Способ получения протеиновой добавки в виде карбамид-бентонитового комплекса

Способ получения протеиновой добавки в виде карбамид-бентонитового комплекса

Реферат

Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства и может быть использовано для повышения продуктивных качеств жвачных животных.

Известно, что в животноводческой отрасли стоит вопрос протеиновой недостаточности рационов, одним из способов решения которого является использование карбамида в составе комбикормов.

Однако его применение ограничено из-за высокой вероятности отравления.

Одним из способов подготовки введения карбамида (в виде раствора с использованием дистиллированной воды) в состав рациона является совмещение его с природным сорбентом (бентонит натрия), что обеспечивает полное совмещение компонентов. Последний фактор имеет немаловажное значение в процессе лонгации выделения аммиака в рубце из комплекса.

Бентонитовые глины являются своеобразными регуляторами процессов пищеварения у жвачных животных, так как обладают уникальными адсорбционными, ионообменными, молекулярно-ситовыми, каталитическими свойствами.

Существует способ снижения негативного влияния карбамида - экструдирование его (20-25%) с зерновыми культурами. При этом карбамид плавится и прочно соединяется с крахмалом зерна, что обеспечивает медленное высвобождение аммиака из экструдата в рубце жвачных [1].

Однако в одношнековых экструдерах гранулированный карбамид с измельченным зерном смешивается в недостаточной степени, что в конечном счете определяет значительно высокую степень расщепляемости азотистой части экструдата и не исключает риск отравления животных [2].

Существует способ гидротермической обработки комбикормов в экспандере с кольцевым зазором при температуре 130°С и влажности 18%. Экспандер работает как экструдер по принципу высокая температура - короткое время. Обработанный продукт освобождается от патогенных бактерий и антипитательных веществ, улучшаются его питательные свойства, повышается доля защищенного протеина и крахмала [3].

Однако при этом способе обработки не предусматривается повышения содержания протеина.

Один из способов использования карбамида в рационах жвачных является включение измельченного и экструдированного зерна ржи и сорго, которые перед экструдированием увлажняют раствором карбамида. Экструдирование проводят при влажности 19-22%, температуре 130-140°С, давлении 3,5-4,0 МПа.

Однако широкого применения данный способ не имеет из-за отсутствия технического оснащения хозяйств экструдерами, а также энергозатратности производства [4].

Наиболее близким по технической сущности является изобретение «Контролируемое высвобождение продуктов на основе мочевины RU 2000108768, 04.05.2000» [5].

Цель изобретения - снижение токсичности за счет лонгирования распада карбамида в рубце жвачных животных.

Примеры конкретного исполнения

Пример №1. Цель достигается смешиванием природного сорбента с раствором карбамида с последующим определением степени лонгирования (табл.1), переваримости сухого вещества и расщепляемости протеина (табл.2) in vitro в «Искусственном рубце KPL 01» (ГДР - 43 Кведлинбург, Клара-Цеткин-Штрассе, 1, телекс: 048520, тел. Кведлинбург 4101, изготовитель и поставщик: Народное предприятие Цухт унд Ферзухсфельдмеханизирунг), в модификации Левахина Г.И. и Мещерякова А.Г. (1999), а также перевариваемости сухого вещества и расщепляемости протеина in vitro (табл.2).

При растворении 100 г карбамида (ГОСТ 2081-92) в 100 мл дистиллированной воды полученный раствор занимает 180 мл, соответственно содержание азота составляет 36,8%. Карбамид растворяли в дистиллированной воде, доведенной до температуры 70°С, для полного его растворения. Дистиллированная вода имеет обедненный минеральный состав, что положительно сказывается на снижении уровня влияния на сорбционную способность бентонита, так как обычная вода в своем составе имеет огромное количество активных ионов веществ, таких как ионы хлора, активно вступающих в химические связи с алюминием или кремнием, являющихся основой кристаллической структуры бентонита натрия.

Теоретически 100 г бентонита (ТУ 39-01-302-77) может сорбировать 44,0 г карбамидного раствора с содержанием азота 36,8%, т.е. 16,2 г или в пересчете на протеин 101 г сырого протеина (42 г переваримого).

В результате опыта мы установили, что 100 мл бентонита впитывают 84,9 г карбамидного раствора.

Для определения скорости отдачи азота пропитанный карбамидным раствором бентонит поместили в дистиллированную воду в соотношении 1:1 и с интервалом в 0,5, 1 и 2 часа определяли содержание азота, а также уровень рН полученной суспензии. Содержание азота в растворе составляет 36,9%.

Таблица 1
Показатель степени лонгирования
Время экспозиции, ч.	рН	Азот, г
0	5,65	31,37
0,5	7,85	25,41
1	7,90	18,87
2	7,91	15,43

Установлено, что в продолжении времени происходит лонгация распада карбамида в составе карбамид-бентонитового комплекса в рубце жвачных животных. Так, через полчаса из комплекса выделилось 6,0, через 1 час - 12,5, а через 2 часа - 16,0 г азота, что свидетельствует о лонгировании выделения аммиака в рубцовую жидкость.

Таблица 2
Перевариваемость сухого вещества и расщепляемость протеина in vitro
Показатель	Расщепляемость протеина, %	Перевариваемость сухого вещества, %
Ячмень дробленый	79,12	61,50
Карбамид (2%)+ячмень (98%)	90,65	64,20
Бентонит (2%)+ячмень (98%)	80,51	58,27
Бентонит(3%)+карбамид(2%)+ячмень(95%)	86,51	64,60
Бентонит(3%)+карбамид(3%)+ячмень(94%)	88,31	66,21
Бентонит(4%)+карбамид(3%)+ячмень(93%)	89,17	68,10

По результатам полученных данных можно сказать, что оптимальным соотношением карбамида и бентонита натрия в составе комплекса от сухого вещества комбикорма является, соответственно 2 и 3%.

Включение в состав комбикорма карбамид-бентонитового комплекса выравнивало содержание протеина, что позволяет исключить из состава комбикормов дорогостоящие шроты и жмыхи.

Пример №2. Опыт проводили в ОПХ «Экспериментальное» Оренбургского района, Оренбургской области на трех группах по 10 бычков герефордской породы. Из каждой группы одному животному были установлены фистулы рубца по методу А.А.Алиева. Животные контрольной группы в составе рациона получали заводской комбикорм К-68-2-89, в опытных группах использовали комбикорма собственного производства, в которых с целью обеспечения протеиновой сбалансированности использовали подсолнечный шрот или карбамид-бентонитовый комплекс (табл.3). За счет чего было понижено содержание концентрированных кормов.

Таблица 3
Схема опыта
Группа	Кол-во животных, гол.	Возраст постановки на опыт, мес.	Продолжительность периода, сут
Подготовительного 30	Основного 163
Характер кормления
контрольная	10	10	ОР - сено, силос, заводской комбикорм	ОР
I	10	10	ОР	сено, силос, опытный комбикорм №1
II	10	10	ОР	сено, силос, опытный комбикорм №2

С целью изучения влияния комбикормов собственного производства на процессы пищеварения проведены исследования на бычках с фистулами рубца (табл.4).

Таблица 4
Показатели рубцового пищеварения у бычков
Показатели	Группа
контроль	1 опытная	2 опытная
Кислотность, рН: до кормления	6,69±2,62	6,84±2,10	6,75±2,31
Через 3 часа после	6,31±2,54	6,34±3,22	6,58±1,5
Концентрация ЛЖК, моль/мл: до кормления	8,54±2,31	9,04±3,14	8,26±2,21
Через 3 часа после	9,43±0,30	10,76±0,31*	11,01±0,32*
Общее количество инфузорий, тыс./мл: до кормления	418,0±6,92	442,0±3,78*	464,0±4,62**
Через 3 часа после	352,0±6,93	388,0±5,29***	439,0±7,82***
Аммиак, мг/100 мл: до кормления	7,62±1,17	6,12±0,67	7,34±0,42
Через 3 часа после	20,12±1,29	19,98±0:32	17,14±0,52
Примечание: * Р>0,95; ** Р>0,99; *** Р>0,099.

Животные II опытной группы через три часа после кормления превосходили аналогов из контрольной и I опытной групп по концентрации ЛЖК на 16,7 и 2,3%, по количеству инфузорий - на 24,7 и 13,1%, а по концентрации аммиака уступала на 14,8 и 14,2%, соответственно.

Нами установлено влияние введения в рационы бычков опытных комбикормов на концентрацию водородных ионов в жидкой части содержимого рубца. Через 3 часа после кормления во II опытной группе зафиксирована самая высокая концентрация ионов водорода, превосходившая контрольные значения на 4,3%. Разница по данному показателю в контрольной и I опытной группах была незначительна и составила 0,5%. Вероятнее всего это произошло из-за гидролиза карбамида до аммиака. В результате этих изменений в рубце животных образуется среда, более благоприятная для роста и развития микроорганизмов.

Увеличение общего количества инфузорий у бычков опытных групп, особенно во II опытной группе, получавших карбамид-бентонитовую добавку, дает основания предположить об активизации в их рубце деятельности микрофлоры и микрофауны, что усилило в нем глубину преобразования питательных веществ. Здесь подтверждается пролонгирующее действие бентонита. Если он в начале адсорбировал аммиак карбамида и быстро распадающегося протеина кормов, то через 3-4 часа после кормления начал постепенно его отдавать микроорганизмам, обеспечивая этим максимальную конверсию небелкового азота в белковый.

Результаты исследований показали, что введение в комбикорма II опытной группы карбамид-бентонитового комплекса способствовало повышению отложения азота в теле (табл.5).

Бычки II опытной группы превосходили сверстников из контрольной и I опытной групп по отложению азота в теле на 26,8 и 1,0%, по коэффициенту его использования от переваренного - на 3,6 и 2,0%, соответственно.

Таблица 5
Использование азота рационов бычками, г/гол/сут
Показатели	Группа
контроль	I опытная	II опытная
всего принято	142,90±1,21	144,31±0,89	149,97±0,51
выделено всего	119,08±0,93	117,96±0,82	119,77±0,42
переварено	88,67±0,67	93,87±1,33*	99,17±0,35***
отложено азота в теле, г.	23,82±0,29	29,97±3,54	30,20±0,34**
отложено азота на 100 кг, г.	7,16±0,05	7,89±0,05***	8,96±0,08***
коэффициент использования азота, % от принятого	16,67±0,08	18,26±0,08***	20,14±0,07***
от переваренного	26,86±0,13	28,08±0,29*	30,45±0,22**
Примечание: * Р>0,95; ** Р>0,99; *** Р>0,099.

Скармливание комбикормов, сбалансированных по протеину карбамид-бентонитовым комплексом, приготовленным по новому способу, положительно сказалось на интенсивности роста животных (табл.6).

Так, превосходство II опытной группы над сверстниками контрольной и I опытной групп по среднесуточному приросту составило 2,5-5,3%, по абсолютному приросту - на 2,5-5,4%.

Таблица 6
Динамика живой массы
Показатель	Группа
Контрольная	I опытная	II опытная
Живая масса в 10 мес., кг	251,4±1,4	252,1±1,6	250,0±1,2
в 13 мес., кг	334,6±1,5	337,0±1,7	337,2±1,3
в 15 мес., кг	389,0±1,6	393,6±1,8	395,0±1,4*
Среднесуточный прирост за период опыта, г	854,8±11,5	878,4±11,7	900,4±10,8*
Абсолютный прирост за опыт, кг	137.6±2,0	141,4±2,1	145,0±1,7*
Примечание: * Р>0,95.

Расчеты показали, что введение в состав комбикорма карбамид-бентонитового комплекса экономически более выгодно. Это позволяет при более рациональном использовании кормов и материальных средств на единицу продукции повысить рентабельность производства говядины на 2,5-5,4%, по сравнению с животными I опытной и контрольной групп, соответственно.

Таким образом, совмещение карбамида с порошкообразным природным сорбентом бентонитом натрия в водном растворе, отличающимся тем, что приготовление продукта производится в дистиллированной воде в соотношении карбамида 20%, порошка бентонита натрия 60% и дистиллированной воды 20% при температуре не ниже 70°С, и ввода полученного продукта в комбикорм в количестве 5% от сухого вещества комбикорма. Введение карбамид-бентонитового комплекса в качестве протеиновой добавки способствовало максимальному использованию генетического потенциала животных, что привело к повышению уровня продуктивности.

Источники информации

1. Патент США №3642489, кл. 99-2, 1972.

2. Соколов А.Я. Прессы пищевых и кормовых производств. - М.: Машиностроение, 1973. - 283 с.

Способ получения протеиновой добавки для жвачных в виде карбамид-бентонитового комплекса, характеризующийся тем, что карбамид-бентонитовый комплекс получают путем совмещения карбамида с порошкообразным природным сорбентом бентонитом натрия в дистиллированной воде, доведенной до температуры 70°С, в соотношении карбамида 20%, порошка бентонита натрия 60% и дистиллированной воды 20%, при этом полученную протеиновую добавку применяют в комбикормах в количестве 5% от сухого вещества комбикорма.