Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технологический потенциал переработки крови сельскохозяйственных животных и ее использование на пищевые цели. Монография
.pdf
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ
ПЕРЕРАБОТКИ КРОВИ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ
ЖИВОТНЫХ И ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
НА ПИЩЕВЫЕ ЦЕЛИ
МОНОГРАФИЯ
Ставрополь
2024
УДК 637.661
ББК 28.666.934
Т38
АВТОРСКИЙ КОЛЛЕКТИВ:
Р. С. Омаров, С. Н. Шлыков, О. В. Сычева, Е. А. Скорбина, И. А. Трубина
РЕЦЕНЗЕНТЫ:
д-р биол. наук, профессор, зав. базовой кафедрой частной
зоотехнии, селекции и разведения животных Е. Н. Чернобай;
канд. с.-х. наук, доцент кафедры кормления животных и общей биологии
Е. И. Растоваров
Технологический потенциал переработки крови сель-
Т38
скохозяйственных животных и ее использование на пищевые
цели : монография / Р. С. Омаров, С. Н. Шлыков, О. В. Сычева
и др. – Ставрополь: .
-, 2024. – 128 с.
Представлены систематизированные сведения о крови убойных
животных как о биологическом объекте и в то же время ценном сырье для пищевой промышленности. Приведены результаты собственных исследований по переработке фракций пищевой крови с целью
их использования в качестве основы или обогатителя при разработке
новых видов продуктов питания.
Предназначена для специалистов пищевой промышленности, студентов по направлениям 35.03.07 – Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции и 19.03.03 – Продукты
питания животного происхождения, магистрантов по направлению
19.04.03 – Продукты питания животного происхождения и аспирантов по научной специальности 4.3.3 – Пищевые системы.
УДК 637.661
ББК 28.666.934
© ФГБОУ ВО Ставропольский государственный
аграрный университет, 2024
СОДЕРЖАНИЕ
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕНЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ГЛУБОКОЙ
ПЕРЕРАБОТКИ КРОВИ УБОЙНЫХ ЖИВОТНЫХ .......................................... 4
1.1 Структура и свойства компонентов крови сельскохозяйственных животных
................................................................................................................................... 4
1.2 Функционально-технологические свойства крови, как основа для создания
продуктов здорового питания .............................................................................. 19
1.3 Современные подходы к переработке крови сельскохозяйственных животных
................................................................................................................................. 35
ГЛАВА 2 ГЛУБОКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ЭРИТРОЦИТАРНОЙ МАССЫ И
ПЛАЗМЫ КРОВИ УБОЙНЫХ ЖИВОТНЫХ ................................................... 61
2.1. Исследование условий получения гемолизатов эритроцитарной массы
убойных животных ................................................................................................ 61
2.2 Изучение биотехнологических приемов модификации плазмы крови убойных
животных ................................................................................................................ 67
2.3 Изучение условий структурообразования белков плазмы крови ............... 76
ГЛАВА 3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ КРОВИ В
РАЗРАБОТКЕ НОВЫХ ВИДОВ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ ........................... 80
3.1. Разработка и обоснование компонентного состава комбинированных
белково-жировых эмульсий ................................................................................. 80
3.2 Разработка способов получения и оптимизации поликомпонентных белковожировых эмульсий с использованием гемолизата крови убойных животных 91
3.3 Получение биологически ценных экстрактов из растительного сырья с
заданным составом и свойствами ...................................................................... 101
3.4 Исследование пенообразующей способности растительных экстрактов и
сухих полуфабрикатов на их основе ................................................................. 112
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................... 120
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ .......................................... 122
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕНЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ГЛУБОКОЙ
ПЕРЕРАБОТКИ КРОВИ УБОЙНЫХ ЖИВОТНЫХ
1.1 Структура и свойства компонентов крови сельскохозяйственных
животных
Одним из наиболее ценных по пищевым и биологическим свойствам и
сравнительно дешевым вторичным сырьем является кровь убойных животных.
Кровь является внутренней средой организма, обеспечивая все его клетки
необходимыми веществами, получаемыми через продукты питания из внешней
среды, и отводит продукты жизнедеятельности к выделительным органам.
Кровь представляет собой разновидность соединительной ткани и состоит
из клеток и межклеточного вещества. Межклеточное вещество — жидкая часть
крови - представляет собой плазму, в которой размещены клетки - форменные
элементы.
Кровь является внутренней средой и главной коммуникационной системой
организма. Представляет собой вязкую непрозрачную жидкость, солоноватого
вкуса, непрерывно циркулирующую в замкнутой системе кровеносных сосудов
и выполняющую жизненно важные функции, поддерживающая целостность и
функциональность живых систем [1].
Таблица 1 – Массовая доля фракций крови (%) в зависимости от вида животных
Вид скота
Плазма
Форменные элементы
Крупный рогатый скот
67,4
32,6
Свиньи
56,5
43,5
Мелкий рогатый скот
72,0
28,0
Лошади
60,2
39,8
На морфологический состав крови животных и птиц оказывает влияние
ряд прижизненных факторов: генетические особенности, содержание и
кормление, продуктивность, скорость передвижения животных), интенсивность
роста и т.д. Это, видимо, обуславливает некоторые отличия в сведениях о
морфологическом составе крови, представленные в публикациях разных авторов
(таблица 2).
Таблица 2 - Содержание форменных элементов в крови сельскохозяйственных
животных и птиц
Животные,
птицы
Количество в 1 мм3
эритроциты, млн.
лейкоциты, тыс.
тромбоциты, тыс.
данные авторов
[8]
[22]
[8]
[22]
[8]
[22]
[8]
[22]
[29]
Крупный
рогатый
скот
5,0-
7,0
5,0-
7,5
6,0-
8,0
6,0-
10,0
4,5-
12,0
7,0-
9,0
260,0-
710,0
260,0-
700,0
200,0-
600,0
Лошади
6,0-
10,0
6,0-
9,0
8,010,0
7,0-
11,5
7,0-
12,0
8,011,0
250,0-
600,0
180,0-
300,0
Мелкий
рогатый
скот
8,0-
18,8
7, 0-
12, 0
6,011,0
6,3-
14,7
6,0-
14,0
9,016,0
270,0-
1000,0
270,0—
500,0
Свиньи
4,3-
6,7
6,0-
7,5
6,0-
8,0
10,2-
21,2
8,0-
16,0
6,0-
10,0
180,0-
300,0
180,0-
300,8
Кролики
3,9-
8,1
4,5-
7,5
6,0-
7,0
4,6-
10,6
6,5-
9,5
-
125,0-
480,0
125,0-
250,01
Курица
2,0-
5,0
2,5-
4,5
-
9,0-
51,0
20,0-
40,0
-
22,0-
41,0
32,0-
100,0
-
Гусь
2,8-
4,0
-
-
16,0-
60,0
-
-
60,0-
70,0
-
-
Утка
2,0-
3,7
-
-
20,0-
30,0
-
-
70,0-
120,0
-
-
Индейка
1,7-
4,2
-
-
12,0-
83,5
-
-
19,0-
100,0
-
-
Детализированный анализ фракционного состава форменных элементов
крови крупного рогатого скота и свиней свидетельствует об изменчивости
размеров частиц в широком диапазоне, с преобладанием у КРС частиц
диаметром 7,9-11,56 мкм (20,4 %), а у свиней – диаметром 5,96-8,72 (15,52 %).
Обобщённые средние данные значений размера форменных элементов в крови
различных животных представлены в таблице 3.
Таблица 3 – Величина частиц форменных элементов крови
сельскохозяйственных животных
Крупного рогатого скота
Свиней
радиус частиц, 10-6
м
количество от
общей массы, %
радиус частиц, 10-6 м
количество от общей
массы, %
0,88
0,96
0,67
24,82
0,88-2,02
8,16
0,67-1,53
6,20
2,02-2,93
9,18
1,53-2,22
6,98
2,93-3,95
12,24
2,22-2,08
9,31
3,95-5,78
20,40
2,98-4,36
15,52
5,78-7,20
13,26
4,36-5,44
10,02
7,20-8,85
11,32
5,44-6,67
8,53
8,85-10,80
9,18
6,67-8,20
6,98
10,80-13,50
7,14
8,20-10,20
5,43
13,50-17,60
5,10
10,20-13,20
3,88
17,60-24,40
3,06
13,20-20,0
2,33
В крови разных животных содержание форменные элементов
неодинаково. Количество их в среднем составляет у КРС 33 % от массы крови, у
MPC - 22,8 %, свиней - 43,6 %, лошадей - около 40 %. К форменным элементам
относятся: эритроциты - красные кровяные тельца, которые образуются в
костном мозге. Эритроциты характеризуются мягкостью, гибкостью и
эластичностью, благодаря чему способны проходить через узкие капилляры, при
этом сильно вытягиваясь в длину, при входе в широкое русло превращаются в
диски. Эритроциты приспособлены к выполнению своей основной функции переносу дыхательных газов. Эритроциты образуются внутри сосудов в синусах
красного костного мозга. Колебания в содержании эритроцитов в крови зависят
также от кормления и продуктивности. Наличие в рационе кормов животного
происхождения способствует увеличению числа эритроцитов. Разжижение
крови после приема большого объема воды птицей несколько снижает
количество эритроцитов, и, наоборот, при сгущении крови вследствие
недостатка питьевой воды число их увеличивается. Причиной стойкого
уменьшения в крови эритроцитов и гемоглобина (при анемиях) может быть
недостаток в кормах железа и меди [12, 27].
Содержание белков в эритроцитах более высокое, а низкомолекулярных
веществ (глюкозы, солей и проч.) более низкое, чем в плазме. В целом
осмотическое давление в эритроцитах чуть выше, чем в плазме, что обеспечивает
их тургор. В гипотоническом растворе эритроциты поглощают воду, набухают,
приобретают сферическую форму и лопаются; гемоглобин выходит в среду. Это
процесс осмотического гемолиза, который нашел большое применение в
препаративной и технологической практике. Гемолиз может наступить и при
воздействии химических веществ, растворяющих жиры (эфира, хлороформа,
сапонинов, змеиного яда) и нарушающих структуру или целостность мембраны.
В гипертоническом растворе наблюдается плазмолиз эритроцитов, при этом они
теряют воду и сморщиваются.
Тромбоциты - кровяные пластинки, которые образуются из цитоплазмы
мегакариотов костного мозга. Размер каждого тромбоцита достигает около трех
микрон. В тромбоцитах протекают все основные биохимические процессы:
синтезируется белок, происходит обмен углеводов и липидов, осуществляется
биологическое окисление, сопряженное с фосфорилированием и т.д.
Тромбоциты участвуют в процессе свертывания крови, выполняя защитную
функцию [2].
Лейкоциты или белые кровяные тельца - бесцветные полноценные клетки,
имеющие ядро и протоплазму специфической структуры с высоким
содержанием нуклеиновых кислот, их средний размер около пятнадцати микрон.
В них сосредоточен весь гликоген крови, который служит источником энергии
при недостатке кислорода. В лейкоцитах содержатся соответствующие
ферменты - протеазы, пептидазы, липазы, дезоксирибонуклеазы [23].
Вязкость крови различных животных также неодинакова и зависит от
концентрации белка в плазме (таблица 4).
Таблица 4 – Вязкость крови животных
Вид скота
Относительная вязкость, °E
цельной крови
сыворотки крови
Крупный рогатый скот
4,1-5,5
1,7-1,9
Свиньи
5,1-6,8
1,5-1,7
Овцы
3,4-4,2
-
Реакция среды в крови - слабощелочная, почти нейтральная; она является
величиной довольно постоянной благодаря значительной буферной емкости
(таблица 5).
Таблица 5 – Величина pH крови различных видов промышленных животных
Вид животного
pH крови
по данным Азимова
по данным Кудрявцева
Крупный рогатый скот
7,40
7,46-7,52
Свиньи
7,49
7,40-7,50
Мелкий рогатый скот
7,50
7,46-7,52
Лошади
7,40
7,31-7,50
Важный физико-химический показатель крови - осмотическое давление ее
плазмы. При температуре тела 37 °С осмотическое давление плазмы крови
составляет около 7,6-105 Па. В основном эта величина обусловлена
содержащимся в крови хлоридом натрия, гидрокарбонатом натрия, фосфатами и
другими низкомолекулярными веществами, а также белками; около 0,03-105 Па
приходится на долю белков, главным образом альбуминов, и называется
коллоидно-осмотическим давлением. Повышение осмотического давления
плазмы крови вызывает сморщивание клеток вследствие выхода из них воды, а
его понижение в плазме - набухание клеток (вплоть до их разрушения).
Границы осмотических давлений, при которых не происходит
осмотический гемолиз, называют шириной резистентности эритроцитов. Она
наибольшая у эритроцитов кролика, наименьшая – у крупного рогатого скота и
свиней [8, 19].
Значения относительной плотности (удельный вес) крови различных
животных представлены в таблице 6.
Таблица 6 -Плотность крови сельскохозяйственных животных, кг/см
3
Вид животных,
птиц
Кровь
Плазма
крови
Форменные
элементы
Фибрин
Сыворотка
Крупный
рогатый скот
1,050-1,060
1,024-1,031
1,090
0,700-
0,800
1,024
Свиньи
1,049-1,055
Мелкий рогатый
скот
1,055-1,065
Куры
1,039-1,057
-
Гуси
1,045-1,063
-
У самцов относительная плотность нормальной цельной крови несколько
выше, чем у самок, что объясняется различиями в содержании эритроцитов.
Кроме того, любое повышение гематокрита (например, из-за потери жидкости в
условиях высокой температуры окружающей среды), сопровождается
увеличением плотности крови. Такие свойства крови необходимо учитывать в
практике получения сырья и его использования.
Теплофизические характеристики определяют характер и скорость
протекания процессов охлаждения и нагревания в продукте, что связано с
коэффициентами теплопроводности и температуропроводности, удельной
теплоемкостью, объемной массой, вязкостью вещества, коэффициентами
диффузии и др., некоторые из них представлены ниже в таблицах 7-10. Вязкость
крови в 4-6 раз выше вязкости воды и у различных животных она неодинакова,
зависит от концентрации белка и эритроцитов [5].
Таблица 7 - Относительная вязкость крови и сыворотки крови
сельскохозяйственных животных
Вид животных
Относительная вязкость
цельной крови
сыворотки крови
Крупный рогатый скот
4,1-5,5
1,7-1,9
Свиньи
5,1-6,8
1,5-1,7
Мелкий рогатый скот
3,4-4,2
1,6
Птица
4,5-5,5.
-
Таблица 8 - Вязкость и поверхностное натяжение сыворотки крови различных
животных
Вид животных
Вязкость сыворотки крови
при температуре 25 °С, Н.с/м2
Поверхностное натяжение
сыворотки крови, Н/м.10
3
Крупный рогатый скот
0,167
0,568
Свиньи
0,155
0,526
Мелкий рогатый скот
0,160
0,544
Лошади
0,151
0,557
Таблица 9 -Теплофизические характеристики крови сельскохозяйственных
животных
Кровь
животных
Теплоемкость
Криоскопическая
температура,
tкр, °С
Теплопроводность,
Вт/
(м·град)
Дж/кг·град
ккал/
кг∙град
Кровь КРС
3802 ± 38
0,91 ± 0,01
– 0,75 ± 0,02
0,53 ± 0,01
Кровь МРС
3775 ± 37
0,90 ± 0,01
–0,70 ± 0,02
0,52 ± 0,01
Кровь лошадей
3 610 ± 36
0,86 ± 0,01
–0,82 ± 0,02
0,55 ± 0,01
Кровь свиней
3650 ± 36
0,87 ± 0,01
–0,9 ± 0,02
0,54 ± 0,01
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]