WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

РАМОНОВА ЗАЛИНА ГАВРИЛОВНА

Эффективность практического использования

дроЖжей Saccharomyces cerevisiae местной селекции,

выделенных из подсырной сыворотки

Специальность 03.02.14 – биологические ресурсы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Владикавказ -2012

Работа выполнена на кафедре биотехнологии

ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет»

Научный руководитель:        заслуженный деятель науки РФ и РСО-Алания, 

       доктор сельскохозяйственных наук, профессор

       Цугкиев Борис Георгиевич

Официальные оппоненты:        доктор биологических наук, профессор

       Биттиров Анатолий Мурашевич

       доктор биологических наук, профессор

       Градова Нина Борисовна

 

  Ведущая организация:        ФГБОУ ВПО « Ингушский государственный

       университет»

Защита диссертации состоится 21 мая 2012 г. в 1000 ч. на заседании диссертационного совета Д 220.023.04 при ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» по адресу: 362040, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37, Горский ГАУ, зал заседаний диссертационного совета. Тел./факс: (8672) 53-99-26; E-mail: ggaubiores@mail.ru

 

 

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет», с авторефератом на официальном сайте www.gorskigau.ru

Текст объявления о защите диссертации и автореферат диссертации отправлены в Минобрнауки РФ по адресу: vak2.ed.gov.ru  18  апреля 2012 г.

Автореферат диссертации разослан 18 апреля  2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук, доцент  С.А. Гревцова

1.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность темы. Начиная с 90-х годов ХХ столетия в нашей стране стали придавать большое значение безотходному производству, в том числе и в перерабатывающей отрасли агропромышленного комплекса.

Одной из отраслей пищевой промышленности является переработка молока, вырабатывающая в масштабах страны огромное количество молочной сыворотки, которая, к сожалению, не на всех предприятиях используется как ценнейшее вторичное сырье, а сливается в канализацию.

В связи с этим, разработка новых технологий использования молочной сыворотки для производства пищевых продуктов, в том числе и функционального назначения, имеет огромное значение.

Как отмечают Лодыгин А.Д., Евдокимов И.А., Гришина А.С. и др. (2009), создание препаратов с сочетаемыми свойствами, например, симбиотических ассоциаций заквасочной микрофлоры, является перспективным, поскольку полезные свойства производимых при их участии кисломолочных продуктов реализуются в большой степени их антагонизмом к патогенным микроорганизмам.

В настоящее время расширение ассортимента кисломолочных продуктов, в том числе и производимых на основе молочной сыворотки, является перспективным направлением пищевой промышленности.

В научной литературе широко освещены различные вопросы получения, состава и переработки молочной сыворотки, в том числе производство белково-витаминных добавок для животных, питьевого спирта, ароматизаторов сливочного масла и др. (Макарова Н.В., Зимичев А.В., Зипаев Д.В. и др., 2008).

В связи с ростом мирового производства сыров, большое значение придается экономическому аспекту использования молочной сыворотки.

Основополагающее значение среди российских исследований в области переработки молочной сыворотки имеют работы академика Храмцова А.Г. и его многочисленных учеников, которые считают, что до сих пор не решена проблема полного и рационального использования молочной сыворотки не только в России, но и в мире.

Уровень переработки молочной сыворотки, как считает Э.Ф.Кравченко (2004), не превышает 8,9 – 12,2%.

Как считает И.А.Евдокимов (2006), в определенной степени проблему переработки молочной сыворотки может решить выпуск напитков на её основе, сегмент которого в настоящее время в России занимает 1,3% от общего объема использования сыворотки, тогда как в Европе напитки на основе молочной сыворотки имеют огромную популярность (G.B.Niketic, M.B.Rakic, 2000).

В молочной промышленности микробиологические процессы играют важную роль и определяют качество продукта. Однако состав микрофлоры, участвующей в микробиологических процессах, в особенности группы дрожжей молока и молочных продуктов, изучены не в полной мере. Установлено, что дрожжи встречаются почти во всех молочных продуктах.

С физиологической точки зрения, наличие дрожжей в продуктах - явление положительное. Дрожжи содержат большое количество витаминов, задерживающих развитие многих вредных бактерий, в том числе и гнилостных микроорганизмов.

Как необходимый элемент признаны дрожжи при производстве кумыса, кефира и других кисломолочных напитков, которые являются продуктами комбинированного брожения – молочнокислого и спиртового. Дрожжи, сбраживающие лактозу, вызывают в молочных продуктах спиртовое брожение. В различных типах простокваши, приготовленных на естественных заквасках, дрожжи обнаруживаются в большом количестве, но многие авторы не считают их необходимым элементом микрофлоры простокваши. На этом основании последнюю готовят на чистых культурах одних кисломолочных бактерий. Однако ряд исследователей отмечает, что дрожжи, вырабатывая летучие ароматические вещества, напоминающие запах различных фруктов, обусловливают вкус и аромат кисломолочных напитков. Углекислота, выделяемая при спиртовом брожении, придает более мягкий, менее кислый вкус, остроту и ощущение свежести.

На основании выше изложенного мы рассматриваем молочную подсырную сыворотку не только как отход переработки молока, а как ценный источник для выделения молочнокислых микроорганизмов и дрожжей, а также как сырье для производства на ее основе кисломолочных напитков, на чем и базируется актуальность настоящего диссертационного исследования.

Целью диссертационного исследования явилось выделение из молочной сыворотки, с последующей идентификацией, дрожжей, и получение на их основе кисломолочного напитка смешанного брожения.

В задачи исследований входило:

  • выделение чистых культур дрожжей из подсырной сыворотки;
  • установление видовой принадлежности выделенных штаммов дрожжей;
  • изучение морфологических, культуральных и физиолого-биохимических свойств отобранных штаммов дрожжей;
  • разработка рецептур приготовления напитков смешанного брожения с использованием местных штаммов дрожжей, с комплексным изучением их свойств;
  • определение эффективности использования выделенных штаммов дрожжей при выращивании молодняка свиней. 

Научная новизна работы заключается в том, что впервые, в условиях РСО-Алания, из подсырной сыворотки выделены, идентифицированы и депонированы во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов 2 штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae, под номерами ВКПМ -3414 и ВКПМ -3415; разработана технология производства нового напитка «Свежесть» на основе подсырной сыворотки, с применением штаммов дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ -3414 и Saccharomyces cerevisiae ВКПМ -3415; установлена эффективность использования напитка «Свежесть» без наполнителей в кормлении поросят.

Практическая значимость диссертационной работы состоит в рекомендации молокоперерабатывающим предприятиям рецептур производства ацидофильно-дрожжевого напитка «Свежесть» с использованием чистых культур дрожжей и молочнокислых микроорганизмов селекции НИИ биотехнологии Горского государственного аграрного университета. Установлена целесообразность использования в кормлении молодняка свиней ацидофильно-дрожжевого напитка «Свежесть» без наполнителей, что обосновано установлением повышения рентабельности производства свинины.

Основные положения, выносимые на защиту:

-        результаты выделения из образцов подсырной сывортки чистых культур дрожжей;

-        результаты идентификации местных штаммов Saccharomyces cerevisiae на основании изучения их морфологических, культуральных и физиолого-биохимических свойств;

-        показатели, полученные при изучении свойств подсырной сыворотки, как сырья для производства ацидофильно-дрожжевых напитков;

-        разработка рецептур производства напитков смешанного: молочнокислого и спиртового брожений;

-        результаты комплексного изучения свойств напитка смешанного брожения «Свежесть»;

-        результаты, полученные при использовании напитка «Свежесть» без наполнителей в кормлении молодняка свиней;

-        показатели эффективности использования напитка «Свежесть» без наполнителей при выращивании молодняка свиней.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены: на ежегодных научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» (2006-2012г.); на Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Вклад молодых ученых в реализацию приоритетного национального проекта «Развитие агропромышленного комплекса» (Троицк, 2007), на Международных научно-практических конференциях «Рациональное использование биоресурсов в АПК» (Владикавказ, 2008), «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих инновационных технологий» (Владикавказ, 2010), «Наука о проблемах инновационного развития АПК» (Великие Луки, 2010), «Новые технологии переработки сельскохозяйственного сырья в производстве продуктов общественного питания» (Владивосток, 2010).

Публикации результатов исследований. По результатам диссертационной работы опубликовано 9 научных работ, в том числе - 2 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получено 2 патента на изобретения.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 146 стр. компьютерного текста и включает в себя следующие разделы: введение, обзор литературы, материал и методика исследований, результаты собственных исследований и заключение, выводы, предложения производству, библиографический список, приложение. В работе имеется 34 таблицы, 10 диаграмм, 1 схема и 1 приложение. Библиографический список включает 194 наименований, в том числе 60 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Во введении дано обоснование актуальности выбранного направления диссертационной работы, показаны научная новизна и практическая значимость исследования.

2. В главе «Обзор литературы» приведена классификация дрожжей и основные их идентификационные свойства, а также сведения об их химическом составе. Дана общая характеристика молочнокислых микроорганизмов. Рассматриваются свойства молочной сыворотки. Показана целесообразность практического использования молочной сыворотки для производства продуктов функционального питания.

3. Материал и методы исследований.

Материалом для исследований послужили: молочная подсырная сыворотка, обезжиренное коровье молоко, культуры дрожжей, выделенных из подсырной сыворотки, культуры молочнокислых микроорганизмов из коллекции НИИ биотехнологии Горского ГАУ.

Исследования проводились на кафедре биотехнологии и НИИ биотехнологии Горского государственного аграрного университета.

В качестве питательной среды для выделения чистых культур дрожжей из подсырной молочной сыворотки использовались солодовое сусло, сусло-агар, среды Чапека и Сабуро.

Для выделения культур дрожжей в пробирку с 10 мл стерильного пивного сусла вносили 0,1 мл исходной подсырной сыворотки, а на плотных питательных средах производили последовательный рассев в чашках Петри. Посевы культивировались в термостатах при температуре 20-30-37С.

Для дальнейших исследований с поверхности плотной питательной среды отсевали на косой агар характерные для дрожжей колонии.

В подсырной сыворотке, используемой в процессе выполнения диссертационной работы, определяли следующие физико-химические показатели: внешний вид, цвет, вкус, запах – по ГОСТ Р 53438-2009; сухое вещество – по ГОСТ 3626-73; массовая доля жира – по ГОСТ 5867-90; массовая доля белка по ГОСТ 233227-98; кислотность – по ГОСТ 3624-92; плотность – по ГОСТ 3625-84; степень чистоты – по ГОСТ 8218-89; микробиологические показатели – по ГОСТ 9225-84; содержание тяжелых металлов методом спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ПДНФ 16.1:2.3:3.11-98);

У чистых культур дрожжевых грибов были изучены следующие свойства: характер роста в жидкой и на плотной питательной среде; способ размножения; форма клеток; размер клеток; способность сбраживать углеводы; рост на средах с повышенным осмотическим давлением; рост при повышенных температурах; уреазная активность; гидролиз жира; образование органических кислот; образование эфиров; образование крахмалоподобных соединений (И.П.Бабьева, В.И. Голубев, 1979).

В готовых напитках из подсырной сыворотки были изучены следующие показатели: внешний вид, цвет, вкус, запах; почасовое нарастание кислотности по ГОСТ 3624-92; активность газообразования - весовым методом; антибиотическая активность - методом диффузии в агар; количество микроорганизмов в 1мл сквашенного молока (КОЕ) - методом серийных разведений; процентное содержание спирта - пикнометрическим методом; содержание летучих жирных кислот, методом дробной перегонки.

В ходе испытания молочнокисло-дрожжевого напитка на поросятах были определены следующие показатели: динамика живой массы путем ежемесячного взвешивания (утром перед кормлением); индексы телосложения - расчетным путем; некоторые морфологические и биохимические показатели крови:

- гемоглобин – по методу Сали;

- количество эритроцитов и лейкоцитов  - в счетной камере Горяева;

- цветной показатель расчетным путем.

Изучен «микробный пейзаж» содержимого толстого отдела кишечника.

Общая схема исследований приведена на рисунке 1.

Выделение дрожжей из молочной подсырной сыворотки

Изучение свойств выделенных штаммов дрожжей и их идентификация

Исследование молочной сыворотки как сырья для производства кисломолочно-дрожжевого напитка

Разработка рецептуры кисломолочно-дрожжевого напитка на основе подсырной сыворотки

Изучение основных показателей качества разработанного напитка

Определение эффективности использования кисломолочно-дрожжевого напитка при выращивании поросят

Рис.1. Схема исследований

Экспериментальные данные, полученные в ходе исследований, были обработаны методом вариационной статистики по Стьюденту (Е.К. Меркурьева, 1970) и с использованием стандартных программ статистического анализа ПВМ РС Statistika.

4.Результаты собственных исследований

4.1. Выделение и идентификация штаммов дрожжей.

В процессе выполнения диссертационного исследования нами из свежей и сброженной подсырной молочной сыворотки выделены 27 штаммов дрожжевых грибов, на которых были проведены идентификационные исследования. Для полной идентификации дрожжей необходимо изучить их экологию и физиологию, с одновременным тщательным изучением морфологии. Важными идентификационными признаками дрожжевых грибов являются их культуральные свойства при росте на плотных и жидких питательных средах. При этом изучаются величина, форма, цвет и общая характеристика колоний дрожжей при их росте на плотных питательных средах.

Результаты изучения свойств выделенных штаммов дрожжей приведены в таблице 1. 

Таблица 1 - Идентификация изучаемых штаммов по основным физиологическим признакам


Название штамма

Брожение

Рост  Ассимиляция

глюкоза

галактоза

мальтоза

мелебиоза

сахароза

раффиноза

трегалоза

лактоза

при 35 °С

без витамина

глюкоза

сахароза

мальтоза

ксилоза

лактоза

салицин

инулин

крахмал

сорбоза

трегалоза

раффиноза

рибоза

лизин

маннит

этанол

1.

ДМ-1

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

2.

ДМ-2

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

3.

ДМ-3

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

4.

ДМ-4

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

С

+

5.

ДМ-5

+

+

+

С

+

+

+

+

+

±

+

6.

ДМ-6

+

+

+

±

+

С

+

+

+

+

+

+

+

7.

ДМ-7

+

+

+

+

+

С

+

+

+

±

+

8.

ДМ-8

+

+

+

+

+

+

+

+

+

С

+

+





+

9.

ДМ-9

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

10

ДМ-10

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

11.

ДМ-11

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

12.

ДМ-12

+

+

+

С

+

+

С

+

С

±

+

+

±

±

13.

ДМ-13

+

+

+

+

±

+

+

+

+

+

+

+

14.

ДМ-14

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

±

-

+

15.

ДМ-15

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

16.

ДМ-16

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

17.

ДМ-17

+

+

+

+

+

+

С

+

С

+

+

+

18.

ДМ-18

+

+

+

+

±

+

+

+

+

+

+

+

+

±

±

19.

ДМ-19

+

+

+

+

+

+

+

+

±

±

+

+

+

+

20.

ДМ-20

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

±

21.

ДМ-21

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

22.

ДМ-22

+

+

+

+

+

+

С

+

+

+

+

+

+

+

23.

ДМ-23

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

24.

ДМ-24

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

25.

ДМ-25

+

+

+

С

±

+

+

+

+

+

±

±

+

+

±

26.

ДМ-26

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

27.

ДМ-27

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Установлено, что все 27 изучаемых штаммов дрожжей сбраживают глюкозу, галактозу, сахарозу, раффинозу, мальтозу (кроме штамма ДМ-4), ассимилируют трегалозу, и раффинозу, за исключением одного штамма (ДМ-6) ассимилируют этанол. Практически ни один из изучаемых штаммов не ассимилирует крахмал, салицин, лактозу, лизин, ксилозу (за исключением штамма ДМ-4) и сорбозу. За исключением штаммов ДМ-12, ДМ-19 и ДМ-25 не ассимилируют инулин. 5 штаммов – ДМ-4, ДМ-5, ДМ-7, ДМ-12 и ДМ-17 не ассимилируют сахарозу, а остальные штаммы ассимилируют данный углевод. Углеводы лактоза и трегалоза не сбраживаются изучаемыми штаммами. Большинство штаммов не сбраживают мелибиозу (табл. 1).

Также установлено, что всем исследуемым штаммам дрожжей, за исключением штаммов ДМ-4, ДМ-12 и ДМ-23, присуще многостороннее почкование. Образование ложного или истинного мицелия не наблюдалось.

Изучая культуральные свойства выделенных 27 штаммов дрожжей установлено, что при росте на плотной питательной среде они образуют разнообразные колонии: круглой, овальной или  удлиненной форм; консистенция биомассы штриха была густой, вязкой, пастообразной или слизистой. Образуемые колонии с ровными краями, выпуклой формы, с матовой, шероховатой, гладкой или глянцевой поверхностью бледно-кремового, грязно-белого, светло-желтого, желтоватого или белого цвета.

При определении морфологических свойств изучаемых штаммов установлено, что их клетки при микроскопировании имели овальную, круглую или удлиненную форму. Диаметр дрожжевых клеток колебался от 2 до 8 мкм при длине от 3 до 12 мкм.

В связи с тем, что перед нами стояла задача выделения из молочной сыворотки штаммов дрожжей, сбраживающих ее с образованием этанола, для дальнейших исследований, на основании данных, приведенных в таблице 1, а также с учетом культуральных и морфологических свойств были отобраны штаммы ДМ-1, ДМ-2, ДМ-9, ДМ-15, ДМ-16, ДМ-19, ДМ-23, предварительно отнесенные к виду Saccharomyces cerevisiae, для всестороннего изучения.

Одним из наиболее важных идентификационных свойств разных видов дрожжей является способность использовать и усваивать азотсодержащие вещества в качестве единственного источника азота. Имеются штаммы дрожжей, которые способны расти при незначительном содержании в питательной среде азотистых веществ. Данный тест является важным физиологическим признаком, применяемым при идентификации дрожжевых грибов и установлении их видовой принадлежности.

Полученные нами данные при определении способности изучаемых штаммов усваивать азот из азотсодержащих веществ приведены в таблице 2.

Установлено, что все 7 штаммов дрожжей ассимилируют (NH4)2SO4, за исключением штамма ДМ-9. Все штаммы также ассимилируют  (NH2)2СO;  KNO3  ассимилируется всеми штаммами, за исключением ДМ-23.

При идентификации видов дрожжей одним из дополнительных тестов является рост в безвитаминной среде, так как разные виды дрожжей способны в процессе своего метаболизма синтезировать те или иные витамины.

Таблица 2

Способность изучаемых штаммов дрожжей ассимилировать источники азота

n = 10

№№

Условное название

штамма

Источники  азота

(NH4)2SO4

KNO3

(NH2)2СO

1

ДМ-1

+

+

+

2

ДМ-2

±

+

+

3

ДМ-9

+

+

4

ДМ-15

+

+

+

5

ДМ-16

+

+

+

6

ДМ-19

±

+

+

7

ДМ-23

+

+

Данные, полученные при выращивании исследуемых штаммов дрожжей на безвитаминной питательной среде свидетельствуют о том (табл.3), что все штаммы растут хорошо на питательных средах без наличия в ней тиамина, за исключением штамма ДМ-19, который показал на данной питательной среде слабый рост. На питательной среде без внесения в нее пиридоксина растут все изучаемые штаммы дрожжей, за исключением ДМ-9 и ДМ-23, которым необходимо наличие в питательной среде пиридоксина.

Таблица 3

Способность изучаемых штаммов расти на питательной среде без витаминов

  n = 10

Условное название штамма

Рост штаммов дрожжей без содержания в питательной среде витаминов:

тиамин

пиридоксин

ДМ-1

+

+

ДМ-2

+

+

ДМ-9

+

ДМ-15

+

+

ДМ-16

+

+

ДМ-19

±

+

ДМ-23

+

Дополнительным тестом при определении видовой принадлежности дрожжевых грибов является степень их осмотолерантности. Важным показателем является способность роста на питательных средах с содержанием глюкозы 50-60%. Способность сахаромицетов расти при концентрациях менее 40% глюкозы устанавливается редко, так как в питательной среде с такой концентрацией глюкозы, растут все дрожжи. Так, нами установлено, что все изучаемые штаммы дают интенсивный рост на средах с 50% глюкозы.

Однако устойчивость дрожжей к высоким концентрациям глюкозы не всегда сопровождает их устойчивость к высоким концентрациям в питательной среде солей.

При определении галотолерантности дрожжей использовали среды с концентрациями хлористого натрия от 0 до 27 % с интервалом в 1%. Установлено, что штаммы дрожжей ДМ-1 и ДМ-2 наиболее галотолерантны и растут при концентрациях соли 4,5%, штамм ДМ-16 растет при концентрации 4,0% поваренной соли. Наименьшей галотолерантностью обладает штамм ДМ-23 – всего 1,0% (табл.4).

Таблица 4

Результаты роста штаммов дрожжей на средах с повышенным

осмотическим давлением

n = 10

Условное название штамма

Показатель

Рост на среде с 50% глюкозы

Галотолерантность

ДМ-1

+

4,5%

ДМ-2

+

4,5%

ДМ-9

+

2,0%

ДМ-15

+

2,0%

ДМ-16

+

4,0%

ДМ-19

+

2,5%

ДМ-23

+

1,0%

Таким образом, установлено, что изучаемые нами штаммы дрожжей по галотолерантности резко отличаются друг от друга.

Для большинства видов дрожжей оптимальные температуры роста находятся в пределах 20-28 0С, но имеются организмы лучше развивающиеся при более низких или более высоких температурах. Способность дрожжей к росту при определенных температурах, а точнее максимальных для роста, является важным дифференцирующим признаком. В зависимости от конкретного рода используют различия в способности к росту при температурах 20-25, 28-34, 37-39 и 40-450С.

Выявлено, что при температуре 20-250С все исследуемые нами штаммы дрожжей характеризуются слабым ростом, тогда как при температурах в интервале 28-390С у всех изучаемых культур штаммов дрожжей отмечен обильный рост. При температуре 40-450С слабый рост дали штаммы ДМ-1 и ДМ-2, тогда как другие штаммы вовсе не росли при указанной температуре.

Таким образом, установлено, что рост отобранных 7 штаммов дрожжей, при их культивировании на питательных средах, существенно зависит от температуры культивирования, а оптимальным для их роста является температура в диапазоне 28-390С.

При проведении идентификационных исследований с целью установления видовой принадлежности культур дрожжей, большое значение имеет изучение их метаболической активности. Для более полной характеристики дрожжей мы изучили их уреазную активность, способность к гидролизу жира, образованию органических кислот, эфиров и крахмалоподобных соединений, разжижению желатины. Результаты проведенных исследований представлены в таблице 5.

Установлено, что все 7 штаммов дрожжей обладают уреазной активностью, т. е. способны к разложению мочевины. За исключением штамма ДМ-19, все изучаемые штаммы дрожжей разжижают желатин.

В процессе своего роста и развития дрожжевые грибы в той или иной степени могут подкислять среду своего обитания, в результате выделения органических кислот (уксусной, молочной и др.).

В нашем эксперименте у всех 7 штаммов изучаемых дрожжей способность к образованию органических кислот практически не проявляется, а также они не гидролизуют жир. Штаммы  ДМ-1, ДМ-2, ДМ-9, ДМ-15 и ДМ-19 способны образовывать эфиры, а штаммы ДМ-14 и ДМ-23 – нет.

Таблица 5

Метаболическая активность идентифицируемых штаммов дрожжей n = 10

Условное название штамма

Уреазная активность

Разжижение желатины

Гидролиз

жира

Образование

органических

кислот

Образование эфиров

Образование крахмалоподобных соединений

ДМ-1

+

+

-

-

+

+

ДМ-2

+

+

-

-

+

+

ДМ-9

+

+

-

-

+

-

ДМ-14

+

+

-

-

-

+

ДМ-15

+

+

-

-

+

+

ДМ-19

+

-

-

-

+

-

ДМ-23

+

+

-

-

-

+

Способность к образованию крахмалоподобных веществ установлена у штаммов ДМ-1, ДМ-2, ДМ-15, ДМ-14 и ДМ-23, а у штаммов ДМ-9 и ДМ-19 данная способность отсутствует.

В связи с тем, что при выделении штаммов дрожжей заключительной нашей задачей было выделение культур Saccharomyces cerevisiae, способных ферментировать подсырную молочную сыворотку, были проведены исследования по определению эффективности культивирования изучаемых 7 штаммов дрожжей на молочной подсырной сыворотке и по ряду признаков наиболее предпочтительными оказались штаммы ДМ-1 и ДМ-2, которые нами были предварительно идентифицированы как Saccharomyces cerevisiae.

В дальнейших исследованиях использовались только указанные 2 штамма дрожжей.

Для подтверждения результатов наших идентификационных исследований, культуры штаммов ДМ-1 и ДМ-2 были отправлены на идентификацию во Всероссийскую коллекцию промышленных микроорганизмов (ВКПМ) ФГУП ГосНИИГенетика, где была подтверждена их принадлежность к виду Saccharomyces cerevisiae. Штаммы депонированы в ВКПМ с присвоением им коллекционных номеров: штамм ДМ-1 - Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3414; штамм ДМ-2 – Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415.

4.2. Оценка качества исходного сырья - подсырной молочной сыворотки.

Качество кисломолочных продуктов зависит от многих факторов, в том числе и от качества сырья и его тепловой обработки, которая является одним из важнейших условий получения микробиологически полноценной и чистой продукции.

С целью подавления нежелательной микрофлоры и удлинения срока хранения молочной сыворотки, целесообразно проведение её пастеризации или стерилизации. Источником нежелательной микрофлоры молочной сыворотки зачастую становятся микроорганизмы, входящие в состав бактериальных заквасок, которые используются при сыроделии.

Органолептические свойства молочных продуктов во многом зависят от качества исходного сырья, а также вида и качества заквасок.

Одним из важнейших факторов, обусловливающих органолептические свойства кисломолочных напитков, является развитие заквасочной микрофлоры, интенсивность развития которой в основополагающей степени зависит как от качества исходного сырья, в том числе от температуры и продолжительности тепловой обработки, так и от режимов сквашивания, созревания и хранения готового продукта.

Установлено, что по основным органолептическим показателям (внешний вид, консистенция, вкус, запах, цвет) использованная нами подсырная сыворотка отвечала требованиям, предъявляемым к данному виду сырья.

Результаты определения физико-химических показателей подсырной сыворотки приведены в таблице 6.

Полученные нами результаты дают основание сделать вывод, что использованная сыворотка являлась пригодной для производства кисломолочных напитков.

Таблица 6

Физико-химические показатели подсырной сыворотки

Показатель

№ образца

М±m

1

2

3

4

Плотность, кг/м3

1026

1024

1023

1025

1024,4±0,57

Массовая доля СВ, %

5,7

5,1

5,1

5,3

5,30 ±0,51

Массовая доля белка %

0,832

0,860

0,817

0,826

0,833±0,008

Массовая доля жира, %

0,08

0,10

0,13

0,09

0,1±0,009

Кислотность, °Т

16,4

15,1

19,8

15,6

16,72±0,91

Доброкачественность, %

65,43

67,6

64,7

67,73

66,03±4,91

При определении микробиологических показателей устанавливалось наличие БГКП по ГОСТ 9225-84, и полученные результаты сравнивались с требованиями СанПиН 2.3.2.-1078-01. Установлено отсутствие в 0,001 мл подсырной сыворотки бактерий группы кишечной палочки и соответствие СанПиН 2.3.2.-1078-01.

В процессе изучения качества подсырной сыворотки, как сырья для биотехнологического производства, нами было определено содержание в ней отдельных химических элементов, в том числе и тяжелых металлов.

Установлено, что в исследуемых образцах подсырной сыворотки металлы содержались в среднем в следующих концентрациях, в мг/дм3: кобальт-0,00091, никель-0,017, медь- 0,050, цинк- 0,064, молибден- 0,010, барий- 0,011, свинец- 0,0042, мышьяк-0, 0057; кадмий и ртуть–не обнаружены (табл.7).

Таблица 7

Концентрация тяжелых металлов в подсырной сыворотке  n = 3

№№

образцов

Наименование тяжелого металла/концентрация в образце подсырной сыворотки, мг/дм3

кобальт

никель

Медь

цинк

моли-бден

барий

свинец

мышьяк

кад-мий

ртуть

ПДК

*

*

1,0

5,0

*

*

0,1

0,05

0,03

0,005

№ 1

0,00091

0,017

0,05

0,064

0,010

0,011

0,0042

0,0057

-

-

№ 2

0,00090

0,015

0,05

0,060

0,008

0,010

0,0037

0,0055

-

-

№ 3

0,00080

0,011

0,07

0,070

0,008

0,011

0,0040

0,0055

-

-

№ 4

0,00085

0,015

0,05

0,065

0,010

0,011

0,0036

0,0050

-

-

М±m

0,00086 ±0,001

0,016

±0,01

0,055

±0,01

0,065

±0,02

0,009

±0,01

0,0108

±0,002

0,0038

±0,001

0,0054

±0,001

-

-

Примечание: * - не обнаружены сведения по подсырной сыворотке

Таким образом, проведенными нами исследованиями установлено, что производимая на Владикавказском молочном заводе подсырная сыворотка по органолептическим, физико-химическим, микробиологическим свойствам и показателям безопасности соответствует требованиям, предъявляемым к молочной сыворотке, как к сырью и может без ограничений применяться в пищевых целях, в частности при производстве кисломолочных напитков.

4.3. Характеристика кисломолочного напитка «Свежесть»

Для выработки напитка «Свежесть» на основе подсырной сыворотки были использованы: чистые культуры штаммов дрожжей Sacch. сerevisiae нашей селекции, депонированные во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ Y-3414, ВКПМ Y-3415), а также чистые культуры штаммов молочнокислых микроорганизмов селекции НИИ биотехнологии Горского ГАУ, также депонированные во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов: Lbm. gallinarum ВКПМ В-10133, Lbm. casei ВКПМ В-8730, Str. thermophilus ВКПМ В-10089; сахар-песок; мед натуральный; фруктовые эссенции.

Напиток «Свежесть» готовится по четырем рецептурам: рецептура №1 – используется только подсырная сыворотка, без наполнителей, рецептура №2 – подсырная сыворотка + свекловичный сахар, рецептура №3 – подсырная сыворотка + мед пчелиный, рецептура №4 – подсырная сыворотка + фруктовые эссенции.

В связи с тем, что продукты молочнокислого и смешанного молочнокислого и спиртового брожения относятся к продуктам лечебно-профилактического направления, были изучены микробиологические свойства напитка, производимого с использованием культур выше указанных штаммов молочнокислых микроорганизмов дрожжей нашей селекции: Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3414 и Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415.

Установлено, что число КОЕ в 1 мл готового продукта колебалось от: 1012 до 1017 при среднем показателе 1014 в рецепте с добавлением меда; 109 – 1011 при среднем показателе 1010 при приготовлении по рецепту 1; 1011-1014(в среднем 1013) при приготовлении по рецепту 2 и 1010- 1012 (в среднем 1011) при приготовлении по рецепту 4.

Как установлено, анализируемые напитки имеют очень высокое микробное число, что позволяет считать, что подсырная сыворотка является благоприятной средой для роста молочнокислых микроорганизмов.

Антибиотическую активность используемых нами штаммов молочнокислых микроорганизмов, выращенных на питательных средах, приготовленных согласно рецептур приготовления напитков «Свежесть» №№ 1-4, определяли методом диффузии в агар.

Полученные данные приведены в таблице 8. В каждом образце антагонистическая активность молочнокислых бактерий, по отношению к Staph. aureus, определялась в 5-ти кратной повторности.

Установлено, что культуры штаммов Lbm. gallinarum ВКПМ В-10133, Lbm. casei ВКПМ В-8730, Str. thermophilus ВКПМ В-10089 селекции НИИ биотехнологии Горского ГАУ обладают практически высокой антагонистической активностью по отношению к Staph. aureus, с зоной подавления роста тест-культуры в диаметре 19-28 мм.

Таблица 8

Показатели антагонизма лактобактерий по отношению к Staph. Aureus

n=5

Рецептура приготовления

Используемый микроорганизм

Lbm. gallinarum ВКПМ В-10133

Lbm. casei

ВКПМ В-8730

Str. thermophilus ВКПМ В-10089

№1

20±0,07

23±0,05

19±0,21

№2

25±0,17

28±0,19

25±0,19

№3

28±0,25

27±0,32

26±0,11

№4

24±0,06

25±0,34

23±0,09

При этом необходимо отметить, что наиболее высокой антагонистической активностью по отношению к золотистому стафилококку обладают испытуемые штаммы молочнокислых микроорганизмов при их культивировании в подсырной сыворотке с добавлением сахара и меда.

Результаты определения антагонистической активности используемых культур местных штаммов лактобактерий, которые входят в состав закваски для приготовления напитков «Свежесть» из молочной сыворотки, позволяют считать, что напиток представляет собой продукт функционального питания лечебно-профилактического назначения.

Важным показателем, характеризующим потребительские качества продуктов питания микробного синтеза, в частности напитков молочнокислого и смешанного брожений является образование диоксида углерода, так как молочная кислота, углекислота, антибиотические вещества, ферменты и т.д., вырабатываемые микроорганизмами, способствуют лучшему перевариванию и усвояемости компонентов пищи, принимаемой человеком и животными, чем и предопределено отнесение молочнокислых напитков к группе продуктов функционального питания лечебно-профилактического назначения.

Установлено, что при приготовлении напитка «Свежесть» с использованием разных рецептур продолжительность выделения диоксида углерода во времени резко варьирует. Так, если в образце, приготовленном по рецептуре №1, выделение диоксида углерода прекратилось через 4 суток, то в образце, приготовленном по рецептуре № 3 – через 7 суток. В образце, приготовленном по рецептуре №2, выделение диоксида углерода прекратилось через 6 суток, а при приготовлении напитка по рецептуре № 4 – через 3 суток.

Также существенно колеблется количество выделяемого диоксида углерода – если в образце № 3 образовалось 80 г диоксида углерода, то в образце № 5- 35–45 г.

Из молочной сыворотки изготавливаются помимо безалкогольных, и слабоалкогольные напитки. Основным этапом в технологии изготовления этих напитков является сбраживание лактозы или добавленной по рецептуре сахарозы с образованием этилового спирта.

Определение концентрации спирта в напитке «Свежесть» осуществляли по плотности отгона по стандартной методике. Результаты исследований напитка «Свежесть» на содержание этанола, приведены в таблице 9.

Как показано в таблице 9, через трое суток брожения в напитке «Свежесть», приготовленном с использованием разных рецептур, накапливается от 1,0 до 4,9 %/об., в зависимости от использованного наполнителя и при этом максимальное накопление этанола отмечено при использовании в составе рецепта свекловичного сахара. Через 5 суток брожения концентрация этанола в образцах напитка колебалась от 1,5 %/об. (подсырная сыворотка без напонителей) до 6,5 %/об (при добавлении свекловичного сахара). Полученные данные позволяют отнести напиток «Свежесть» 3-суточной выдержки к слабоалкогольным напиткам.

Таблица 9

Концентрации этанола в напитке «Свежесть» n = 5

Рецептура приготовления

Содержание этанола, в % об.

Через 3 суток брожения

Через 5 суток брожения

№1

1,0

1,5

№2

4,9

6,5

№3

2,6

4,0

№4

1,5

2,5

Одной из важнейших составных частей сброженных сред являются летучие жирные кислоты, содержание которых и их соотношение представляются одной из определяющих качественных характеристик готовой продукции.

Содержание летучих жирных кислот в напитке «Свежесть» мы определяли методом дробной перегонки.

Таблица 10

Показатели содержания летучих жирных кислот в напитке «Свежесть»

n= 10

№ п/п

Уксусная кислота, %

Молочная кислота, %

Масляная кислота, %

Рецептура № 1

Через 15 ч

14,81

85,19

­

Через 1 сутки

10,57

89,43

­

Через 4 суток

8,51

91,49

­

M ±m

11,3±2,2

88,7±2,9

Рецептура № 2

Через 16 ч

18,33

81,67

­

Через 2 суток

9,13

90,87

­

Через 3 суток

7,63

92,37

­

M ±m

11,7±4,1

88,3±5,1

Рецептура № 3

Через 16 ч

15,98

84,02

­

Через 2 суток

8,79

91,21

­

Через 4 суток

7,94

92,06

­

M ±m

10,9±2,14

89,1±3,1

­

Рецептура № 4

Через 16 ч

16,81

83,19

­

Через 2 суток

6,57

93,43

­

Через 4 суток

5,53

94,47

­

M ±m

9,64±1,2

90,36±3,9

­

Примечание (-) – не обнаружена

Анализом данных, приведенных в таблице 10, установлено, что в общей сумме летучих жирных кислот в напитке «Свежесть» 88,7% приходится на долю молочной кислоты, а 11,3% - на долю уксусной кислоты. Масляная кислота в напитке не обнаружена (рецептура № 1). Примерно такие же соотношения кислот получены при анализе напитков, приготовленных по рецептурам №№ 2-4.

Как в исходной подсырной сыворотке, так и в напитке «Свежесть» нами определено содержание тяжелых металлов и установлено, что их содержание в напитках, приготовленных по рецептурам с наполнителями, незначительно выше, чем в напитке, производимом только из подсырной сыворотки без наполнителей.

Таким образом, в результате изучения качества и свойств подсырной молочной сыворотки установлено, что она является перспективным сырьем для производства напитков смешанного молочнокислого и спиртового брожения.

На основании изучения свойств напитка «Свежесть» можно утверждать, что данный кисломолочно-дрожжевой напиток является ценным продуктом функционального питания лечебно-профилактического назначения.

Полученные в результате проведенных исследований, разработанные на напиток «Свежесть» «Технические условия», утвержденные и зарегистрированные в установленном порядке и «Технологическая инструкция» позволяют рекомендовать данный напиток для производства на молокоперерабатывающих предприятиях.

4.4. Апробация напитка «Свежесть» приготовленного по рецептуре № 1  (без наполнителей) на поросятах.

Для установления эффективности использования в животноводстве выделенных нами штаммов дрожжевых грибов, совместно с молочнокислыми микроорганизмами, была проведена их апробация на поросятах крупной белой породы в возрасте 15 дней – 6 месяцев.

Для проведения экспериментальных исследований, по принципу пар-аналогов, были сформированы 2 группы поросят: одна – контрольная и одна – опытная. Разница в содержании и кормлении поросят состояла в том, что в составе рациона поросята контрольной группы получали свежую подсырную сыворотку, а поросята опытной группы – аналогичное количество подсырной сывортки, сброженной дрожжами и молочнокислыми микроорганизмами.

В ходе опыта были изучены показатели:

-динамика живой массы путем ежемесячного взвешивания (утром перед кормлением);

-промеры (длина туловища, обхват груди и высота в холке) и вычисление индексов телосложения в 2, 4, 6-месячном возрасте;

-гематологические показатели (содержание гемоглобина, лейкоцитов и эритроцитов) в 15-дневном,1,5, 3 и 6-месячном возрасте;

-микробный «пейзаж» содержимого толстого отдела кишечника.

В ходе проведения исследований на подопытных поросятах продуктивные показатели животных нами оценивались по результатам индивидуальных ежемесячных контрольных взвешиваний с 15 дней до 6-ти месячного возраста.

По результатам взвешиваний изучали динамику живой массы подопытных животных. Данные приведены в таблице 11.

Установлено, что животные опытной группы, получавшие кисломолочно-дрожжевой напиток на основе подсырной сыворотки, превосходили контрольных аналогов по живой массе. Так, в опытной группе в конце опыта средняя живая масса одной головы составила 78,65 кг, против 70,15 кг в контрольной, т.е. на 8,5 кг или на 12,1% больше (Р>0,99).

Таблица 11

Динамика живой массы подопытных поросят, кг

n=10

Группа

Возраст, месяцы

15дн.

1

2

3

4

5

6

Контрольная

3,4±0,11

7,95±0,25

18,2±0,63

27,8±0,71

40,1±0,83

54,0±0,8

70,15±1,68

Опытная

3,41±0,1

8,4±0,27

18,9±0,57

29,9±0,60

43,85±0,53

59,7±0,58

78,65±0,71

В % к контролю

105,7

103,8

107,6

109,4

110,6

112,12

Р

-

Р<0,95

Р<0,95

Р>0,95

Р<0,999

Р>0,999

Р>0,99

Включение в рацион поросят опытной группы молочной сыворотки, сквашенной местными штаммами дрожжевых грибов и молочнокислых микроорганизмов, повышало энергию их роста, о чем свидетельствуют среднесуточные приросты (табл. 12).

Таблица 12

Динамика среднесуточных приростов живой массы подопытных поросят, г

n= 10

Группы

Возраст, месяцы

15 дн.-1 мес.

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

За весь период

Контрольная

303±6,19

342±15,1

320±12,5

410±14,4

463±12,1

538±34,9

404

Опытная

332±6,46

350±14,1

367±12,0

465±14,1

528±9,14

632±23,4

456

В % к контролю

109,5

102,34

114,68

113,41

114,03

117,47

112,9

Р<0,95

Р<0,95

Р<0,99

Р<0,99

Р>0,999

Р<0,95

Из таблицы 12 видно, что по среднесуточным приростам массы тела более высокие показатели имели поросята опытной группы, которые за весь период опыта превзошли контрольную группу, в среднем, на 52 г или 12,9 %. Необходимо отметить, что с возрастом поросят повышались показатели среднесуточных приростов. Так, если в контрольной группе за 1-месяц среднесуточные приросты составили всего 303 г, то с 5 по 6 месяц – 538 г. В опытной группе эти показатели составили 332 г и 632 г, т.е. среднесуточные приросты живой массы между 5 и 6 месяцами опыта, по сравнению с приростами, полученными за 1-месяц, возросли на 90,36%.

В таблице 13 приведены показатели абсолютного прироста живой массы поросят за весь период опыта.

Таблица 13

Показатели абсолютного прироста живой массы подопытных поросят, кг

n =10

Показатели

Живая масса в начале опыта

Живая масса в конце опыта

Абсолютный прирост за весь период

Контрольная

3,4±0,11

70,15±1,68

66,75±0,17

Опытная

3,41±0,1

78,65±0,18

75,3±0,18

В % к контролю

112,18

112,80

Р

Р>0,999

Р>0,999

Установлено, что за весь период опыта абсолютный прирост живой массы поросят контрольной группы составил 66,75 кг, тогда как в опытной группе данный показатель был равен 75,3 кг, что на 8,55 кг, или на 12,8% больше, чем в контрольной группе.

Таким образом, включение в рацион кормления молодняка свиней опытной группы кисломолочного напитка на основе подсырной сыворотки оказало положительное влияние на абсолютный прирост живой массы и поросята опытной группы по данному показателю достоверно (Р > 0,999) превзошли своих аналогов из контрольной группы.

Для изучения влияния молочной сыворотки и кисломолочного напитка на ее основе на экстерьерные показатели поросят подопытных групп, нами были сняты промеры: длина туловища, обхват груди и высота в холке в возрасте 2, 4, и 6 месяцев. Промеры брались в дни ежемесячных контрольных взвешиваний животных.

Установлено, что промеры тела поросят контрольной и опытной групп находились в соответствии с энергией их роста, при незначительном превосходстве поросят опытной группы.

В связи с тем, что отдельно взятые промеры тела животного не всегда могут достаточно охарактеризовать его телосложение, данные, полученные при снятии промеров тела, необходимо анализировать во взаимоотношении друг с другом и рассматривать как единое целое, для чего и были рассчитаны индексы телосложения: растянутости, массивности и сбитости, на основании которых нами установлено соответствие показателей линейного роста поросят контрольной и опытной групп динамике массы их тела.

Несмотря на то, что кровь животных в значительной мере имеет постоянство состава, тем не менее, на морфологические и биохимические показатели крови определенное воздействие оказывают корма.

По составу крови судят о физиологическом состоянии животного.

В связи с этим, для характеристики напряженности обмена веществ и резистентности организма целесообразно было изучить влияние молочной сыворотки и кисломолочного напитка на ее основе на динамику некоторых показателей морфологического и биохимического состава крови.

Анализируя данные, полученные нами при определении в крови концентрации гемоглобина, необходимо отметить, что по данному показателю превосходство поросят опытной группы в разные месяцы составило 2,5 – 4,1%.

Установлено, что в крови поросят опытной группы число эритроцитов было выше, чем в крови поросят контрольной группы и разница составила +4,7  (6,1%).

Лейкоциты в организме животных выполняют защитную, трофическую и транспортную роль, но основная их роль – фагоцитарная и образование антител.

Нашими исследованиями установлено, что с усилением роста (особенно в период перехода от молочного кормления на естественные корма) обнаруживается некоторое недостоверное уменьшение числа лейкоцитов, не выходящее за пределы физиологической нормы и сохраняющееся с 1,5-месячного до 6-месячного возраста. Подобная картина является свидетельством некоторого напряжения защитно-приспособительных свойств организма на фоне интенсивного роста.

Исследования крови, проводившееся нами в 15-дневном, 1,5, 3 и 6-месячном возрасте поросят дают основание сделать вывод о том, что применение кисломолочно-дрожжевого напитка в кормлении поросят проявляется стабильным ростом животных и показателями крови, свидетельствующими об интенсивном обмене веществ.

Известно, что микрофлора пищеварительного тракта играет основополагающую роль в пищеварительных процессах, протекающих в организме животных. Рядом исследователей установлена нежизнеспособность животных – гнотобионтов, лишенных наличия в организме микроорганизмов.

Учитывая важнейшее физиологическое значение кишечной микрофлоры, нами изучено влияние ацидофильно-дрожжевого напитка на основе подсырной сыворотки на микрофлору толстого отдела кишечника поросят в возрасте 3 месяцев. Полученные данные приведены в таблице 14.

Таблица 14

Микрофлора содержимого толстого отдела кишечника поросят  n = 10

№№

пп

Показатели

Группы

В % к контролю

Р

Контрольная

Опытная

1

Общее число м/о, млн КОЕ в 1 г

21,34± 0,91

33,84 ± 0,89

158,6

Р<0,95

2

Эшерихии, млн КОЕ в 1 г

0,95 ± 0,01

0,79 ± 0,05

83,2

Р<0,95

3

Молочнокислые микроорганизмы, млн КОЕ в 1 г

6,71 ± 0,27

9,51 ± 0,15

141, 2

Р<0,95

4

Дрожжевые грибы,

млн КОЕ в 1 г

0,31 ± 0,17

0,48 ± 0,12

154,8

Р<0,95

5

Клостридии перфрингенс, тыс. КОЕ  в 1 г

39± 0,15

28 ± 0,70

71,8

Р<0,95

6

Энтерококки, млн КОЕ в 1 г

0,71 ± 0,02

0,66 ± 0,04

92,9

P<0,95

В результате проведенных микробиологических исследований установлено. что общее микробное число в толстом отделе кишечника поросят контрольной группы составило 21,34 млн КОЕ/г, а в опытной группе – 33,84 млн КОЕ/г, т.е. на 58,6% больше, что можно объяснить благотворным влиянием ацидофильно-дрожжевого напитка на общий «микробный» пейзаж пищеварительного тракта.

Рассматривая отдельные виды микроорганизмов установлено, что число эшерихий несколько снижается в пищеварительном тракте поросят опытной группы и составляет 790 тыс. КОЕ/г, т.е. на 160 тыс. КОЕ/г, или 16,8% меньше. Вероятно, такое снижение эшерихий в кишечнике поросят опытной группы можно объяснить антагонизмом между молочнокислыми микроорганизмами и отдельными типами эшерихий.

Существенное положительное влияние скармливание поросятам опытной группы напитка «Свежесть» оказало на число в содержимом толстого отдела кишечника поросят опытной группы молочнокислых микроорганизмов, которых в 1 г содержимого содержалось 9,51 млн КОЕ, или на 41,2% больше, чем в содержимом толстого отдела кишечника поросят контрольной группы.

В пищеварительном тракте поросят контрольной группы, которые в составе напитка получали культуры дрожжей, произошло закономерное увеличение числа дрожжевых грибов: если их число в кишечнике поросят опытной группы составило 480 тыс. КОЕ/г, то в кишечнике поросят контрольной группы – 310 тыс. КОЕ/г, что на 54,8% меньше.

Клостридии перфрингенс представляют собой представителей условно патогенной микрофлоры и рассматривая их количество в содержимом кишечника поросят опытной группы установлено, что в опытной группе данный показатель составил 28 тыс. КОЕ/г, что на 28,2% меньше, чем в контрольной группе.

Как и количество эшерихий, содержание энтерококков в пищеварительном тракте поросят опытной группы оказалось несколько ниже, чем в контрольной группе и составило 660 тыс. КОЕ/г, что на 7,1% меньше, чем в контрольной группе.

Таким образом, установлено, что включение в кормовой рацион поросят ацидофильно-дрожжевого напитка «Свежесть» на основе подсырной сыворотки благотворно влияет на кишечную микрофлору поросят.

4.5. Экономическая эффективность использования кисломолочного напитка «Свежесть» при выращивании поросят

Первоочередными задачами в свиноводстве являются сокращение времени откорма и увеличение приростов живой массы. При этом важно добиться хороших вкусовых качеств мяса, уменьшить затраты на корм, а также позаботиться о здоровье и сохранности молодняка.

Для установления эффективности использования в рационах свиней кисломолочно-дрожжевого напитка «Свежесть» на основе культур Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3414, Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415, Lbm. gallinarum ВКПМ В-10133, Lbm. casei ВКПМ В-8730, Str. thermophilus ВКПМ В-10089, нами была рассмотрена экономическая эффективность использования указанного напитка в свиноводстве. Полученные данные приведены в таблице 15.

Таблица 15

Экономическая эффективность использования напитка «Свежесть»

при выращивании молодняка свиней (в расчете на 1 голову)

Показатель

Группы

контрольная

опытная

Предубойная масса, кг

70,2

78,7

Цена реализации 1кг живой массы, руб. (в ценах 2010 г.)

70

70

Выручено, руб.

4914

5509

Всего затрат, руб.

4001

4305

Себестоимость 1 кг живой массы, руб.

57,0

54,7

Прибыль, руб.

913

1204

Уровень рентабельности, %

22,8

27,9

Из анализа данных таблицы 15 следует, что применение напитка «Свежесть» в кормлении поросят способствовало повышению уровня рентабельности в опытной группе на 5,1% (27,9% против 22,8% в контрольной группе).

ВЫВОДЫ

  1. Одним из результатов диссертационного исследования явилось выделение из подсырной сыворотки перспективных для практического использования местных штаммов дрожжей, идентифицированных нами как Saccharomyces cerevisiae, два штамма из которых – ДМ-1 и ДМ-2 были отправлены для подтверждения видовой принадлежности в ВКПМ.

Проведением анализа последовательности 16S РНК в ВКПМ ФГУП ГосНИИгенетика подтверждена видовая принадлежность штаммов ДМ-1 и ДМ-2 к Saccharomyces cerevisiae и они депонированы в ВКПМ под коллекционными номерами: штамм ДМ-1 – Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3414; штамм ДМ-2 – Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415.

  1. Изучая культуральные свойства местных штаммов дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3414 и Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415, установлено, что при росте на плотной питательной среде они образуют овальные колонии плотной и густой консистенции, с ровными краями, выпуклой формы, с матовой поверхностью бледно-кремового цвета. Клетки штаммов овальной формы, с диаметром 6 - 8 мкм при длине 7-9 мкм.
  2. Штаммы дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3414 и Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415 обладают достаточной степенью утилизации углеродсодержащих веществ, что позволяет рекомендовать их к внедрению на предприятиях, производящих алкогольную продукцию.
  3. С использованием культур Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3414, Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415, Lbm. gallinarum ВКПМ В-10133, Lbm. casei ВКПМ В-8730, Str. thermophilus ВКПМ В-10089, на основе подсырной сыворотки, разработана технология производства напитка смешанного брожения «Свежесть», который по комплексу своих свойств может быть отнесен к напиткам функционального лечебно-профилактического назначения.
  4. Экспериментально установлено, что использование напитка «Свежесть» в кормлении молодняка свиней позволяет в опытной группе увеличить к концу опыта, в расчете на 1 голову:

- живую массу на 8,5 кг, или 12,1%;

- абсолютный прирост живой массы на 8,6 кг, или 12,8%;

- среднесуточный прирост живой массы на 52 г или 12,9%.

6. На основании промеров тела и расчета индексов телосложения установлено благотворное влияние напитка «Свежесть» на показатели линейного роста поросят и выявлено соответствие линейного роста животных как в контрольной, так и в опытной группе, динамике показателей их живой массы.

  1. При использовании в кормовых рационах молодняка свиней молочной подсырной сыворотки и напитка «Свежесть», приготовленного на ее основе с использованием культур дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3414, Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415, в сочетании с лактобактериями, гематологические показатели остаются в пределах физиологической нормы.
  2. Включение в кормовой рацион поросят напитка «Свежесть» благотворно влияет на кишечную микрофлору, за счет увеличения числа микроорганизмов, обладающих выраженными антагонистическими свойствами, в том числе и молочнокислых микроорганизмов, происходящего на фоне снижения числа клостридий.
  3. Использование напитка «Свежесть» в кормлении поросят экономически целесообразно, так как уровень рентабельности производства мяса в опытной группе составляет 27,9%, против 22,8% в контрольной группе.

Предложения производству

  1. С целью расширения ассортимента выпускаемой продукции рекомендуется молокоперерабатывающим предприятиям использовать культуры Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3414, Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415, Lbm. gallinarum ВКПМ В-10133, Lbm. casei ВКПМ В-8730, Str. thermophilus ВКПМ В-10089 для производства напитков функционального назначения на основе молочной подсырной сыворотки.
  2. К внедрению в животноводческих хозяйствах рекомендуется использовать в составе кормовых рационов напиток смешанного молочнокисло-дрожжевого брожения «Свежесть», с целью повышения интенсивности роста молодняка.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

  1. Власова Ж.А. Исследование качества молочной сыворотки /Ж.А. Власова, З.Г. Рамонова // Вестник научных трудов молодых ученых ФГОУ ВПО «Горский ГАУ». – 2006. – Вып. 4. – С. 47.
  2. Рамонова З.Г. Молочная сыворотка и ее использование // Вклад молодых ученых в реализацию приоритетного национального проекта «Развитие агропромышленного комплекса»: Матер. XI Междунар. научн.-практ. конф. молодых ученых и специалистов. - Троицк, 2007.-С.82-83.
  3. Цугкиев Б.Г. Напитки на основе подсырной сыворотки / Б.Г. Цугкиев, З.Г. Рамонова, Р.Г. Кабисов, // Молочная промышленность. 2008. № 11. С. 55.
  4. Кабисов Р.Г. Практические аспекты использования подсырной молочной сыворотки / Р.Г. Кабисов, Б.Г. Цугкиев, З.Г. Рамонова // Рациональное использование биоресурсов в АПК: Матер. Междунар. научн.- практ. конф.- Владикавказ, 2008. – С. 211-212.
  5. Рамонова З.Г. Экспертиза качества молочной сыворотки / З.Г. Рамонова, Р.Г. Кабисов // Рациональное использование биоресурсов в АПК: Матер. Междунар. научн.- практ. конф.- Владикавказ, 2008. – С. 209-211.
  6. Рамонова З.Г. Подсырная сыворотка в рационах поросят // Наука о проблемах инновационного развития АПК: Сб. матер. Междунар. науч.-практ. конф. – Великие Луки, 2010. – С. 78-80.
  7. Цугкиев Б.Г. Рациональное использование молочной сыворотки / Б.Г. Цугкиев, З.Г. Рамонова // Труды Всероссийской научно-производственной конференции «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих инновационных технологий» – Владикавказ, 2010. – С. 274– 276.
  8. Кабисов Р.Г. Медовуха «Аспирантская» /Р.Г. Кабисов, З.Г. Рамонова, И.И. Козырева, Э.В. Рамонова // Новые технологии переработки сельскохозяйственного сырья в производстве продуктов общественного питания: Сб. матер. Междунар. конф. с элементами научной школы для молодежи. – Владивосток, 2010. – С. 22-24.
  9. Рамонова З.Г. Эффективность использования молочной сыворотки и напитков на ее основе в кормлении поросят / З.Г. Рамонова, Б.Г. Цугкиев // Известия Горского государственного аграрного университета. 2012.- Т.49. Ч-.1,2. - С. 156 158.
  10. Патент РФ № 2445359. Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3414, адаптированный к культивированию на молочной подсырной сыворотке. Заявка № 2010119753. Приоритет изобретения от 17 мая 2010 г. Зарегистрировано в государственном реестре изобретений РФ 20 марта 2012г.
  11. Патент РФ № 2445356. Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415 продуцент этилового спирта. Заявка № 2010119740. Приоритет изобретения от 17 мая 2010 г. Зарегистрировано в государственном реестре изобретений РФ 20 марта 2012г.

Сдано в набор 17.04.12г., подписано в печать 18.04.12г.

Гарнитура Таймс. Печать трафаретная. Формат 60х84 1/16.

Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №232.

Типография ООО НПКП «МАВР», Лицензия Серия ПД №01107,

362040, г. Владикавказ, ул. Августовских событий, 8, тел. 44-19-31






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.