автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Использование биологически активных веществ в технологии предубойной подготовки животных с целью снижения потерь полезной продукции и сохранения качества мясного сырья

• /К/ / - ¿С

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

На правах рукописи КОСАЧЁВА ТАТЬЯНА ВИКТОРОВНА

Использование биологически активных веществ в технологии предубойной подготовки животных с целью снижения потерь полезной продукции и сохранения качества мясного сырья

Специальность 05.18.04 - "Технология мясных, молочных

и рыбных продуктов"

Диссертация на соискание ученой степени кандидата

технических наук

Научный руководитель -доктор технических наук,заслуженный деятель науки РФ Татулов Ю. В.

Москва - 1999

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение ........................................5

1. Обзор литературы .............................12

1.1. Связь дефектных отклонений качества мяса с генетическими особенностями животных ................................... 12

1.2. Влияние интенсивных технологий выращивания и откорма свиней на качество свинины.....................................20

1.3. Транспортировка и стресс свиней ............25

1.4. Пути снижения влияния транспортного

стресса на организм убойных свиней ......... 35

1.5. Фармакологическая коррекция стресса ........45

1.6. Обоснование цели и задач исследования ......55

2. Экспериментальная часть ...................... 64

2.1. Объекты и методы исследований..............64

3. Результаты экспериментальных исследований

и их обсуждение ..............................72

3.1. Научное обоснование целесообразности использования биологически активных веществ

в качестве антистрессовых препаратов ....... 72

3.2. Влияние холинхлорида на резистентность и массу тела лабораторных животных

(белых мышей) при стрессе ..................80

3.3. Влияние холинхлорида на углеводный обмен (лабораторные животные).....................83

3.4. Влияние холинхлорида в сочетании

с витамином РР на массу тела лабораторных животных в условиях стресса ................ 87

3.5. Влияние холинхлорида в сочетании с витамином РР на резистентность лабораторных животных (белые мыши)

при стрессе ................................94

3.6. Влияние холинхлорида в сочетании

с витамином РР на углеводный обмен..........96

3.7. Влияние холинхлорида, холинхлорида

в сочетании с витамином РР на процесс перекисного окисления липидов в тканях лабораторных животных ...................... 99

3.8. Влияние холинхлорида в сочетании с витамином РР на организм

убойных животных ........................... 105

3.9. Влияние антистрессовых препаратов на качество мясного сырья ..................... 115

3.10. Микроструктурные исследования

печени .................................... 122

3.11. Изучение особенности поверхностных структур мышечных волокон и соединительнотканного каркаса мышечной ткани

животных (свиней) ......................... 128

4. Опытно-промышленная проверка "Временного

наставления по применению холинхлорида или его смеси с никотиновой кислотой перед

транспортировкой свиней на убой"..............137

5. Расчет экономической эффективности применения холинхлорида в сочетании с витамином РР перед транспорировкой

свиней на убой ..............................142

Заключение ......................................146

Выводы..........................................150

Список использованной литературы ................ 152

Приложения ...................................... 164

ВВЕДЕНИЕ

Динамика производства всех видов продуктов питания вместе взятых показывает, что производство мяса развивается опережающими темпами. Например, за 20 лет - с 1974 по 1994 года мировой объем производства основных видов мяса увеличился на 72 % (при ежегодном приросте 2,8%), а продовольствия на 53 %.В расчете на одного жителя производство мяса выросло на 22 % (при среднегодовом приросте 1 %), а продовольствия - на 6 %. Среднедушевное потребление мяса в мире в 1996 году составило примерно 36 кг. Велико различие в этом показателе между развитыми и развивающимися странами: 76,5 против 24,6 [65].

Недостаток натурального мяса во многих странах мира пытаются в какой-то мере компенсировать производством его растительных аналогов, искусственного мяса и мясных изделий.

Отдавая должное развитию исследований по разработке различных заменителей с учетом биологически оправданных норм их использования и гарантированной безвредности, полагаем, что нет никаких оснований к свертыванию животноводства как основной отрасли, обеспечивающей снабжение населения мясом, обладающим совокупностью биологических свойств, созданных самой природой.

Животноводство было, есть и будет основным поставщиком сырья для полноценного белкового питания человека.

Поэтому, проблема сохранения качества и увеличения ресурсов мяса является на сегодня одной из важнейших в сельском хозяйстве и перерабатывающей промышленности.

Известно, что одним из основных видов сырья для производства мясных продуктов является свинина. По долгосрочным прогнозам ученых разных стран спрос на свинину будет оставаться достаточно высоким. Увеличение ее производства обусловлено такими факторами, как многоплодие и скороспелость свиней, хорошая их адаптация в условиях интенсивного выращивания и откорма, высокий выход продуктов убоя, пищевые и вкусовые достоинства свинины,незаменимость при выработке копченостей и колбас.

В производстве свинины в 1994 году в мире лидировали Китай (33,2 млн т), США (8,0 млн т),Германия (3,6 млн т), Россия (2,3 млн т), Испания и Франция ( по 2,1 млн т).Это шесть ведущих стран обеспечивали 65 % мирового производства свинины [65].

На протяжении длительного периода свиноводство было ведущей отраслью в агропромышленном комплексе (АПК) Российской Федерации. Однако, за годы реформирования АПК доля продукции свиноводства в общем объеме животноводческой продукции к 1997 году не превысила 28 % [42].

Мясной комплекс, объединяющий животноводство и переработку скота, не обеспечивает достаточный выпуск сырья и продукции ни в количественном, ни в качественном отношении.

В условиях постоянного удорожания зерна, комбикормов и различных кормовых добавок, в 1997 году по сравнению с 1996 годом на сельхозпредприятиях системы Минсельхозпрода России

допущено снижение поголовья свиней на 1,2 млн голов, или на 12 %, реализация их на убой в живой массе - на 131 тыс т, или на 20 %, а к 1990 г. - соответственно на 18, 9 млн голов, или в 3,1 раза, и на 2, 2 млн т, или в 5, 2 раза. Производство свинины в убойной массе в расчете на душу населения сократилось во всех категориях хозяйств с 23,5 кг в 1990 г. до 10,6 кг в 1997 г. Здесь уместно напомнить, что общепринятая медицинская норма потребления свинины в среднем на человека должна составлять в год 28 кг.

Трудно дать логическое объяснение тому, что в ряде территорий страны свиней практически свели на нет. Так, в сельхозпредприятиях Республики Карелия и Амурской области их по сравнению с 1990 г. осталось всего лишь 4 %, в Рязанской -9, Ленинградской - 15, Брянской - 16, Пензенской и Сахалинской - 17, Смоленской и Тамбовской - 18 %.

На крайне низком уровне находится продуктивность животных. Генетические возможности свиноматок используются сегодня в хозяйствах, за исключением некоторых предприятий, лишь наполовину, а то и того меньше. В 1997 г. в расчете на 100 основных свиноматок в целом по сельхозпредприятиям России было получено 1028 поросят, что соответствует продуктивности маток в 1964 г. А в таких областях, как Брянская, Рязанская, Калужская, Смоленская, Липецкая, Ростовская, Читинская, Амурская, выход поросят на основную свиноматку в прошлом году составил всего 5-7 голов. Только по одной этой причине сельхозпредприятия Российской Федерации недополучили по сравнению с 1990 г. более 25 млн поросят, или 63 %, а по сравнению с прошлым годом - соответственно 1,9 млн голов,

или 12 %.

Серьезную озабоченность вызывает и тот факт, что в большинстве хозяйств на крайне низком уровне находится продуктивность свиней на выращивании и откорме. Можно ли назвать нормальным явлением,когда среднесуточный прирост живой массы свиней составляет лишь 190-200 г? Имея такую продуктивность, хозяйству надо минимум 500 дней, чтобы откормить свинью до живой массы 100 кг.

По причине низких привесов животных сельхозпредприятия в 1997 г. смогли произвести свинины в расчете на начальную голову лишь 52 кг против 90 кг в 1990 г.

Существенные потери в продукции хозяйства продолжают нести и из-за реализации на убой маловесных свиней. За 1997 г. в целом по сельхозпредприятиям Российской федерации средняя живая масса поступивших свиней на убой составила лишь 79 кг, а в некоторых территориях страны - и того меньше. Так, в Ярославской, Тамбовской и Саратовской областях она была 64-66 кг, во Владимирской и Ростовской - 56, в Хабаровском крае - 42, а в Томской области - всего лишь 30 кг [42].

Уровень использования потенциала мясной продуктивности остается невысоким.Нестабильность весовых и размерных кондиций животных, низкая устойчивость к стрессу влекут за собой появление пороков в мясе, затрудняющих его промышленную переработку (по отдельным регионам России до 60 % мяса имеет свойства PSE и DFD).

Исследования последних лет убедительно показали, что из большого числа экзогенных и эндогенных (генетических) факторов, оказывающих отрицательное влияние на выход и качество

мяса, особое внимание необходимо уделить стрессу.

Вследствие этого на отдельных технологических этапах подготовки животных к убою имеют место значительные потери полезной продукции. Именно процесс транспортировки на убой вызывает стрессовое состояние у животных, особенно свиней, что выражается в резком ухудшении физиологического состояния организма и приводит к значительным потерям мясной продукции и ухудшению качества свинины (И.Г.Береза, В.М.Горбатов, П.Я. Спринцис, Ю.В.Татулов, Л. Л.Борткевич, Г.Коруков, Л.Троя-нов, Н.В.Левшина и др.).

Ежегодные потери мяса в Российской Федерации из-за применения нерациональной и технически отсталой технологии транспортировки скота составляют не менее 100 тыс.т при резком ухудшении качества мяса. Потери живой массы при транспортировке могут составлять от 6,9 до 10,6 %, падеж - 7 % от общего поголовья, 45 % перевозимых свиней имеют травмы [56]. В США от стресса при транспортировке погибает 3-5 % свиней (потери составляют 135-300 млн.долларов), в Великобритании ежегодные потери от транспортировки достигают 1 млн. фунтов стерлингов. При этом надо учитывать потери от снижения живой массы, уменьшения выхода мяса на костях, травматизма, изменения качества мяса (пороки мяса РБЕ и ОБО составляют в разных странах 30-40 %) [88].

Поэтому остро встала задача научной разработки и внедрения мер, обеспечивающих устранение причин, вызывающих потери мясного сырья на пути прохождения свиней от животноводческих хозяйств до потребителя. Решение этой задачи можно осуществить путем обеспечения животных биологически полно-

ценными кормами, создания оптимального режима выращивания и откорма животных, выведения стрессоустойчивых пород, разработки более совершенных и гуманных способов перевозки и условий предубойного содержания, изыскания методов и средств антистрессовой обработки.

Однако, использование специализированных автоскотовозов и контейнеров, позволяющих улучшить условия доставки скота, сохранить поголовье, значительно снизить число дефектов шкур и мяса весьма ограничено. Так, в настоящее время на территории России нет ни одного завода,выпускающего специализированный автотранспорт для перевозки скота.

Поэтому, в условиях экономического кризиса весьма актуальным решением данной проблемы является не только метод технического перевооружения транспортных средств и интенсификации сельского хозяйства, но и применение различных кормовых добавок, содержащих витаминоминеральные, биологически активные вещества, поддерживающие резистентность животных в экстремальных условиях.

В России в качестве антистрессовых препаратов в животноводстве используют в основном вещества с психоседативным действием (нейролептики: аминазин, трифтазин, мепробамат и др.), у которых ярко выражено успокаивающее действие на центральную нервную систему. Вместе с тем, использование этих веществ в качестве психотропного вещества для предотвращения стресса, именно при транспортировке свиней на убой, весьма ограничено. Они имеют ряд отрицательных свойств: угнетают ориентировочные реакции, условно-рефлекторную деятельность, двигательно-оборонительные рефлексы, имеют непро-

должительное действие, высокую стоимость, но самое главное -велика вероятность накопления этих веществ или продуктов их распада в организме животного, что не безвредно для здоровья человека.

Поэтому вопрос о фармакологической профилактике стресса и его вредных последствиях при транспортировке свиней на убой приобретает большое значение.

В связи с этим в настоящее время изучаются различные кормовые средства, биологически активные препараты, различные солевые (электролитные) композиции, которые бы обладали подобно транквилизаторам и нейролептикам антистрессовым эффектом и повышали адаптационные возможности животных и не имели вышеуказанных недостатков.

Учитывая актуальность и остроту данной проблемы необходимо изыскать эффективные антистрессовые средства для использования их в производственных условиях. Было бы весьма целесообразным провести исследования по изучению свойств различных биологически активных веществ или их сочетаний и направленности их воздействия с целью повышения резистентности организма животных, снижения потерь полезной продукции, увеличения выхода мышечной ткани, сохранения качества мясного сырья в процессе транспортировки на убой.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1.Связь дефектных отклонений качества мяса с генетическими особенностями животных

Основным критерием качества мясной продукции является ее потребительская оценка.

За последние годы резко вырос спрос потребителя на нежирную свинину.В связи с этим,посредством широкой селекционной работы были выведены быстрорастущие породы свиней [25, 92, 104]. Однако, обратили на себя внимание массовые явления - участились случаи падежа свиней при транспортировке на мясокомбинаты, увеличилось количество свинины с негативными отклонениями качества, понизилась жизнеспособность животных.

При более детальном изучении этого вопроса было установлено, что в зависимости от чувствительности животных к нагрузке встречаются различные случаи, которые начинаются с утомления и переходят в необратимые симптомы синдрома стресса свиней, называемые пороками качества мяса PSE (pale, soft, exudation) и DFD (dark, firm, dry), которые не зависят от возраста животных [85].

Причины дефектных отклонений в качестве мяса нередко связывают с проведением в течение многих лет односторонней

селекции скота на мясную продуктивность с направленным отбором животных, дающих преимущественно нежирное мясо, отличающихся пониженной сопротивляемостью к воздействию различных стрессовых факторов.

Работами В.Альбрехта и др. установлено, что у свиней с увеличением доли нежирного мяса в туше возрастает и доля его качественных недостатков. Наибольший ущерб в экономическом отношении наносит мясо PSE, которое обнаруживается, главным образом, в ценных частях туши.

Развитие стресса и его вредных последствий при транспортировке существенно отличается у различных видов животных, отдельных пород и линий внутри вида, а также у различных особей одной и той же породы или линии. А.С.Заньков с соавторами [21] обнаружил существенную разницу в реакции на транспортировку свиней двух специализированных линий, селекционированных по мясным и воспроизводительным качествам. Исследования английских ученых установили, что появление свинины PSE на 40 % зависит от генетических факторов.

Восприимчивость к стрессу наследуется как единичный рецессивный ген, в связи с чем принято подразделять свиней на два генотипа: чувствительные к стрессу и стойкие к стрессу. К первому генотипу относятся такие породы, как пьетрен, датский, бельгийский и голландский ландрас, польско-китайская, гемпшир, шведский йоркшир и др.; ко второму генотипу -крупная белая [45].

Webb A.J. et al. (1982) проанализировали расположенность к генетической подверженности стрессам британских и других пород свиней.Они сообщили об очень редких случаях

этого явления у крупной белой и йоркширской (близко к 0), у породы ландрас -11% и до 100 %-у голландской породы пьетрен. Аналогичные данные в отношении этих пород получены и другими исследователями [97].

Bendall J. и сотрудники пришли к выводу, что возбудимость - наиболее важный фактор появления свинины PSE, зависящий от породы животного. Этот вывод совпадает с точкой зрения Ludwlgsen, который первым указал на связь между водянистой свининой и чувствительностью к стрессу интенсивно селекционируемых свиней в пределах данной породы. Он также отметил, что свинина PSE характерна, как правило, для пород ландрас и пьетрен. Поэтому значительное внимание необходимо уделять породному составу свиней.

Так, например, в Западной Германии немецкий ландрас составляет 69,5 %, бельгийский ландрас - 9 %, пьетрен - 18,2 % [91]. В Японии более 80 % убойных свиней - помеси пород крупная белая, ландрас, гемпшир, дюрок. В Дании - ландра�