Способ производства полнорационных экспандированных комбикормов для кроликов

Способ производства полнорационных экспандированных комбикормов для кроликов

Реферат

Изобретение относится к производству комбикормов для пушных зверей, в частности для кроликов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является комбикорм для кроликов [Калугин Ю.А. Кормление кроликов / [Текст]. М.: Агропромиздат, 1985, с.71-77, табл.27], содержащий (в мас.%): муку травяную - 20…30; муку соломенную - 10…20; овес (пшеница) молотый - 14…16; ячмень - 14…16; отруби пшеничные - 9; жмых, шрот (подсолнечный, соевый) - 14…18; рыбную муку (мясная мука) - 2; дрожжи гидролизные - 1; костную муку - 0,5%, соль поваренную - 0,5; премикс - 1.

Недостатком указанного комбикорма является сложный компонентный состав, высокое содержание соломенной муки, которая, будучи грубым кормом, отрицательно сказывается на усвояемости комбикорма молодняком животных, а также высокое содержание травяной муки, являющейся дорогостоящим компонентом, кроме того, соломенная мука имеет повышенную грибную и бактериальную обсемененность, что также отрицательно влияет на санитарно-гигиеническое состояние комбикорма, его экологическую чистоту.

Техническая задача изобретения - разработка способа производства полнорационных экспандированных комбикормов для кроликов, обладающих высоким качеством, сбалансированных по составу, повышение усвояемости, снижение себестоимости, расширение ассортимента выпускаемых полнорационных комбикормов для кроликов, при использовании недорогого и широко распространенного сырья, повышение упитанности взрослых кроликов и интенсивности роста молодняка.

Для решения технической задачи изобретения предложен способ производства полнорационных экспандированных комбикормов для кроликов, характеризующийся тем, что зерновые компоненты корма люпин кормовой, бобы кормовые и рапс измельчают до размера частиц 0,6…0,9 мм, просеивают, смешивают с сырой травяной резкой, жмыхом подсолнечным, отрубями пшеничными, фосфатом кормовым обесфторенным, известняковой мукой, премиксом, перемешивают смесь до однородного состояния, увлажняют ее до 14…16%, смесь выдерживают в течение 4 часов в бункере для выравнивания влажности по всему объему, после чего осуществляют ее обработку в шнековом экспандере при температуре продукта перед кольцевым зазором 393…413 К, частоте вращения шнека 5…7 с^-1 и давлении в предматричной зоне экспандера 5…8 МПа, смесь готовят при следующем выборе соотношения компонентов, мас.%:

Отруби пшеничные	8,00
Люпин кормовой	20,00
Бобы кормовые	20,00
Жмых подсолнечный	20,00
Рапс	5,40
Сырая травяная резка	22,90
Фосфат кормовой обесфторенный	1,20
Известняковая мука	1,50
Премикс	1,00

Технический результат изобретения заключается в повышении качества полнорационных экспандированных комбикормов для кроликов, сбалансированных по составу, а также повышении питательной и биологической ценности за счет соблюдения рациональных параметров процесса (температуры перед кольцевым зазором, частоты вращения шнека и др.), повышении упитанности взрослых кроликов и интенсивности роста молодняка.

Способ производства полнорационных экспандированных комбикормов для кроликов осуществляется следующим образом.

Для получения полнорационного комбикорма готовят смесь из следующих исходных компонентов:

Отруби пшеничные [ГОСТ 7169-66 Отруби пшеничные. Технические условия] широко используют при производстве комбикормов и кормовых смесей. Они содержат пленки зерна с приставшими к ним частицами эндосперма. Отруби богаты сырой клетчаткой (8…10%), содержат богатый источник фосфора, содержат много калия и витаминов группы В (тиамина, рибофлавина).

Люпин кормовой [ГОСТ 11321-89 Люпин кормовой. Требование при заготовках и поставках] - высокопротеиновый корм, отличающийся хорошей переваримостью для всех видов животных (31…33% сырого протеина). В люпине содержится жир (3,7%) и клетчатка (13…15%). Лимитирующие аминокислоты для люпина - лизин и метионин. В 1 кг люпина содержится 1,07…1,11 корм. ед.

Бобы кормовые [ГОСТ 10417-88 Бобы кормовые. Требования при заготовках и поставках] - это высокопитательный компонент комбикормов. По биологической ценности протеин бобов приближается к протеину соевого шрота или мясной муки. Углеводы бобов (50…60%) представлены в основном крахмалом. Клетчатки содержится около 5%. Лимитирующие аминокислоты - метионин и триптофан.

Жмых подсолнечный [ГОСТ 80-96 Жмых подсолнечный. Технические условия] - это высокобелковый кормовой продукт, получаемый при переработке семян подсолнечника. В жмыхах содержится до 10% жира, 31…45% сырого протеина. Жмыхи характеризуются высоким содержанием фосфора при сравнительно низком содержании кальция. Они являются хорошим источником витаминов группы В.

Рапс [ГОСТ 10583-76 Рапс для промышленной переработки] представляет наибольшую энергетическую ценность, поскольку семена рапса содержат 40…48% жира и 21…3% сырого протеина при достаточно высоких коэффициентах переваримости (84,4…93,4%).

Сырая травяная резка, приготовленная из кормовых трав, особенно бобовых (люцерны, клевера), является очень ценным компонентом комбикормов для всех видов животных. Она служит хорошим источником всех витаминов, содержит много протеина, безазотистые экстрактивные вещества, комплекс минеральных веществ и микроэлементов. В ней большое количество хлорофилла, который в организме преобразуется в гемоглобин крови. Введение травяной муки в комбикорма способствует обогащению их витаминами и дает возможность значительно снизить дополнительную добавку в рационы дорогостоящих витаминных препаратов. В 1 кг кормов содержится 0,15…0,16 корм. ед., 15 г переваримого протеина и 9 мг каротина. Ее вводят в рационы сельскохозяйственных животных как источник каротина (провитамина А).

Кормовой обесфторенный фосфат [ГОСТ 10516-63 Кормовой обесфторенный фосфат] из апатитового концентрата содержит в основном кальций (до 35%), фосфор (до 18%), фтор (не более 0,2%) и железо (около 1%). Применяют его для подкормки всех групп животных.

Известняковая мука [ГОСТ 14050-93 Мука известняковая (доломитовая). Технические условия] содержит 33% кальция. Известняковую муку готовят из чистых белых отложений. В них не должно быть мышьяка, а содержание фтора не превышать - 0,2%. Для балансирования комбикормов и рационов по кальцию используют мел, известняки, ракушечную крупу, травертины.

Премикс [ГОСТ Р 51095-97 Премиксы. Технические условия] - это однородная смесь измельченных до необходимых размеров микродобавок и наполнителя, используемая для обогащения комбикорма. Помимо восполняющих веществ (витамины, микроэлементы, аминокислоты), в премикс вводят вещества, обладающие стимулирующими действиями (антибиотики и другие); вещества, оказывающие защитное влияние на корма, предотвращающие снижение их качества, способствующие улучшению вкусовых качеств корма и более эффективному его использованию (антиоксиданты, эмульгаторы, ферменты, вкусовые добавки и другие); вещества, обладающие лечебным и профилактическим действием (фуразолидон, сульфадимезин и другие); успокаивающие вещества (транквилизаторы); поверхностно-активные (детергенты). В качестве наполнителя используют пшеничные отруби, зерно пшеницы тонкого помола, кормовые дрожжи, соевый шрот.

Зерновые компоненты: люпин кормовой, бобы кормовые, рапс измельчают до размера частиц 0,6…0,9 мм и просеивают, а затем смешивают с сырой травяной резкой, жмыхом подсолнечным, отрубями пшеничными, фосфатом кормовым обесфторенным, известняковой мукой, премиксом, перемешивают смесь до однородного состояния в смесителе периодического действия У3-ДСП-1,0, компоненты смешивают в следующем соотношении, мас.%: отруби пшеничные - 8,00; люпин кормовой - 20,00; бобы кормовые - 20,00; жмых подсолнечный - 20,00; рапс - 5,40; сырая травяная резка - 22,90; фосфат кормовой обесфторенный - 1,20; известняковая мука - 1,50; премикс - 1,00. Далее смесь увлажняют до 14…16% и выдерживают в течение 4 часов в бункере для выравнивания влажности по всему объему.

После этого осуществляют обработку полученной смеси в экспандере FEX25 фирмы «Спроут-Матадор» при температуре продукта перед кольцевым зазором 393…413 К, частоте вращения шнека 5…7 с^-1 и давлении в предматричной зоне экспандера 5…8 МПа. Перерабатываемая смесь через загрузочный патрубок поступает в рабочую камеру экспандера, где перемещается шнеком к кольцевому зазору. По мере продвижения продукт в зоне смешения частично перемешивается, в зоне сжатия происходит скачкообразное увеличение давления и уплотнение продукта вследствие резкого уменьшения размеров винтового канала шнеков. В зоне пластификации осуществляется превращение гранул продукта в расплав за счет трения между частицами продукта и витками шнека. Затем происходит дальнейшее сжатие продукта. Далее в зоне гомогенизации происходит превращение размягченных гранул в однородный расплав за счет возрастания давления. Давление расплава продукта в зоне дозирования достигает необходимого значения, обеспечивается окончательное расплавление мелких включений и образуется расплав, однородный по структуре и температуре. Это позволяет для нормальной работы экспандера иметь заданную, однородную по сечению температуру расплава продукта.

В зоне стабилизации происходит выравнивание давления и температурных полей расплава продукта. Затем он попадает в предматричную зону и продавливается через кольцевой зазор. После выхода продукта из кольцевого зазора в результате резкого перепада температуры и давления происходит мгновенное испарение влаги, аккумулированная продуктом энергия высвобождается с большой скоростью, что приводит к образованию микропористой структуры экспандата [Процессы и аппараты пищевых производств: учеб. для вузов: в 2 кн. / А.Н.Остриков, Ю.В.Красовицкий, А.А.Шевцов [и др.]; под ред. А.Н.Острикова. - Кн.II. - СПб.: ГИОРД, 2007. - 608 с.].

Размеры частиц экспандата задаются с помощью измельчающего устройства, устанавливаемого на экспандере со стороны выхода продукта.

В результате получают полнорационный комбикорм для кроликов высокого качества. Полнорационный комбикорм для кроликов представляет собой экологически чистый продукт, не содержит стимуляторов роста, антибиотиков, нетоксичен. В его состав входят: микро- и макроэлементы: кальций, фосфор, натрий, калий, сера, железо, медь, цинк, марганец, кобальт, йод, селен; витамины: A, D₂, Е, К, B₁, В₂, В₃, В₄, В₅, В₆, B₁₂, B_c, H, С; питательные вещества: сырой протеин, сырой жир, сырая клетчатка, лизин, метионин + цистин, триптофан. Полнорационный комбикорм улучшает усвояемость питательных веществ рационов; выводит из организма животных токсичные продукты пищеварения и повышает общую сопротивляемость организма; повышает репродуктивные функции животных, а также темпы роста и развития молодняка.

Способ поясняется следующим примером.

Пример.

Люпин кормовой, бобы кормовые, рапс измельчают до размера частиц 0,9 мм и просеивают.

Затем измельченные компоненты смешивают с сырой травяной резкой, жмыхом подсолнечным, отрубями пшеничными, фосфатом кормовым обесфторенным, известняковой мукой, премиксом, в следующем соотношении, мас.%: отруби пшеничные - 8,00; люпин кормовой - 20,00; бобы кормовые - 20,00; жмых подсолнечный - 20,00; paпс - 5,40; сырая травяная резка - 22,90; фосфат кормовой обесфторенный - 1,20; известняковая мука - 1,50; премикс - 1,00; увлажняя при этом смесь до 16%. Смесь перемешивают до однородного состояния в смесителе периодического действия, увлажняют до 15% и выдерживают в течение 4 часов в бункере для выравнивания влажности по всему объему.

Далее осуществляют ее обработку в шнековом экспандере при температуре продукта перед кольцевым зазором 410 К, частоте вращения шнека 6 с^-1 и давлении в предматричной зоне экспандера 8 МПа

При обосновании выбора компонентов и их соотношения при дозировании учитывали ряд факторов: необходимость получения качественного полнорационного комбикорма, сбалансированного по питательности и биологической ценности; максимальное обогащение полнорационного комбикорма компонентами, ориентированными на различные виды пушных зверей.

Приготовленный полнорационный экспандированный комбикорм для кроликов скармливали животным, для определения упитанности взрослых кроликов и интенсивности роста молодняка.

На основании взвешиваний и общего состояния здоровья были выведены нормы энергии и переваримого протеина (табл.1). Комбикорм имеет высокую общую питательность, содержит достаточное количество протеина, минеральных веществ и витаминов и по качеству должен соответствовать требованиям ГОСТа (табл.1).

Использование полученного комбикорма позволяет вырастить крупных зверей с хорошим мехом и правильно подготовить основное поголовье к размножению.

Таблица 1
Показатели качества полнорационного экспандированного комбикорма для кроликов
Наименование	Единицы измерения	Показатели питательности рецепта полнорационного экспандированного комбикорма для кроликов	Норма по ГОСТ Р 51166-98
Обменная энергия	Ккал	250	Не менее 210
Сырой протеин	%	19,06	Не менее 18,4
Сырая клетчатка	%	11,53	Не менее 11,5
Лизин	%	0,70	Не менее 0,7
Метионин + Цистин	%	0,57	Не менее 0,57
Кальций	%	1,01	Не менее 1,0
Фосфор	%	0,60	Не менее 0,6

Показатели безопасности полнорационного экспандированного комбикорма (содержание микотоксинов, пестицидов, солей тяжелых металлов, радионуклидов) определяли аттестованными методиками в аккредитованной испытательной лаборатории пищевых продуктов ГОУВПО Воронежской государственной технологической академии. Полученный корм был экологически чистым, отличался повышенной питательностью, усвояемостью и улучшенным санитарным состоянием.

Микробиологические показатели комбикорма соответствовали нормам на пищевые концентраты, готовые к употреблению (табл.2).

В результате исследований установлено, что использование измельченного сырья с размером частиц до 0,6 мм, например 0,4 мм, приводит к неустойчивому процессу экспандирования, пригоранию продукта к корпусу и шнеку экспандера. В результате экспандирования сырья с размером частиц более 0,9 мм, например 1,2 мм, продукт обладает неравномерной по сечению структурой. В сечении продукта можно было различить включение небольшого количества частиц, что можно объяснить неполным переходом частиц смеси в расплав.

Таблица 2
Микробиологические показатели полнорационного экспандированного комбикорма для кроликов
Наименование показателей	Допустимые значения	Комбикорм для кроликов
Количество мезофильноанаэробных и факультативноанаэробных микроорганизмов, КОЕ/г, не более	1×1E4	0,4×1Е4
масса продукта (г), в которой не допускаются: бактерии группы кишечной палочки (колиформы),	1,0	отсутствуют
Патогенные, в т.ч. сальмонеллы,	25	-
В cereus.	0,1	-
Плесени, КОЕ/г, не более	50	-

Необходимость увлажнения смеси (до 14…16%) обусловлена следующими соображениями. Доказано, что расширение продукта на выходе из кольцевого зазора непосредственно является следствием физических свойств воды. При таких термических условиях (изменение температуры в экспандере может быть в пределах от 130 до 200°С) и под очень большим давлением вода существует только в жидком состоянии. Когда пластифицированный материал выходит из кольцевого зазора и достигает атмосферного давления, вода из состояния перегретой жидкости мгновенно превращается в пар, выделяя значительное количество энергии. Под действием давления пара в продукте образуются микропоры, а оставшиеся целыми крахмальные зерна разрываются. Если влаги в смеси было менее 14%, например 10%, то ее оказывалось недостаточно и продукт пригорал. И, наоборот, если влаги в продукте было более 16%, например 19%, это также приводило к повышению влажности готового продукта, при этом формируется более плотная структура продукта с грубой консистенцией. Причина этих изменений заключается в том, что при увеличении влажности повышается пластичность массы, а это обуславливает снижение механических напряжений в экструдате. Следовательно, количества теплоты, выделяемой в результате работы сил вязкого трения, оказывалось недостаточно для получения вспученной структуры.

Экспандер должен работать при давлении продукта в предматричной зоне, не превышающем оптимального значения. Это необходимо, так как величина давления однозначно определяет температуру обработки продукта, от которой в свою очередь зависит качество готового изделия. Установлено [Процессы и аппараты пищевых производств: учеб. для вузов: в 2 кн. / А.Н.Остриков, Ю.В.Красовицкий, А.А.Шевцов [и др.]; под ред. А.Н.Острикова. - Кн.II. - СПб.: ГИОРД, 2007. - 608 с.], что основные компоненты (углеводы, белки, жиры, витамины и др.) смеси имеют различную оптимальную температуру, необходимую для протекания полных и качественных физико-химических изменений при экспандировании.

Экспериментально установлено, что для данного комбикорма температура перед матрицей Т=393…413 К позволяет достичь давления в предматричной зоне экструдера Р=5…8 МПа. Именно в этом диапазоне температур в смеси происходят полные и глубокие физико-химические изменения белков, углеводов и других компонентов, придающие им свойства, наиболее приемлемые для полного усвоения организмом животных.

Предложенный способ производства полнорационных экспандированных комбикормов позволяет:

- получать полнорационный комбикорм, обладающий высокими питательными свойствами и биологической ценностью;

- использовать в качестве исходных компонентов комбикормов широко распространенные и недорогие виды сырья;

- расширить ассортимент выпускаемых видов комбикормов, сбалансированных по питательной ценности;

- создать экологически чистый комбикорм для животных с повышенной питательностью и усвояемостью, а также улучшенным санитарным состоянием.

Способ производства полнорационных экспандированных комбикормов для кроликов, характеризующийся тем, что зерновые компоненты корма люпин кормовой, бобы кормовые и рапс измельчают до размера частиц 0,6…0,9 мм, просеивают, смешивают с сырой травяной резкой, жмыхом подсолнечным, отрубями пшеничными, фосфатом кормовым обесфторенным, известняковой мукой, премиксом, перемешивают смесь до однородного состояния, увлажняют ее до 14…16%, смесь выдерживают в течение 4 ч в бункере для выравнивания влажности по всему объему, после чего осуществляют ее обработку в шнековом экспандере при температуре продукта перед кольцевым зазором 393…413 К, частоте вращения шнека 5…7 с^-1 и давлении в предматричной зоне экспандера 5…8 МПа, смесь готовят при следующем выборе соотношения компонентов, мас.%:

отруби пшеничные	8,00
люпин кормовой	20,00
бобы кормовые	20,00
жмых подсолнечный	20,00
рапс	5,40
сырая травяная резка	22,90
фосфат кормовой обесфторенный	1,20
известняковая мука	1,50
премикс	1,00