Новые подходы к производству биологически безопасной мясной продукции в цикле «корма животные сырье готовый продукт»

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время рынок России во многом зависит от импортных поставок продовольствия. По мясу доля импорта оценивается в 41%. Нынешние темпы производства сельхозпродукции, сырья и продовольствия в России значительно отстают от темпов роста импорта продовольственных товаров. Его доля превышает пороговую величину продовольственной безопасности на 10-15%, а крупные города и отдельные регионы зависят от импортных поставок на 50-70%. Цены на продовольствие за 2005-2008 годы почти удвоились. Потребление мяса и мясных продуктов жителями России по отношению к научно обоснованным нормам составляет 81%. Необходимы серьезные меры по обеспечению продовольственной безопасности страны.

В связи с резким снижением в последние годы поголовья крупного рогатого скота увеличение производства мяса стало возможным лишь за счет интенсивных технологий выращивания и откорма реализуемых животных. Резерв в этом отношении огромен. По мнению Заверюхи А.Х. (1993, 2000), Черекаева А.В. (1995, 2000), Белькова Г.И. (1990, 2003), Зелепухина А.Г. (2000, 2002), Горлова И.Ф. (2000, 2007), Стрекозова Н.И. (2003, 2007), Левахина В.И. (2005, 2006, 2007) и других ученых, в настоящее время биологический потенциал продуктивности районированных в нашей стране пород скота используется лишь на 30-40%.

Весьма актуальной остается задача повышения качества продуктов. Современная концепция создания устойчивой продовольственной базы страны исходит из необходимости поиска и использования резервов экономии мясного сырья и его рационального использования (Стрекозов Н.И., 1995; Горлов И.Ф., 1997, 1999, 2000). При этом нерешенной остается проблема получения безопасного животного сырья, а также пищевых продуктов на его основе. Многими учеными (Томмэ М.Ф., 1964, 1969; Калашников А.П., 1985, 2003; Куликов В.М., 1990, 1999; 1990; Горлов И.Ф., 1995, 1997, 1999; Ковзалов Н.И., 2000; Эзергайль К.В., Горлов И.Ф., Левахин В.И., 2002; Горлов И.Ф., Бушуева И.С., 2006, 2007) выполнены исследования по повышению продуктивности сельскохозяйственных животных на основе улучшения качества заготавливаемых кормов и научно обоснованного сбалансированного питания животных. Основная причина, сдерживающая рост продуктивности животных, согласно данным Болотова Н.С. (2006), дефицит кормового белка, составляющий 20-25% от общей потребности. Это приводит к перерасходу кормов в 1,5-2 раза и недобору продукции животноводства до 25-30%. Среди кормовых культур большой интерес представляют горох и нут, в зерне которых протеина содержится в два раза больше, чем в злаковых, а по содержанию лизина бобовые культуры в 2-3 раза превосходят зерновые.

Не менее важным фактором обеспечения населения страны полноценными продуктами, согласно работам Рогова И.А. (1987, 2007), Лисицына А.Б. (2000), Липатова Н.Н. (1996, 2001), Кудряшова Л.С. (2002, 2005), Жаринова А.И. (2006) и других, является их биологическая безопасность. Особенно остро стоит проблема идентификации и оценки генетической безопасности сельскохозяйственного сырья и продуктов. В связи с этим проблема комплексного подхода в обеспечении производства биологически безопасных продуктов из сырья животного происхождения является актуальной. Ее изучение потребовало в ходе диссертационного исследования ознакомления с широким кругом вопросов, затрагивающих различные сферы и отрасли науки, методологические подходы к решению проблемы прижизненного формирования качества пищевых продуктов из мяса крупного рогатого скота.

Основные этапы работы выполнены в ГНУ Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук, а также в аккредитованной испытательной лаборатории (№ РОСС.RU. 0001.21ПЦ26 от 19.02.2004 г.) и на кафедре технологии мяса и мясных продуктов Орловского государственного аграрного университета.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы, которая выполнялась в соответствии с тематическим планом ГНУ НИИММП Россельхозакадемии (№ гос. регистрации 15070.7713080668.06.8.001.4), в рамках подготовки инновационной образовательной программы «Трансфер инновационных технологий в животноводство» Орловского государственного аграрного университета, согласно Государственным контрактам с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (№ 4339р/6738 от 27.06.2006 г. и № 5799р/8148 от 31.03.2008 г.) в соответствии с научно-исследовательской опытно-конструкторской работой № 01.2.006 10243 (код ВНТИЦ 054001080351) и № 0120.0 806693 (код ВНТИЦ 0540001080351); в рамках Гранта с Комитетом охраны природы Администрации Волгоградской области «Проведение мониторинга агросистем с учетом возможностей миграции экотоксинов» (№ 48-06 от 19.04.2006 г.), являлось изучение эффективности использования при производстве говядины протеиновых кормовых добавок, полученных методами фитоиммуномодулирования. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- разработать состав биогенного фитоиммуномодулятора, оценить эффективность его использования в сравнении с препаратом-прототипом;

- изучить химический состав и биологическую безопасность рационов, содержащих в составе иммунизированные кормовые добавки, используемых в кормлении бычков симментальской и абердин-ангусской пород;

- определить влияние рационов с иммунизированными кормовыми добавками на особенности потребления кормов подопытными бычками, переваримость и использование питательных веществ, баланс и использование азота, кальция и фосфора рационов;

- провести сравнительную оценку динамики роста, гематологических показателей, мясной продуктивности и качества мяса подопытных бычков;

- дать экономическую оценку выращиванию бычков на мясо при введении в рационы беспестицидных протеиновых кормовых добавок;

- оценить физико-химические, функционально-технологические свойства и биологическую безопасность мясного сырья, полученного от подопытных бычков;

- разработать и апробировать рецептуры новых мясо-растительных пищевых продуктов на основе использования изучаемого мясного сырья и иммунизированных продовольственных бобовых культур;

- на основе полученных материалов разработать предложения и рекомендации производству по использованию беспестицидных протеиновых кормов для получения высококачественных и безопасных пищевых продуктов.

Работа является итогом личных многолетних исследований автора, а также выполненных совместно с сотрудниками лаборатории биохимии, лаборатории иммунитета и защиты растений ГНУ ВНИИЗБК и аккредитованной испытательной лаборатории ФГОУ ВПО ОрелГАУ (г. Орел).

Научная новизна. Разработан и внедрен в производство метод интенсификации производства говядины и получения безопасных продуктов питания путем использования фитоиммуномодуляторов в кормопроизводстве.

Изучена эффективность использования в кормлении бычков симментальской и абердин-ангусской пород, выращиваемых на мясо, иммунизированных протеиновых кормовых добавок; дана экономическая оценка выращиванию бычков на мясо с введением в состав рационов иммунизированных гороха и нута.

Проведена комплексная оценка биологической безопасности кормов, животноводческой продукции, растительных пищевых ингредиентов и мясо-растительного продукта.

Впервые разработана и утверждена Министерством здравоохранения РФ нормативно-техническая документация на дезодорированную нутовую муку, обработанную фитоиммуномодулятором (ТУ 9293-081-10514645-03).

Показана экономическая эффективность производства мясо-растительных продуктов при использовании метода фитоиммуномодулирования.

На основании результатов исследований получены патенты РФ на изобретение: RU № 2358481 от 20.06.2009 г., RU № 3462378 от 19.02.2010 г.

Практическая значимость. Разработаны: состав биогенного фитоиммуномодулятора, рекомендации по повышению устойчивости бобовых культур к патогенам и увеличению продуктивности растений.

Определены нормы ввода иммунизированных гороха и нута в рационы бычков симментальской и абердин-ангусской пород, выращиваемых на мясо. Полученные в исследованиях данные позволили выявить дополнительные резервы увеличения производства говядины и улучшение ее качества, повышения рентабельности.

Разработаны технические документы на мясо-растительные продукты ТУ 9214-002-05013607-2008, ТИ 9214-002-05013607-2008, ТУ 9213-003-05013607-2008, ТИ 9213-0023-05013607-2008.

Разработаны рекомендации для производителей и потребителей «Генетически модифицированные белковые компоненты растительного происхождения: применение в перерабатывающей промышленности и риски использования» (2005 г.).

Результаты исследований, изложенные в диссертационной работе, получены в ходе работы в рамках инновационной образовательной программы «Трансфер инновационных технологий в животноводство» Орловского государственного аграрного университета.

Материалы авторской работы используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» на кафедрах факультета Биотехнологии и ветеринарной медицины.

Основные положения, выносимые на защиту:

- состав биогенного фитоиммуномодулятора, экономическая эффективность его использования;

- теоретическое и практическое обоснование применения биогенного фитоиммуномодулятора при выращивании гороха и нута;

- использование иммунизированных гороха и нута в рационах бычков симментальской и абердин-ангусской пород, выращиваемых на мясо;

- повышение переваримости и использования питательных веществ рационов, интенсивности роста молодняка, мясной продуктивности и качества говядины за счет иммунизированных кормовых добавок;

- изменение гематологических показателей подопытных бычков;

- экономическая эффективность использования иммунизированных кормовых добавок при производстве говядины;

- принципы получения мясо-растительного продукта из мясного и растительного сырья при использовании метода фитоиммуномодулирования.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использовались при издании монографий «Белковый комплекс зернобобовых культур и пути повышения его качества» (Орел, 2003г.), «Волгоградский тип абердин-ангусского скота» (Москва-Волгоград, 2005г.), «Прижизненное формирование качества и безопасности мясорастительных продуктов питания с высокими пищевыми свойствами» (Москва-Орел, 2007г.), «Новейшая информатика» (Москва-Орел, 2007г.), при разработке рекомендаций «Методические рекомендации по отбору устойчивых форм гороха к возбудителям корневых гнилей и аскохитоза с помощью биохимических тестов» (Орел, 2002г.), «Генетически модифицированные белковые компоненты растительного происхождения: применение в перерабатывающей промышленности и риски использования» (Орел, 2005г.); при разработке учебных пособий «Физиология взаимоотношений растений и патогенов: курс лекций» (Орел, 2006г.), «Практикум по физико-химическим основам производства мяса и мясопродуктов: учебное пособие с грифом УМО» (Орел, 2006г.), «Формирование показателей качества мяса и мясных продуктов с учетом современных технологий производства: учебное пособие с грифом УМО» (Орел, 2007г.), «Инновационные методы производства качественных продуктов питания из мяса: учебное пособие» (Орел, 2008г.), «Прогнозирование и прослеживаемость качества и безопасности мяса и мясных продуктов (отечественный и зарубежный опыт): учебное пособие с грифом УМО» (Орел, 2009г.). Полученные научные результаты используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Орел ГАУ» в рамках преподавания дисциплин «Основы научных исследований», «Промышленная биотехнология», «Физико-химические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов».

Технологии прошли промышленную апробацию в производственных условиях племенного завода ОАО «Племенной завод «Сергиевский», ОАО «Агрофирма Мценская», ЗАО «Маслово», ОАО Агрофирма «Ливенское мясо» Орловской области, ОАО «Добринское», племенного завода им. Парижской коммуны, племенного завода «Привольный» Волгоградской области, на мясоперерабатывающих предприятиях Орловской области.

Апробация работы. Основные положения и выводы диссертационной работы доложены на 9-ой Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» (Москва, ВВЦ, 2007г.), где удостоены Золотой медали; на XXII Всероссийской конференции «Национальное достояние России», где удостоены Диплома и звания «Лауреат Всероссийского открытого конкурса научно-исследовательских, изобретательских и творческих работ» (Москва, 2007г.); на Всероссийском смотре-конкурсе лучших пищевых продуктов (Волгоград, 26-27 июня 2007г.), где удостоены диплома и золотой медали; на V Московском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 16-20 марта 2009), где удостоены диплома и медали; на Всероссийских и региональных научно-практических конференциях (Орел, 2004, 2005, 2006 гг.; Воронеж, 2005г.; Углич, 2005, 2007 гг.; Волгоград, 2005, 2006, 2007, 2008 гг.; Мичуринск, 2006г.; Иркутск, 2006г.; Оренбург, 2007г.); на 3-ем ежегодном симпозиуме «Физико-химические основы физиологии растений и биотехнология» (Москва, 1997г.); на III съезде общества физиологов растений (Москва, 1997г.); на II, III и IV съездах общества биотехнологов России (Москва, 2004, 2005, 2006 гг.); на международных научно-практических конференциях (Орел, 1997, 2003, 2005 гг.; Казань 2005г.; Ставрополь, 2006г.; Ржавки, 2006г.; Москва, 2005, 2006 гг.); VI Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты» (Москва, 2008г.); международных научных конференциях памяти В.М. Горбатова (Москва, 2006, 2007, 2008 гг.), на международных конференциях «Производственные технологии» (Rimini, Italy, 2007г.); «Природоиспользование и окружающая среда» (Pekin, China, 2007г.); на III международной научной конференции «Agro-industrial complex problems» (Bangkok, Thailand, 2007г.); на международной научной конференции «Presen-day problems of science and education» (Москва, Россия, 2008г.).