Работа 3. Использование жировых отходов мясопереработки в качестве сырья для получения белковой кормовой добавки

В настоящее время российская пищевая промышленность по объему производства является одним из лидирующих направлений народного хозяйства. Высокие темпы развития наблюдаются в выработке мяса (птица, свинина, говядина) и продуктов его переработки, в результате чего происходит постепенное вытеснение импортной продукции с российского рынка.

Основная проблема современных производств – выведение их на экологически чистый уровень путем внедрения малоотходных технологий. Существенное увеличение масштабов производств мясоперерабатывающего комплекса остро ставит вопрос переработки отходов, которые образуются при обработке мясокостного сырья, осветлении сточных вод в жироловке и флотаторе, очистке колодцев бойни.

Использование жировых отходов мясопереработки в качестве дешевого субстрата при культивировании микроорганизмов дает возможность получить конкурентоспособную высокобелковую кормовую добавку. Биотехнологический путь переработки малоценных животных жиров не только устраняет проблему утилизации опасных отходов мясоперерабатывающей промышленности, чем снижает себестоимость продукции данной отрасли промышленности, но и позволяет получить ценный продукт.

Часть 1. Определение характеристик жиросодержащих отходов

мясоперерабатывающей промышленности

Цель работы: Ознакомление с технологией экстракционного извлечения липидов из жиросодержащей смеси селективными растворителями, овладение лабораторными навыками проведения экстракции, определение общего содержания жира в смеси, влажности исходного образца, массовой доли свободно извлекаемого жира и кислотного числа образца липидов.

Липиды – биологически активные вещества, производные высших жирных кислот, спиртов, альдегидов и вместе с белками и углеводами составляют основную массу органических веществ живой клетки. Биологическая роль жиров заключается в том, что они являются источником энергетического и пластического материала для животных клеток.

Липиды – составная часть многих видов пищевого сырья и готовых продуктов питания. Они содержатся в мясе сельскохозяйственных животных в количестве от 3% (молодняк) до 33% (свинина), молоке от 3÷4% (молоко коровье) до 18% (молоко оленя), рыбе от 10 до 25% (осетровые), в растительных объектах от 3÷5% (пшеница, кукуруза) до 30÷70% (семена подсолнечника), в микроорганизмах до 60% биомассы.

Твердые животные жиры представляют собой многокомпанентную смесь разнообразных по составу глицеридов жирных кислот, с преимущественным, до 40÷58%, содержанием динасыщенных мононенасыщенных глицеридов. Например, состав говяжьего жира в среднем характеризуется содержанием 3% миристиновой, 29% пальмитиновой, 18,5% стеариновой, 46,5% олеиновой и 3% линоленовой жирных кислот.

Ценность пищевых жиров зависит от их усвояемости.

Несмотря на многочисленные исследования различных научных коллективов в институтах нашей страны и за рубежом, не существует приемлемой технологической схемы переработки малоценных животных жиров в продукты, представляющие интерес для полноценного питания животных или какой-либо иной деятельности человека. Поэтому определенная часть липидов не используется и уничтожается как отход мясопереработки.

Ежегодно в нашей стране в ходе работы мясоперерабатывающих комбинатов накапливаются огромные количества жиросодержащих отходов.

Отходы образуются при переработке мясокостного сырья, осветлении сточных вод в жироловке и флотаторе, очистке колодцев бойни. Сложностью переработки отходов данного производства является неоднородность по своему составу образующейся смеси. Необходимо отметить очевидное преимущество микробиологического пути переработки жиросодержащих отходов перед фракционированием, которое заключается в способности микроорганизмов потреблять различные соединения в качестве субстрата в ходе роста, сам процесс протекает в мягких условиях, он менее трудоемок.

Биологические методы очистки, а в последнее время и биоремедиации природных и техногенных сред, принадлежат к числу наиболее крупных и универсальных технологий, широко используемых в различных отраслях промышленной и другой хозяйственной деятельности человека. Они доказали свою эффективность, сравнительную экономичность и экологичность при очистке сточных промышленных и бытовых загрязненных вод и других сред.

Кроме того, в настоящее время во всем мире ощущается огромный дефицит кормового белка. Возможности расширения производства кормов животного происхождения весьма ограничены. Именно поэтому в последние годы большое значение придается развитию производства кормовых добавок, необходимых для балансирования рационов сельскохозяйственных животных. Микробиологический синтез белка – один из наиболее перспективных путей многотоннажного получения белковых продуктов.

В связи с активным развитием биотехнологии и микробиологической промышленности появилась возможность получать кормовые добавки методом биоконверсии промышленных отходов растительного и животного происхождения. Отсутствие приемлемой технологии переработки малоценных жиров и трудности утилизации данных техногенных отходов позволяют рекомендовать их в качестве дешевых источников углерода для получения кормового белка.

Ход работы

Работа осуществляется с жиросодержащими отходами мясоперерабатывающего предприятия. При анализе образца отходов определяются следующие параметры:

• влажность образца,

• содержание общих жиров,

• содержание свободно извлекаемых жиров,

• кислотное число жиров.

Примечание

1. Анализы выполняются в соответствии с методиками, приведенными в Приложении 1.

2. Перед беседой с преподавателем необходимо составить отчет, который должен содержать название, цель работы, все выполняемые расчеты по частям работы, выводы.

Техника безопасности при выполнении работы

1. Все растворители и экстракционная смесь ОГНЕОПАСНЫ.

2. Все работы осуществляются строго в резиновых перчатках и под тягой.

Контрольные вопросы

1. Биологическая роль липидов в организме человека и микрооганизмах.

2. Почему жировые отходы целесообразно использовать при культивировании микроорганизмов с целью получения кормового белка?

3. В чем преимущества микробиологической биотрансформации жиросодержащих отходов перед фракционированием и другими путями переработки жиров?

4. Какие трудности могут возникнуть при использовании микробиологического пути переработки жиросодержащих отходов?

5. На каких этапах работы мясоперерабатывающего комбината образуются жиросодержащие отходы?

6. Предложите микроорганизмы наиболее подходящие для биотрансформации жировых отходов. Ответ обоснуйте.

7. Какой из вариантов культивирования (периодический, отъемно-доливной, непрерывный) является наиболее подходящим для биоремидиации отходов мясоперерабатывающей промышленности и почему?