представление об активации профермента и его роли в некаталитических доменах [45, 61, 63].
Рисунок 1.2.3 - Структурная организация фермента кератиназы