Пищевые добавки

Пищевые добавки вводятся в следовых количествах в корм для сохранения его питательной ценности перед скармливанием (антиоксиданты, ингибитора роста плесени), улучшения распределения или гранулирования корма (эмульсификаторы, стабилизаторы и связующее вещество), ускорения роста (ростовые факторы, включающие антибиотики и гормоны), ускорения переваривания и потребления продукта (пищевые стимуляторы и красители), с целью внесения незаменимых питательных веществ в чистом виде (витамины, минералы, аминокислоты, холестерин и фосфолипиды). В данной статье приводятся лишь основные пищевые добавки; консерванты, связующие вещества, пищевые стимуляторы, красители.

Консерванты
Основной проблемой производителей кормов для животных является подверженность отдельных ингредиентов и смесевых кормов к окислению (окислительное прогоркание) и микробного прорастания. Например, в отсутствии естественной антиоксидантной защиты (отсутствии витамина E, селена, соевого лецитина, активного β-каротина) кормовые компоненты, богатые полиненасыщенными жирными кислотами (рыбий жир, рыбная мука, рисовые отруби и жмых), чрезвычайно подвержены окислительному разрушению, который вызывает снижение питательной ценности липидов, белков и витаминов. Аналогично, корма, приготовленные в условиях повышенной влажности (>15%), подвержены микробному прорастанию и разрушению с соответствующей потерей питательной ценности для нежвачных животных, а также продукции опасного микотоксина.

Связывающие агенты
Связывающие вещества используются в аквакультурных кормах для повышения эффективности производства этих кормов, снижения отхода, либо производства водостойких смесей. Например, такие связующие компоненты как бентониты, лигносульфонаты, гемицеллюлоза и карбоксиметилцеллюлоза используются преимущественно для улучшения эффективности производства кормов (т.е. процесса гранулирования за счет снижения трения между частицами корма) и прочности гранул (т.е. повышения твердости гранул и снижения отхода в форме порошка, образующегося при производстве, транспортировке и кормлении). Доля вводимых связующих веществ обычно варьирует от 1 до 2% на сухую смесь. С другой стороны, для видов, которые питаются медленно и нуждаются в размягчении корма перед употреблением (морские креветки и пресноводные раки), используются специфические связывающие агенты, препятствующие физическому разрушению гранулы или кормовой мякоти в воде. Для ракообразных требуются дополнительные связывающие вещества, такие как крахмалистые продукты растительного происхождения (саговый или картофельный крахмал, крахмал маниоки, хлебная или пшеничная мука, рис и кукуруза, камедь, гуммиарабик), агар, пшеничная мука с высоким содержанием клейковины, хитозан, альгинат пропиленгликоля и желатин. В качестве альтернативы могут использоваться полиметил карбамид и смесь формальдегид мочевины/сульфат кальция с удвоенными связывающими свойствами в паровом гранулировании (т.е. эти компоненты активируются путем введения пара). Реакция конденсации контролируется при гранулировании, что позволяет достичь желаемой долговечности и водостойкости. Доля этих агентов обычно не превышает 0,5% от сухой массы. Для влажных или полувлажных кормов используются альгинаты или соли. За способность образовывать водостойкие составы альгинаты являются очень ценным продуктом. Хотя они могут использоваться в отношении влажных и сухих кормов, их способность образовывать гели или вязкие растворы основана на взаимодействии с поливалентными металлами, например кальцием. Следовательно, в случае рационов, содержащих ингредиенты, такие как рыбную муку и гидролизаты рыбного белка, которые содержат много растворимого кальция, гелеобразование при смешивании происходит быстро (рыбные отходы/рыбный силос). Однако для сухих рационов преждевременное гелеобразование, перед гранулированием, контролируется использованием комплексообразующих агентов, например, полифосфатов натрия. Концентрация альгинатов в зависимости от смеси составляет 0,5-5% при доле комплексообразующих агентов (обычно гексаметафосфат натрия) 0,5-1,5%. Для тех кормов, которые содержат малорастворимый кальций, гелеобразование достигается введением альгинатов с добавлением сульфата кальция, карбоната кальция или фосфата кальция. В качестве альтернативного эффективного и дешевого связывающего агента для рыбных отходов и силоса могут использоваться соли (1%).

Распространенные антиоксиданты и противомикробные консерванты
Антиоксиданты
Октилгаллат
Додецил галлат
N-пропилгаллат
BHA (смеси 3-и 2-трет-бутил 4-гидроксианизол) 1
BHT (2,6-ди (трет-бутил)-4-метилфенол) 1
Этоксиквина (6-этокси-1 ,2-дигидро-2, 2, 4-триметил-хинолин) 1
Антимикробные консерванты
Ca, Na или К соль пропионовой кислоты 2
Ca, Na или К соль сорбиновой кислоты 2
Ca, Na или К соль бензойной кислоты
уксусная кислота
муравьиная кислота
лимонная кислота
Ca, Na соль аскорбиновой кислоты
Генцианвиолет
Potasisum и натрия бисульфит
Potasisum и натрия метабисульфит
Пропиленгликоль
Соль

Эффективность отдельных связывающих агентов зависит от ряда факторов, включая:
1. Размер частиц – эффективность связывания и прочность гранул падает с увеличением размера частиц;
2. Производственный процесс – связывающая способность крахмала возрастает после тепловой обработки и желатинизации крахмала;
3. Диаметр гранул и толщины матрицы – эффективность связывания возрастает со снижением диаметра гранул и возрастания толщины матрицы;
4. Состав смеси – смесь с низким содержанием клетчатки имеют низкий выход при выдавливании из матрицы. Ингредиенты с высоким содержанием жира и введение жировой смазки во время выталкивания ограничивает работу давления в матрице, необходимое для формирования монолитных гранул. Гранулы, которые формировались под незначительным давлением, легко разрушаются в воде. Жир также покрывает поверхность углеводных частиц корма, препятствуя желатинизации крахмала при паровом гранулировании и процессу выталкивания. Водоотталкивающие компоненты или содержащие мало гелеобразного материала (рис, скорлупа овса, люцерна, кости животных) снижают прочность гранул. Они часто пружинят и после сдавливания в прессе расправляются в мякоти. Некоторые ингредиенты построены из крупных фрагментов, которые тяжело проходят через пресс и обладают слабой связывающей способностью. Рис, скорлупа овса, люцерна, кости животных, эктодерма кукурузы внутри гранул выходят из стенки гранул, открывая ворота для воды и делая гранулы ломкими. Гигроскопические компоненты, такие как соль, сахар, меласса, мочевина, пропускают воду в гранулы. Этот материал повышает содержание влаги в высушенном корме до уровня, который размягчает его ещё до использования.

Пищевые стимуляторы
Максимальная эффективность кормления достигается лишь тогда, когда корм полностью принимается. Поэтому важное значение приобретает понимание пищевого поведения рыб и креветок. Для желаемой реакции животного на предлагаемый корм, последний должен иметь адекватный внешний вид (размер, форму, окраску), текстуру (твердость, мягкость, влажность, сухость, гладкость или шероховатость), плотность (плавучесть) и привлекательность (запах, вкус). Однако относительная значимость этих факторов обусловлена тем, какими органами чувств руководствуются рыбы или креветки (зрительные или обонятельные). Например, аквариумные морские рыбки, главным образом, полагаются на зрение при кормлении, но они также полагаются на хеморецепторы, расположенные во рту или губах, усиках и плавниках. Пища всегда аккуратно пробуется перед приемом. Аналогичная ситуация наблюдается в случае морских креветок или пресноводных раков. Использование пищевых стимуляторов в отношении этих видов важно для быстрого и полного скармливания. Практическая важность пищевых аттрактантов и аппетитности играет ключевую роль при переходе личинок морских видов рыб с живых на искусственные корма. Попытки заменить рыбную муку на нетрадиционные искусственные источники белка остро поставили вопрос вкусовых качеств корма. Кроме того, использование пищевых стимуляторов и улучшение вкусовых свойств сократит время нахождения корма в воде и выщелачивания его питательных качеств.

Приготовление аквакультурных кормов затрагивает два типа пищевых стимуляторов. К их числу относятся естественные компоненты, обладающие свойствами аттрактантов, и очищенные или синтетические производные, которые, собственно, определяют вкусовую привлекательность кормов. Например, для креветок и морских рыб вкусовой привлекательностью обладают мука из кальмаров, мясо мидии, мука и отходы из креветок, мясо моллюска венерки, морские многощетинковые черви, мотыль, некоторые наземные малощетинковые черви, жир морских рыб, рыбная мука, гидролизат рыбного и соевого белка. К числу очищенных и синтетических веществ, являющихся пищевыми стимуляторами, относятся смесь L-аминокислот: в частности, смесь глицина, аланина, пролина и гистидина (для лососевых, угрей, европейского морского окуня, Австралийского желтохвоста, морских креветок); смесь L-аминокислот и бетаина (для морских креветок, Европейской солеи, Австралийского желтохвоста); нуклеозиды инозин и инозин-5-монофосфат (для тюрбо, Австралийского желтохвоста); нуклеотид иридин-5-монофосфат (для угря) и триметиламмоний гидрохлорид (пресноводные раки). Хорошими источниками бетаина и растворимых нуклеотидных оснований являются мидии, полихеты, кальмары и отходы от креветок, отвар креветок, рыбные продукты, полихеты, соответственно.

Эффекты различных компонентов корма на насыщение радужной форели, питающейся рационом на основе соевой муки.
Рисунок. Эффекты различных компонентов корма на насыщение радужной форели, питающейся рационом на основе соевой муки. Состав рациона: соевая мука (гексан выделен) – 35%, мука пшеницы (исландская) – 27%, жир соевый: рыбий (1:1) – 7%, мясная мука – 4%, мясная и костная мука – 10%, пивные дрожжи – 5%, кукуруза (распускающаяся) – 5%, отруби – 5%, витаминный и минеральный премикс – 2% (рацион содержит 45% белка и 10,5% жиров).

Экстракт муки креветок (Sprayed shrimp meal) – 100 г высушенных креветок доводят водой до 350 г, оставляют на ночь; 150 мл надосадочной жидкости сливают и пульверизатором поливают её на 2,5 кг сухого рациона, доведя влажность до 10%.
Экстракт рыбного силоса (Sprayed fish silage) – 5 кг фарша камбалы с достаточным количеством муравьиной кислоты (pH смеси 4), перемешивается до однородной массы и настаивается в течение 2 недель; 300 мл силоса смешиваются с 2,5 кг сухого рациона, и гранулы высушиваются до влажности 10%.
Аромат мяса — H и R Nr 94830, Haarmann и Reimer. GmbH; естественный аромат жареного мяса. Приправа для супов Maggi – гидролизированные растительные белки, травы и цветы. Рыбный аромат – высушенная рыба.
Винас – концентрированный продукт, оставшийся после ферментации свекольной патоки.

Пищевые красители
Пищевые красители вводятся в следовых количествах в корм для того, чтобы ускорить его поедание (благодаря улучшению внешнего вида) или для придания желаемой окраски рыбам и креветкам. Например, Dendrinos, Dewan & Thorpe (1984) увеличили скорость поедания личинками и молодью Solea solea науплий артемии после окрашивания науплий различными красителями (выдерживание науплий в 0,5% от объема в растворе пищевого красителя в течение 48 часов). Краситель повышал восприятие кормовых частиц за счет выделения наупий от общего фона.

Пищевые красители:
Капсантен
Ликопен
Бета-8′-апо-carotenal
Этиловый эфир бета-8′-APO- каротиновой кислоты
Лютеин
Криптоксантин
виолаксантин
Кантаксантин
зеаксантин
Синий патентованный V
Куркумин
амарант
Тартразин
Оранжевый G
Зеленый S
Индигокармин
Черный блестящий (черный PN)
Carmoisine
Ponceau 4R
Закат FCF
Коричневый FK
Красный 6B

Одним из важнейших факторов, который определяет спрос и цену на рыбу и креветок, является окраска их мяса или вареного экзоскелета. В дикой природе окраска обусловлена потреблением пигментов каротиноидов, содержащихся в беспозвоночных. Характерная розовая окраска мяса лососевых, морского окуня и экзоскелета вареных ракообразных связана с пигментом астаксантин. Каротиноиды предсталсобой обширную группу пигментов полиенов, синтезируемых растениями. Их цвет варьирует от оранжевого до красного. Хотя креветки и рыбы не могут синтезировать каротиноиды, некоторые виды способны видоизменять усваиваемые пигменты, например β-каротин, и откладывать конечный продукт, обычно астаксантин, в тканях. С другой стороны, хищники, такие как лосевые и морской окунь, не могут трансформировать каротиноиды, поэтому пигмент откладывается в их тканях в неизменном виде. Как правило, у культивируемых рыб и ракообразных отмечается нехватка окраски, что связано с недостатком в их рационе живых кормов, содержащих каротиноиды. Поэтому для них важно увеличивать концентрацию пигмента путем добавления морских животных субпродуктов (отходы креветок, жиры рыб и ракообразных, морские дрожжи и водоросли) или очищенных чистого пигмента (порошок кантаксантина). Например, в скандинавских странах (Норвегия) в качестве естественного источника каротиноидов для лососевых обычно используется переработанная мука креветок. В тех странах, где недостает естественных источников каротиноидов, следует вводить в рацион искусственно полученные пигменты. Так, в Великобритании в рационе лососевых рыб используется доступный на рынке кантаксантин. Хотя, полученные путем микробной ферментации, пигменты дороги, они обычно придают мышцам окраску, аналогичную той, которая получается при употреблении рыбой естественных источников астаксантина. Кроме того, их можно точно дозировать. В Великобритании кантаксантин (в форме карофилла красного) традиционно добавляется в корм лососевых рыб в концентрации 50-100 мг/кг в течение 2-3 месяцев кормления перед отловом. Однако успех окрашивания зависит от различных факторов, включающих: источник пигментов и их концентрация, длительность кормления и продолжительность внесения пигмента в корм, размер рыб или креветок, температура воды, стадия развития рыб или креветок (половая зрелость), гормональный статус, химическая форма каротиноида, фотопериод, концентрация липидов/эмульсификаторов, доступность естественных пищевых организмов. Помимо роли каротиноидов в придании окраски животным и предшественника витамина A, они выполняют другие важные физиологические фукнкции.

Формула некоторых каротиноидов
Формула некоторых каротиноидов

Содержание каротиноидов в различных животных и растениях (все величины выражены в мг/кг сухого веса).
В качестве пигмента каротиноида выступает астаксантин:
Красный краб ( Pleuroncodes planipes ) , жир 1550
Креветки ( Pandalus сияние ) , жир 1095
Криль (Euphausia spp. ) , жир 727
Красный канал (Calanus finmarchicus) , жир 520
Красная рыба (Capelin) жир 71
Сайка (Gadus morrhua ) , жир 19
Скумбрия (Scomber spp.) , жир 11
Лодка дрожжи (Phaffia rhodozyma ) 50 — 800
Замороженные отходы креветок 157
Сельдь ( С. harengus), содержимое желудка 91
Артемии (A. salina) , науплии 90 (кантаксантин )
Криль (Euphausia spp. ) , мука 82
Отходы Красного краба ( P. planipes ) 76
Субпродукты креветок, приготовленные (вареные) 66
Каланус (C. finmarchicus) 47
Панцирь омара, приготовленные ( вареные ) 35
Мука Норвежских креветок 25
Радужная форель (С. gairdneri ), мышцы, хорошо пигментированные (красные) 3 — 10
Радужная форель (С. gairdneri ), мышцы, слабо пигментированные (бледные) 1
Треска (G. morrhua ), икра (незрелая) 5.6
Треска (G. morrhua ), икра (зрелая) 0,3

В качестве пигмента каротиноида выступают каротины (ксантофилл):
Календулы (Tagetes erecta) , Лепесток еда 6000 — 10000
Водоросли (Chlorella pyrenoidosa ) 4000
Водоросли (Spongiococcum excentricum ) 2200
Пальмовое масло 1300 — 2000
Водоросли (Spirulina spp. ) 1690
Пчелиная пыльца, Тайвань 1325
Морская водоросль (Fucus serratus) 920
Леуцена светлоголовчатая (L. leucocephala ) мука из листьев 660
Мука клевера (Trifolium spp.) , обезвоженная 490
Люцерна (M. sativa) мука из листьев, (20 % белка ) обезвоженной 400 — 550
Люцерна (M. sativa), мука (17 % белка ) 185 — 350
Мука кукурузной клейковины (60 % белка ) 330
Мука кукурузной клейковины (41 % белка ) 80 — 180
Морковь (D. carota), высушенная 65
Сладкий картофель (I.batatas) , высушенный 55
Кукуруза (Z. mays), желтая 20 — 25
——
www.fao.org/docrep/field/003/ab468e/ab468e06.htm

Реакция постоянных читателей:

Заметил ошибку, тык*:

 Orphus

Комментарии Вконтакте:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *