Система контроля качества комбикормов

[29, 63]

Промышленный выпуск комбикормов для рыб определил необходи­мость системы контроля их качества. Цель системы - обеспечение сохранности питательной ценности компонентов и самих комбикормов, выявление их недоброкачественности, которая может вызывать не только паталогические изменения в организме рыб, но и их гибель.

Система основана на ряде разных по природе показателей, изложенных в НТД на комбикорма, и входящие в них компоненты:

· антипитательные факторы, возникающие при дисбалансе основ­ных групп питательных веществ (белки, жиры, углеводы), а также неза­менимых аминокислот, витаминов, макро- и микроэлементов;

· токсические факторы (присутствие токсинов плесневых грибов и других микроорганизмов, в том числе возбудителей болезней, токси­нов из растительного сырья, сельскохозяйственных ядохимикатов, соединений тяжелых металлов, продуктов окисления жиров и т.д.);

· факторы технологической природы (тонина помола исходных ком­понентов, водостойкость частиц корма, их размерность, крошимость и т.д.).

В системе выдерживается следующая очередность операций:

- входной контроль качества поступающего сырья;

- технологический контроль процессов производства комбикормов;

- контроль качества выработанных комбикормов на выходе, при отправке их в рыбхозы;

- контроль качества комбикормов при поступлении в рыбоводные хозяйства, а также непосредственно перед скармливанием рыбам.

Все корма обычно имеют специфический запах основного сырья. Недопустимы даже малейшие признаки затхлости или гнилости. Влажность каждого вида кормов или их компонентов не должна превышать величины, указанной в прилагаемом к каждой партии сертификате.

Жмыхи и шроты масличных культур должны также быть без гнилостного запаха, примесей. Зерновые культуры, в первую очередь пшеница, ячмень, рожь, должны быть сухими и не зараженными вредителями злаковых культур.

Учитывая, что кормление рыб проводится в воде, при определе­нии качества гранулированных кормов, наряду с внешними призна­ками, необходимо исследовать их водостойкость. Обычно водо­стойкость определяют по скорости набухания гранул, интенсив­ности их размывания и экстрагирования питательных веществ. Ско­рость набухания или скорость размягчения гранулированного корма оценивают как объемным так и весовым методами.

При объемном методе определения частичного набухания гранул берут три параллельных пробы по 10 шт. для каждого интервала времени. До начала исследования гранулы каждой пробы измеря­ются штангенциркулем с точностью до 0,1 мм для определения их среднего объема и погружаются в сосуды с водой. Желательно, что­бы объем воды в сосудах превышал объем гранул не менее, чем в 10 раз. Длительность опытов определяется поставленными задачами. Для практических целей набухание гранул целесообразно проводить в течение 0,5; 1; 2; 3 часов. По окончании каждой экспозиции опыт­ные гранулы с помощью пинцета извлекают из сосудов и скальпе­лем снимают набухшую часть корма. Сохранившуюся часть гранул измеряют тем же методом и вычисляют среднюю величину. Затем по разности определяют скорость набухания в процентах к перво­начальной величине. Расчет набухания проводят по следующей фор­муле:

где: А — скорость набухания, %;

V — первоначальный объем гра­нул, мм³;

V₁ — конечный объем гранул, мм³.

Это же уравнение после некоторых преобразований будет иметь следующий вид:

где: d — первоначальный диаметр гранул, мм;

d₁ — конечный диа­метр гранул, мм;

h — первоначальная длина гранул, мм;

h₁ —ко­нечная длина гранул, мм.

При использовании весового метода рекомендуется исследовать две параллельные пробы по 10 гранул для каждого интервала времени. До начала экспозиции определяется средняя масса каждой пробы, которые затем погружаются в сосуды с водой. Через опре­деленное время каждая группа проб извлекается из воды, гранулы очищают от набухшей части, доводят до постоянной массы и определяют среднюю массу каждой пробы. Скорость набухания опре­деляют по абсолютной сухой массе следующим уравнением:

где: W — средняя начальная масса, кг/ч;

W₁ — средняя конечная масса, мг

Полное набухание гранул рекомендуется определять с момента их погружения в воду до полного размягчения. С этой целью под­готавливают ряд параллельных проб по 10 гранул в каждой, и по двум-трем пробам выявляют приблизительное время полного на­бухания. Затем закладывают полную серию проб и примерно за 25—30 мин. до ориентировочного времени, через каждые 5 мин., определяют время полного набухания. Момент полного набухания определяют путем слабого нажатия острием препаровальной иглы на вертикально установленные гранулы.

Интенсивность размывания гранулированного корма определяют тем же методом, что и скорость полного набухания. Этот метод позволяет определять механическую прочность гранул в набухшем состоянии. Полное размывание определяют по деформации гранул исследуемого корма, при этом происходят не только механические потери, но и экстрагирование питательных веществ. Длительность процесса обычно фиксируют визуальными наблюдениями.

Интенсивность экстрагирования питательных веществ определяют по пробам исследуемого корма, которые извлекают из воды через определенные промежутки времени и подвергают химическому ана­лизу. Опыты проводят в стеклянных сосудах, объем которых дол­жен не менее чем в 50 раз превосходить пробу исследуемого корма. Для исследования берут из среднего образца не менее трех проб средней массой каждая около 100 г. Затем две параллельные про­бы помещают в сосуды с водой и отмечают время. Третью пробу используют для получения первоначальных данных по исследуемым химическим ингредиентам. Через заданное время воду из сосудов сливают, затем осторожно извлекают и подсушивают (следует из­бегать механических потерь) пробу. В подсушенном образце опре­деляют потери по разнице между массой пробы в начале и конце опыта, а также содержание соответствующих химических компонен­тов по общепринятым методикам. Расчеты рекомендуется проводить по следующей формуле:

где: A — потери исследуемого вещества к исходному содержанию, %;

a — исходная масса корма, г;

a₁ — масса корма после экспо­зиции, г;

b — исследуемое вещество в исходной пробе, %;

b₁ — исследуемое вещество в конечной пробе, %.

Влажность корма — весьма важный показатель оценки качества, так как увеличение влажности ускоряет процесс порчи любых видов кормов. Сущность метода определения предусматривает подготовку и проведение испытания. При подго­товке к испытанию на железном листе нагревают хлористый каль­ций до получения жидкой массы. Затем после испарения воды его прокаливают до получения сухого вещества, которое разбивают на куски нужной величины и помещают в банку с притертой пробкой. Затем для проведения испытания в предварительно высушенные до постоянной массы бюксы берут две пробы исследуемого продукта (около 5 г каждая), взвешенные с точностью до 0,01 г. Исследуемуемый корм тонким слоем рассыпают по дну бюкса. Открытые бюксы вместе с крышками помещают в предварительно нагретый до температуры 130 + 2⁰С электросушильный шкаф. Высушивание проводится в течение 40 минут, считая с момента фиксации температуры. Через 40 мин. бюксы вынимают из сушильного шкафа тигельными

Гранулированные корма рекомендуется хранить в специальных производственных складских помещениях в мешках или насыпью. При таких услови­ях гранулы могут храниться до двух месяцев, а в отдельных слу­чаях и более длительное время. Особенно благоприятно сказывает­ся на сроках хранения кормов применение различных антиокисли­телей. Так как прежде всего окислению подвергаются жиры, то и действие антиокислителей направлено на предупреждение этих процессов. В нашей стране в качестве антиокислителей для пище­вых целей разрешены следующие: бутилоксианизол (БОА); бутилокситолуол (ионол, БОТ); додецилгаллат (ДГ); аскорбиновая кислота (витамин С). В качестве кормовых антиокислителей рекомендуется сантохин и дилудин, анфелан.

Введение указанных антиокислителей (0,02% к массе кормовой смеси) способствует увеличению срока хранения кормов. Отмечено, что смесь антиокислителей в силу эффекта синергизма оказывает более сильное стабилизирующее действие на окислительные процес­сы. Однако несмотря на применение антиокислителей, через опре­деленное время жиры окисляются, и корма становятся непригодны­ми для использования в кормовых целях. Для выявления качества корма по величине окисленного жира согласно ГОСТу 8285—74 оп­ределяют перекисное и кислотное числа. Если перекисное число не превышает 0,3% йода, а кислотное 30 мг КОН, такие корма можно использовать для кормления рыб. При более высоких значениях указанных показателей корма становятся непригодными для даль­нейшего использования.

Перекисное число оценивается по количеству йода, выделенного из йодистого калия перекисными соединениями, содержащимися в 100 г жира (%). Кислотное число определяется по количеству ед­кого калия, израсходованного для нейтрализации свободных жир­ных кислот, содержащихся в одном грамме жира. Определение перекисного числа основано на реакции окисления йодисто-водородной кислоты водородом, выделяющимся при разложении перекиси в кислой среде. Кислотное число определяется методом титрования, основанным на нейтрализации свободных жирных кислот раствором щелочи. Для определения перекисного и кислотного чисел требуются следующие реактивы: хлороформ (х. ч.); уксусная кислота ледяная (х. ч.); йодистый калий (насыщенный на холоду водный раствор готовится перед применением); дистиллированная вода; крахмал (1%-ный водный раствор); натрий серноватисто-кислый (0,002 н); бензол безводный; этиловый спирт; спиртовой раствор едкого калия (КОН 0,1 н готовится за день до применения); спиртовой раствор фенолфталеина (1%).

П о с у д а. Банки с притертой пробкой емкостью 0,5 и 1 л. Ста­каны химические на 50, 100 и 200 мл. Колбы конические с притер­тыми пробками на 500 мл. Бюретки на 50—100 мл. Мензурки мер­ные на 100 мл. Воронки диаметром 5 и 9 см. Цилиндры мерныена10 и 100 мл. Пипетки градуированные на 1 и 3 мл. Стеклянные па­лочки. Химические бумажные фильтры. Марля. Весы аналитические и штатив железный с лапками.

А н а л и з. Для проведения анализа следует с помощью хлоро­форма извлечь жир из исследуемого корма. Для этого 250—300 г корма помещают в банку емкостью 0,5 л, заливают хлороформом до полного смачивания гранул 6—8 ч. Затем отцеживают через чис­тую 4-слойную марлю хлороформ с извлеченным жиром. После это­го его фильтруют через бумажный складчатый фильтр в химический стакан. Полученный экстракт наливают в предварительно взвешен­ные на аналитических весах стаканы на 50 мл с таким расчетом, чтобы после испарения хлороформа в них осталось около 0,2 — 0,4 г жира для определения перекисного числа и около 1—2 г жи­ра для определения кислотного числа. На каждую пробу должно быть не менее 5 стаканов с жиром. После полного испарения хлороформа стаканы с жиром взвешивают и по разности массы (стакан с жиром минус стакан без жира) определяют пробу жира.

Определение перекисного числа начинается с того, что в стакан с пробой жира (0,2—0,4 г) наливают по 30 мл смеси хлороформа с ледяной уксусной кислотой (приготовленной из равных частей компонентов) и при помешивании стеклянной палочкой растворяют жир. Раствор без потерь переносят в коническую колбу с притертой пробкой. Затем в колбу добавляют 1 мл насыщенного водного раст­вора йодистого калия, закрывают пробкой и смесь тщательно пере­мешивают. При этом не должно происходить нарушения гомоген­ности растворов, в противном случае увеличивают количество раст­воряющей смеси. Раствор выдерживают в течение 20 мин. без света. После этого содержимое колбы разбавляют 50 мл дистиллирован­ной воды и приливают 3 мл 1%-ного раствора крахмала. Выделив­шийся йод оттитровывают 0,002 н раствором серноватистокислого натрия. Одновременно в тех же условиях проводится контрольный опыт.

Перекисное число (ПЧ) определяют по следующей формуле:

где: V₁ — количество 0,002 н раствора серноватокислого натрия, пошедшее на титрование выделившегося йода в основном опыте, мг;

V₀ — количество 0,002 н раствора серноватистокислого натрия, по­шедшее на титрование в контрольном опыте, мг;

0,02538 — титр 0,002 н раствора серноватнстокислого натрия, выраженный по йоду и умноженный на 100;

r — поправка к титру 0,002 н раствора сер­новатокислого натрия;

Р — проба жира, г.

Такие вычисления производят для каждого из пяти образцов жира. Затем вычисляют среднюю величину, которая и будет пока­зателем перекисного числа исследуемого корма.

Определение кислотного числа производят в стаканах с пробой (1—2 г) жира, экстрагированного из исследуемого корма. В каждый из таких стаканов наливают по 50 мл предварительно нейтрализованного бензола и растворяют жир. Раствор без потерь переносят в конические колбы с притертыми пробками и титруют 0,1 н спиртовым раствором КОН в присутствии фенолфталеина до розового (красноватого) цвета, не исчезающего в течение 10 секунд.

Кислотное число (КЧ) жира (мг КОН) вычисляют по следую­щей формуле:

где: V — количество 0,1 и. раствора КОН, израсходованное при тит­ровании, мг;

5,611 — титр 0,1 н. раствора КОН;

r — поправка к титру 0,1 и. раствора КОН;

P — проба жира, г.

Средняя величина кислотного числа вычисляется из пяти иссле­дованных проб.

Определение токсичности комбикорма по биопробе на инфузориях стилонихиях (экспресс-метод ВНИРО). Метод основан на извлечении из исследуемых продуктов раз­личных фракций токсических веществ ацетоном и последующем воздействии водных растворов этих фракции на инфузории стилонихии.

Аппаратура, материалы, реактивы. Весы лабораторные 4-го класса точности, мельница лабораторная марки МРП-2 или других аналогичных марок, микроскоп бинокулярный стереоскопический с увеличением 2 Х 8 марки МБС, фильтр мембранный № 6, шкаф сушильный, блок микроаквариумов луночных, колбы конические исполнения 2 (с прошлифованными пробками) вместимостью 50—100 см³, стаканы химические вместимостью 100 см³, шприц медицинский многократного использования, пипетки исполнения 2, вместимостью 10 и 15 см³ или исполнения 6, 7 вместимостью 25 см³,пробирки исполнения 2 (с пришлифованными пробками) вместимостью 25 см³, пробирки вместимостью 5 см³, пипетки пастеровские, чашки Петри, штатив для пробирок, часы песочные на 2 мин., дрожжи пекарские прессованные, бумага фильтровальная, карандаш по стеклу, сито лабораторное с отверстиями диаметром 0,5 мм, культура инфузорий стилонихий, ацетон.

Изготовление блока луночных микроаквариумов. Блок луночных микроаквариумов изготовляют из пластин органического стекла размером 15х9х1,3 см. В пластине высверливают с последующей полировкой 5 рядов по 10 лунок. Диаметр каждой лунки 1,2 см — верхний, 0,8 см — нижний, глубина - 0,7 см. Рабочий объем каждой лунки 0,4 см³ (рис. 10).

Чашки Петри, блоки микроаквариумов моют мыльным раствором и ополаскивают водопроводной проточной водой. Блоки из оргстекла сушат только на воздухе, чашки Петри прокаливают в сушильном шкафу при температуре 150—180°С.

Не допускается использование посуды и проведение испытаний в помещениях, предназначенных для проведения химических анализов.

Культуру инфузорий стилонихий приобретают в лаборатории прикладной физиологии и токсикологии Всесоюзного научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океано­графии. Транспортируют в стеклянной посуле вме­стимостью 50—100 см³, не допуская перегрева и переохлаждения. Период акклиматизации к лабораторным условиям составляет 24 ч.

Средой для культивирования стилонихий является водопровод­ная вода, которую отстаивают в закрытых ватным тампоном кол­бах в течение 1 недели и стерилизуют нагреванием в кипящей водяной бане в течение 1 ч.

 

Рис. 10. Блок луночных микроаквариумов

Приготовление корма для инфузорий. Свежие пекарские прессованные дрожжи массой около 50 г измельчают и высушивают до постоянной массы в бытовом холо­дильнике. Хранят вчистой банке с притертой пробкой. Срокхра­нения — 12 мес.

Культивируют стилонихию в чашке Петри, используя в качест­ве корма сухие пекарские дрожжи в количестве около 0,003 г во время посева культуры. Пересев культуры проводят 2 раза в неделю.

При пересадке инфузории носик пипетки необходимо вносить непосредственно в водную среду, находящуюся в чашке Петри.

Приготовление среды для культивирования инфузорий (культуральной среды) Культивирование проводят при комнатной температуре 18— 28°С и естественном освещении, избегая прямых солнечных лучей. Допускается в случае низкой комнатной температуры использо­вать лампу дневного света, устанавливая ее сверху на расстоянии 1 м от стола, на котором находится стилонихия. Для поддержания необходимой температуры лампу вместе с чашками Петри со стилонихией накрывают полиэтиленовой пленкой (подобие теплички).

Подготовка пробы для испытаний. Среднюю пробу исследуемого продукта измельчают и просеи­вают через сито с отверстиями диаметром 1 мм.

Навеску исследуемого продукта массой 10 г помещают в про­бирку с пришлифованной пробкой вместимостью 25 см³, заливают ацетоном в количестве (в зависимости от вида испытуемого про­дукта), указанном в табл. 1, и экстрагируют при энергичном встряхивании в течение не менее 2 мин. Пробирку помещают в штатив и дают отстояться в течение 15 минут. При необходимости допускается увеличивать количество ацетона, но не более чемна 2 см³ (при высокой разбухаемости исследуемого продукта и не­возможности получения отстоявшегося экстракта в нужном коли­честве) и вновь экстрагируют в течение 2 минут.

Экстракт в количестве 0,5 см³ осторожно отбирают при помощи длинной иглы шприцем и переносят в химический стакан с отстроенной в течение одной недели и декантированной водой ком­натной температуры. Количество воды в стакане для различных видов испытуемого продукта указано в табл. 68.

Экстракцию сырья с малым удельным весом (мучку, отруби) следует проводить в конических колбочках вместимостью 50— 100 см³ с пришлифованными пробками, а отстоявшийся в них экс­тракт для удобства отбора шприцем переливают в пробирку вме­стимостью 5 см³, дают отстояться еще в течение 5 мни, а затем 0,5 см³ экстракта переносят также в химический стакан с водой.

 

 

Таблица 69

Наименование испытуемого продукта	Количество ацетона, см^3	Количество воды, см^3
1. Комбикорма для рыб
2. Комбикорма для сельскохозяйственных животных и птиц
3. Зерно, отруби
4. Мука пшеничная

Подготовка тест-организмов

Для биотестирования используют суточную культуру инфузорий. Для этого инфузории за сутки до постановки опыта в массе пересаживают на новую среду с кормом (на 25 см³ среды — не более 0,003 г пекарских сухих дрожжей, избыток корма может привести к гибели инфузорий) и культивируют при температуре 24—26°С. При этом инфузории концентрируются вокруг корма.

Проведение испытания

Для исследования одного образца корма используют пять повторностей (пять микроаквариумов). Пересадку и подсчет инфу­зорий проводят под микроскопом при увеличении 2х8.

Отбирают пастеровской пипеткой инфузории, сконцентрирован­ные вокруг корма в чашке Петри, и вносят их в каждый микроаквариум по одной капле. При этом в каждый микроаквариум должно попасть от 10 до 20 шт. инфузорий.

Просматривают под микроскопом численность инфузорий в каждом микроаквариуме, и, если их слишком много в одном и не­достает в других, то инфузории более-менее равномерно распре­деляют в микроаквариумах той же пипеткой.

После распределения инфузорий в каждый микроаквариум дру­гой пастеровской пипеткой вносят по две капли пробы для биотестирования. Через 5 мин подсчитывают инфузории в каждом микроаквариуме и заносят их численность в журнал. Травмированные инфузории при подсчете не учитывают.

После подсчета инфузорий объемы содержимого в микроаквариумах доводят до ¹/₂ их вместимости внесением той же пробы, и регистрируют время в журнале.

При внесении экстракта исследуемой пробы в микроаквариумы следует носик пипетки вытирать ваткой во избежание попада­ния в микроаквариумы жира с наружной стороны пипеток.

Параллельно, с целью определения качества ацетона и воды, проводят контрольный опыт. Для этого также в пять микроаквариумов помещают вышеуказанным способом инфузории и доводя каждый микроаквариум водным раствором ацетона с массовой долей 1 % до его вместимости. Численность инфузорий в каж­дом аквариуме регистрируют в журнале.

Через (1ч) экспозиции вторично подсчитывают численность ин­фузории. Инфузории в контроле должны остаться живыми.

В случае токсичности продукта инфузории в опыте подвергают­ся распаду - лизису. Количество погибших (лизированных) орга­низмов зависит от степени токсичности корма.

Степень токсичности исследуемого продукта определяют по выживаемости инфузорий через 1 ч экспозиции в вытяжке ис­следуемого продукта.

Выживаемость инфузорий (N) в процентах вычисляют по формуле:

 

где N₂ - среднее арифметическое (из пяти повторностей) коли­чество инфузорий через 1 ч экспозиции, шт.;

N₁ – среднее арифметическое (из пяти повторностей) коли­чество инфузорий в начале опыта, шт. Степень токсичности исследуемого продуктаопределяют по табл. 69.

 

Таблица 69