Способ получения биологически полноценной кормовой смеси

Способ получения биологически полноценной кормовой смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области сельского хозяйства и технологии получения жидких и влажных кормов путем измельчения, экстрагирования, гомогенизации, тепловой обработки и обеззараживания кормового сырья, а также дальнейшего получения на их основе посредством сушки: белково-витаминных минеральных добавок в корма, травяной муки, концентратов, изолятов, сухих кормов для крупного рогатого скота, свиней, птицы и рыбы.

В интенсификации производства свинины большое значение уделяется биологически полноценному кормлению свиней. Качественное кормление, основанное на удовлетворении животных необходимым уровнем питательных веществ и элементов питания, - залог качества и рентабельности конечного продукта. В этой связи вопросы питания свиней всех половозрастных групп должны быть предметом особого внимания, с тем чтобы биологический объект производства свинья могла полностью проявить генетический потенциал и свои физиологические возможности.

Из уровня техники известен корм для откорма молодняка свиней, который содержит ячмень, отруби пшеничные, известковую муку, трикальцийфосфат, поваренную соль и дополнительно овес, рожь, горох, премикс, кормовой зернопродукт и кормовую мучку при определенном соотношении компонентов, а в качестве кормового зернопродукта он содержит отходы пшеницы после сепарации зерна (RU 2097983, 10.12.1997).

Известен способ приготовления корма из ржи для улучшения аппетита скота (JP 59042852, 09.03.1984), согласно которому отобранная рожь засыпается в смеситель, куда распыляется 0,2%-ный водный раствор соли, за счет которого происходит увлажнение зерна до 14% влажности. Далее увлажненная рожь помещается в резервуар, где нагревается до 40°С приблизительно 2 часа. После этого рожь помещают в смеситель, в который распыляют водный 0,05%-ный раствор уксусной кислоты, повышая влажность зерна ржи до 16%. Далее рожь помещают в резервуар приблизительно на час, где оно разогревается до 70-80°С. При этом приблизительно 30% крахмала ржи конвертируется в альфа-крахмал. Далее рожь прессуется и охлаждается.

Известен способ получения кормовых добавок из растительного сырья, в котором промацерированное (предварительно замоченное) в гидролизующем растворе в течение 2-4 часов растительное сырье подвергают поэтапной химической обработке гидролизующим агентом (молочной сывороткой и/или подкисленной водой с рН 4,5-5,5, водным раствором щелочи и/или соды с рН 8,5-10,5, водным раствором препаратов целлюлолитического комплекса) в аппаратах роторно-кавитационного типа при скорости вращения ротора 3000-4500 мин^-1 в условиях механоакустического воздействия на обрабатываемую кормовую смесь при гидромодуле 1:5-15 (для сухой фитомассы) и 1:0,5-5 (для свежей фитомассы), в течение 0,5-6 мин при температуре 25-50°С на каждом этапе обработки (RU 2168908, 20.06.2001). В качестве роторно-пульсационных аппаратов использовался аппарат, описанный в WO/1998/016304, 23.04.1998 и называемый "S-Эмульгатор", а также аппарат, называемый виброкавитационная мельница, известная из патента RU 8973, 16.01.1999.

Недостатками указанного способа являются:

- зависимость от качества и дозировки молочной сыворотки, химических реагентов (кислот, щелочи) и ферментов целлюлазного комплекса (целловиридин и пектофоетидин), что в промышленных условиях может приводить к большим потерям обработанных таким способом кормов;

- дороговизна реагентов и ферментов;

- многостадийность (сложность) технологического процесса.

Известен способ биоконверсии растительного сырья, где растительное сырье смешивают с водой и/или с питательной минеральной средой. Осуществляют активирование растительного сырья путем прокачивания смеси не менее 1 мин через роторно-пульсационную или центробежную гидродинамическую установку, реализующую эффект кавитации. Производят инокуляцию микроорганизмами, культивирование и выделение целевого продукта (RU 2140449, 27.10.1999).

Гидродинамическая (ГДУ) установка может представлять собой агрегат, по оси корпуса которого последовательно размещены камера предварительного смешения /дополнительной обработки/ в форме диффузора, генератор колебаний и центробежный насос, установленный на валу соосно генератору колебаний. Благодаря оригинальной конструкции гидродинамическая установка позволяет реализовать различные физические эффекты, в частности кавитации, которые способствуют повышению эффективности приготовления эмульсий и суспензий.

Недостатками указанного способа являются:

- зависимость от качества штамма бактерий Acinetobacter calcoaceticus /ШТ-1/ и штамма дрожжей Candida scottii /ШТ-2/;

- длительное культивирование микроорганизмов - 48 часов, что значительно усложняет процесс подготовки кормов и приводит к удорожанию технологической цепочки получения таких кормов в промышленных условиях;

- многостадийность (сложность) технологического процесса;

- применение бактерий и дрожжей для биоконверсии кормов не типичных для микробиоты к примеру свиней, что нарушает естественный процесс пищеварения у последних.

Известен пищевой продукт Осипенко и способ его получения, который можно применять в целях переработки полножирной Сои (бобов натуральной Сои) и для кормопроизводства (RU 2278530, 27.06.2006).

Недостатками указанного способа являются:

- невозможность приготовления полнорационных кормов с применением сенажа, силоса, соломы, веток кустов и деревьев, зерна, бобов Сои и других компонентов одновременно, в едином технологическом цикле, так как «турбулизирующая насадка», построенная по принципу «сопла Лаваля», забивается крупными, древесными и/или целлюлозосодержащими компонентами кормов из-за конструктивных особенностей выпускаемого серийно аппарата, описанного в изобретении по RU 9572, A23L 3/015, 1999 г., который функционирует по технологической схеме патента-аналога RU 2207449, содержащем смеситель с крышкой, снабженный замкнутым контуром циркуляции, включающим в нижней части насос, нагнетательный трубопровод которого на входе в смеситель сверху, смонтированный тангенциально, оснащен турбулизирующей насадкой с гидродинамическим средством кавитации;

- низкая производительность такого оборудования, даже при приготовлении моноконцентратов из бобовых и зерновых в промышленных масштабах;

- высокая температура обработки бобов Сои (104-115°С), что приводит к частичной денатурации белка, потере большей части витаминов, ферментов, изофлавонов - так называемой «живой» субстанции бобов, что в конечном итоге приводит к понижению пищевой и кормовой ценности суспензии.

Известен способ, заключающийся в том, что перед увлажнением исходное сырье (ржаную солому) измельчают на частицы размером 3-4 см, а гидролиз проводят в воде гидроударом в диспергаторе в течение 15-20 мин при 90-100°С до получения мелкодисперсной суспензии. Полученную, мелкодисперсную суспензию используют на корм скоту или разделяют на фракции (RU 2091038, 27.09.1997).

Эффект обработки грубого растительного сырья достигается за счет тепло- и массообмена на границах раздела жидкость - кормовая масса. В результате ударного воздействия, турбуленции, а также трения происходит диспергирование частиц, их перемешивание с жидкостью. Испытания проводились на действующей установке "Аргус". Однако по предлагаемому способу обработка ведется при очень высоких температурах, при которых возможна частичная потеря биологической активности получаемых кормовых добавок.

Данный способ является неприемлемым для получения биологически полноценных, полнорационных, влажных кормов с применением травяных смесей, бобов Сои и Нуга, корнеплодов, фруктов и ягод, содержащих большое количество термолабильных соединений - витаминов, ферментов, каротиноидов и т.д.

Задача, на решение которой направлено предложенное изобретение, заключается в создании высокоэффективного технологичного, энергосберегающего способа промышленного получения биологически полноценных, полпорационных, влажных и жидких кормов и/или сухих моноконцентратов из них при дальнейшей сушке - из максимально возможной кормовой гаммы сельскохозяйственного производства, дикорастущих растений и водорослей, кормов животного происхождения и различных отходов, с сохранением их полезных компонентов за счет оптимизации параметров обработки.

Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в получении пастеризованного корма; изменении биополимеров органических веществ в сторону их лучшего усвоения за счет повышения концентрации протеолетических, липолитических и амилолитических ферментов, что приводит к улучшению перевариваемости протеина, жира и усвоения биологически активных веществ; активизации ферментной системы животных и их микробиоты; получении дешевого, влажного, биологически полноценного корма с высокой долей растительных волокон, зернобобовых культур, фуражного зерна и ржи без предварительной обработки сырья биопрепаратами-пробиотиками и мультиэнзимными препаратами или с частично подготовленными к такой переработке (готовый сенаж, силос или предварительная нарезка к примеру соломы, сена, древесных веток, опилок, кочерыжек кукурузы и т.д.); обеспечении физиологически эффективного объема рациона, способствующего нормальному перистальтическому состоянию желудочно-кишечного тракта; улучшении проникновения соляной кислоты и соков в глубинные слои кормовой массы, снижая кислотопоглощающую способность зерна и белковых добавок; предотвращении интоксикации и выделения продуктов микробной деградации желчных солей и исключении риска дисбактериоза.

Указанный технический результат достигается в способе получения кормовой смеси, в котором, по меньшей мере, один ингредиент корма абсолютно сухого вещества измельчают и диспергируют в воде с добавлением в нее минерального сырья, премиксов, микроэлементов, витаминов и кальцийсодержащего сырья, с сопутствующей дезинтеграцией посредством циклического перекачивания полученной смеси по замкнутому контуру в режиме кавитации при температуре 30-100°С до получения дисперсионной среды посредством механо-гидроударно-кавитационно-диссипационного способа, при котором измельчение компонентов смеси частично происходит за счет дробления режущими кромками ротора и статора, частично за счет первичных и вторичных гидроударов, частично за счет диссипации, а разогрев смеси и частичное ее измельчение происходит за счет кавитации, при этом смесь дезинтегрируют, пастеризуют и доводят за 20-120 циклов до гомогенного состояния с заданной крупностью частиц от 1 мкм до 3 мм.

Минеральное сырье, премиксы, микроэлементы и витамины содержат следующее соотношении компонентов, масс.%: минеральное сырье - 0,40-0,45; премиксы - 0,30-0,35; микроэлементы - 0,26-0,52; витамины - 0,04-0,08; вода - остальное.

По меньшей мере, один ингредиент корма абсолютно сухого вещества выбирают из группы, при следующем соотношении компонентов, масс.%:

зерно ржи - 0,1-33,6

злаковые культуры - 0,1-33,6

кукуруза - 0,1-33,6

зернобобовые культуры - 0,1-33,6

сухие комбинированные корма: СК-1, СК-2, СК-3, СК-4, СК-5, СК-6, СК-7 - 0,1-33,6

силос - 0,1-22,5

сено - 0,1-33,6

солома - 0,1-33,6

сенаж - 0,1-22,5

сочная дикорастущая трава и сочная кормовая трава - 0,1-22,5

травяная мука - 0,1-33,6

овощи - 0,1-30,0

фрукты - 0,1-30,0

ягоды - 0,1-30,0

отходы переработки сельхозпродукции - 0,1-33,6

пищевые отходы - 0,1-33,6

водоросли - 0,1-20,0

камыши - 0,1-20,0

тростник - 0,1-20,0

осот - 0,1-20,0

ветки кустарников и деревьев - 0,1-20,0

зеленая масса амаранта - 0,1-20,0

борщевик - 0,1-20,0

желуди дуба - 0,1-33,6

орехи - 0,1-33,6

семена подсолнечника - 0,1-33,6

лен - 0,1-33,6

расторопша - 0,1-33,6

кунжут - 0,1-33,6

pane - 0,1-33,6

рыба и отходы от ее переработки - 0,1-30,0

черви - 0,1-30,0

личинки мух и жуков - 0,1-20,0

мицелий грибов - 0,1-33,6

отходы переработки животных и птицы - 0,1-33,6

кальцийсодержащее сырье - 0,40-0,45.

Злаковые культуры выбраны из группы: пшеница, тритикале, ячмень, овес, просо, сорго, гречиха, рис; зернобобовые культуры выбраны из группы: соя, нут, кормовые бобы, фасоль, горох, чечевица, чин, маш, люпин, вики; сенаж включает зернобобовые культуры. Овощи выбраны из группы: картофель, свекла, клубни топинамбура, клубни стахиса, клубни тописолнечника и могут перерабатываться в пасту без добавления в смесь воды, предварительно измельченные на измельчителях (мясорубка, терка и др.), позволяющих получить предварительно текучее пюре для дальнейшей переработки за счет механо-гидроударно-кавитационно-диссипационного воздействия. Фрукты выбраны из группы: яблоки, груши, сливы и могут перерабатываться в пасту без добавления в смесь воды, предварительно измельченные на измельчителях (мясорубка, терка и др.), позволяющих получить предварительно текучее пюре для дальнейшей переработки за счет механо-гидроударно-кавитационно-диссипационного воздействия. Ягоды выбраны из группы: помидоры (томаты), тыква, арбуз, кабачки, баклажаны, кормовые бананы и могут перерабатываться в пасту без добавления в смесь воды, предварительно измельченные на измельчителях (мясорубка, терка и др.), позволяющих получить предварительно текучее пюре для дальнейшей переработки за счет механо-гидроударно-кавитационно-диссипационного воздействия. Отходы переработки сельхозпродукции выбраны из группы: отруби злаковых, свекловичный жом, патока, кочерыжки кукурузы, корзинки подсолнечника, жмых, шроты, шелуха семян подсолнечника, шелуха злаковых, оболочка бобовых, ботва овощей, мезга масличных, косточки маслин и оливок, шелуха какао бобов; пищевые отходы представляют собой барду или пивную дробину; водоросли являются подводными и/или надводными; черви являются дождевыми и/или навозными; отходы переработки животных и птицы выбраны из группы: мясокостная паста и/или мука, перьевая паста и/или мука, внутренности, внутренний жир, кровь и/или кровяная мука; отходы от переработки рыбы выбраны из группы: испорченная рыба, головы, скелеты с плавниками, внутренности, внутренний жир; премиксы представляют собой КС-4 или П52-1; витамины выбраны из группы: А, В, С, D, Е, РР; микроэлементы представляют собой фосфор, калий, магний, медь, цинк, селен-содержащие препараты; минеральное сырье выбрано из группы: опока, цеолит, трепел, диатомит, соль; кальцийсодержащее сырье представляет собой мел, и/или ракушечник, и/или известняк, и/или трикальцийфосфат, и/или монокальцийфосфат.

Серийно выпускаемое технологическое оборудование РИД-2 (Роторный измельчитель диспергатор - механо-гидроударно-кавитационно-диссипационного действия), раскрытое в патентах RU 2321448, 10.04.2008, RU 55637, 27.08.2006, позволяет осуществить подготовку всей гаммы полевого кормопроизводства, а также разнообразного ассортимента из отходов перерабатывающей промышленности, пищевых отходов.

Подготовка биологически полноценных, полнорационных кормовых смесей, включающих всю гамму компонентов полевого кормопроизводства - зерно, отходы от его переработки, зеленую массу или консервированные продукты из нее, сочные, происходит в среде повышенной (65-75%) влажности.

Дисперсность (тонина измельченная кормовых компонентов) находится в пределах физиологических нормативов для животных.

Происходит изменение углеводистого комплекса. Крахмал превращается в сахара. Особенно важен процесс превращения для компонентов, имеющих крахмальные зерна больших размеров (Рожь).

Обработка компонентов кормов на РИД-2 позволяет использовать в составе полнорационной кормовой смеси до 70% ржи, причем содержание ржи регулируется в зависимости от физиологических особенностей животных по максимально эффективному ее усвоению (производственная практика показала, что более 70% - ржи в составе кормов неэффективно из-за уменьшения прироста живой массы), а также производить из компонентов кормов моноконцентраты, к примеру состоящие на 100% из ржи, или нута, или других сырьевых ресурсов производства кормов.

Стенки растительных клеток зеленых кормов и консервированных продуктов из них разрушаются, раскрывая биологически полноценные компоненты - белок, ферменты (амилаза), гормоны, предоставляя «живую» субстанцию клетки для беспрепятственного использования животными. Исключается эффект снижения переваримости кормов за счет труднопереваримости клетчатки.

При механо-гидроударно-кавитационно-диссипационной переработке полнорационных кормов происходит изменение белкового комплекса до олигопептидов, которые всасываются в кровь, минуя стадию ферментации протеолитическими ферментами.

Весьма важно, что новое технологическое оборудование РИД-2 позволяет значительно снизить количество ингибиторов протеаз (трипсина и химотрипсина), а также олигосахаридов в бобовых, не подвергая их высокотемпературному (более 70°С) воздействию.

Происходящие изменения углеводистого и белкового комплекса в среде повышенной влажности исключают образование новых компонентов, например меланоидов (соединение эпсилон группы лизина с сахаром, реакция Мейларда).

Механо-гидроударно-кавитационно-диссипационный способ приготовления мелкодисперсной биологически полноценной, полнорационной кормовой смеси позволяет решать следующие проблемы.

Проблема №1. Производство «влажных» (65-75% влажности) кормов для свиней и производство «жидких» (76-97% влажности) кормов (пойла) для крупного рогатого скота и других животных.

Актуальность проблемы заключается в том, что физическая форма корма оказывает существенное влияние на функциональное состояние органов пищеварения моногастричных животных (свиней), усвоение и использование питательных веществ.

Наиболее приемлемой физической формой корма для свиней является - влажная (66,4-69% влажности).

Преимущество влажной формы полнорационного корма приготовленного механо-гидроударно-кавитационно-диссипационным способом перед другими кормами заключается в том, что за счет кавитационно-диссипационного эффекта пастеризуется корм, а также изменяются биополимеры органических веществ в сторону их лучшего усвоения, за счет повышения концентрации протеолетических, липолитических и амилолитических ферментов повышается перевариваемость протеина, жира и усвоение биологически активных веществ.

Влажная форма корма с позиции физиологии пищеварения моногастричных животных наиболее благоприятная, так как обеспечивает оптимальные условия для переваривания и усвоения питательных веществ. При такой влажности наблюдается равномерный уровень деятельности всех основных пищеварительных желез (слюнных, желудочных и поджелудочной) свиньи.

Благодаря этому улучшается использование азота, повышается продуктивность животных.

За счет механо-гидроударно-кавитационно-диссипационной обработки влажной форме полнорационного корма придаются качества присущие гранулированной - стерилизация, превращение биополимеров в легкоусваиваемые субстраты, что активизирует ферментную систему животных и их микробиоту.

Кроме этого влажный корм обладает положительными качествами жидкого корма - гомогенностью, которая позволяет осуществить доставку всех питательных веществ в идеальном состоянии (растворимость, равномерное распределение по всей кормовой массе) и способствует «биореактору» желудочно-кишечного тракта животного, его микробиоте максимально перерабатывать и усваивать питательные вещества.

Проблема №2. Производство кормов с высокой долей растительных волокон.

Актуальность проблемы заключается в том, что использование кормов с высокой долей растительных волокон, например, в питании свиней (особенно маточного поголовья) должно быть предметом особого внимания.

За счет таких кормов обеспечивается нормированный уровень растительных волокон, который обеспечивает необходимое потребление корма при групповом содержании, исключается фактор, когда агрессивные и сильные животные потребляют большее количество корма, чем слабые, отчего первые жиреют, а вторые тощают - оба состояния противоестественны.

Кроме этого введение в корма высокой доли растительных волокон (солома, сено, сенаж, силос, сочная трава, ветки кустарников и деревьев, волокнистые отходы сельхозпереработки (шелуга подсолнуха, риса, гречихи, кочерыжки кукурузы, жмыхи, отруби, шроты, пивная дробина, послеспиртовая барда, свекловичный жом), водоросли, камыши и др.):

- обеспечивает физиологически эффективный объем рациона, способствующий нормальному перистальтическому состоянию желудочно-кишечного тракта;

- обеспечивает лучшее проникновение соляной кислоты и соков в глубинные слои кормовой массы, снижая кислотопоглощающую способность зерна и белковых добавок;

- предотвращает интоксикацию и выделение продуктов микробной деградации желчных солей;

- исключает риск дисбактериоза.

Ранее в промышленном выращивании свиней невозможно было использовать в больших количествах солому злаковых и бобовых культур, сочную траву, сено, сенаж, силос, шроты, жмыхи, отруби и другое растительное сырье без предварительной обработки из-за отсутствия одностадийной технологии эффективного (недорогого) измельчения с эффектом разрушения биополимеров и активизации их составляющих.

Механо-гидроударно-кавитационно-диссипационный способ позволяет производить дешевые корма с высокой долей растительных волокон без предварительной обработки сырья или с частично подготовленными к такой переработке (готовый сенаж, силос или предварительная нарезка, к примеру, соломы, сена, древесных веток, опилок, кочерыжек кукурузы и т.д.) для циркуляционной прокачки всех компонентов корма по замкнутому контуру, а также сухой концентрат, дополнительно высушив готовую смесь, добавка которого в комбикорма позволяет использовать его в качестве энергетического и белкового компонента сухого комбикорма для животных, птицы и рыб.

Проблема №3. Обработка и обеззараживание фуражного зерна.

Актуальность проблемы заключается в том, что главными компонентами кормов всех видов сельскохозяйственных животных, особенно свиней и птицы, являются фуражное зерно и зернопродукты (отруби, мучка и т.д.), которые составляют до 85% питательной ценности и до 80% стоимости рационов.

Основная масса зерна хранится, как правило, в неприспособленных помещениях амбарного типа, где заражается токсинообразующими видами грибов и бактерий. Даже при хранении на специализированных элеваторах риск такого заражения не исключен.

По заключению экспертов Всемирной организации по сельскому хозяйству во всех странах микотоксины являются основными наиболее опасными загрязнителями всех растительных продуктов, особенно зерна. Установлено, что более 75% токсичности корма зависит от степени пораженности токсиногенными грибами и содержания вырабатываемых ими микотоксинов.

Усвояемость непораженного зерна составляет 78%. С увеличением доли пораженного грибами и/или загрязненного микотоксинами зерна в зерновой части рациона с 5 до 20% - его усвояемость снижается в 3 раза.

У животных и птицы происходит нарушение нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта, что за короткий промежуток времени приводит к хроническим поражениям костной ткани, печени, почек, обостряются авитаминозы, резко снижается иммунитет.

Токсичные корма определяют и токсичность продукции животноводства - мяса, яиц, молока и т.д.

В последнее время получил широкое распространение способ борьбы с токсинобразующими видами грибов и бактерий посредством введения в корма пробиотических кормовых добавок. Действие их основано на способности полезных микроорганизмов вырабатывать ферменты, разрушающие микотоксины.

Использование специально создаваемых и выпускаемых для промышленного животноводства защитных биопрепаратов-пробиотиков решает несколько основных проблем:

- повышает безопасность используемых низкокачественных зерновых кормов;

- снижает до экономически приемлемого уровня риск пищевых токсикозов и повышает продуктивность;

- нормализует и улучшает состав микробиоценоза желудочно-кишечного тракта;

- улучшает экологическую обстановку в производственных помещениях.

И все-таки при всех вышеперечисленных относительно-положительных свойствах биопрепаратов-пробиотиков применение их приводит к дополнительному удорожанию конечной продукции животноводства.

Механо-гидроударно-кавитационно-диссипационный способ позволяет производить дешевые, влажные, полнорационные корма с высокой долей фуражного зерна и другого растительного сырья без предварительной обработки сырья биопрепаратами-пробиотиками и при необходимости сухой концентрат из них, дополнительно высушив готовую смесь. Заявленный способ позволяет в едином технологическом процессе приготовления кормов одновременно производить детоксикацию пораженного токсинообразующими видами грибов и бактерий сырья без каких-либо дополнительных затрат.

Проблема №4. Применение в кормосмесях максимально возможного количества ржи.

Актуальность проблемы заключается в том, что в зонах России и зарубежных стран с умеренным климатом выращивают рожь, которая выгодно отличается от других злаковых культур стабильными высокими урожаями (как озимая культура она менее подвержена влиянию климатических условий, хороший предшественник для других культур).

По концентрации энергии (13,3 МДж/кг) зерно озимой ржи приближается к зерну озимой пшеницы (13,5 МДж/кг), но превосходит зерно овса (11,3 МДж/кг) и озимого ячменя (12,4 МДж/кг).

По уровню сырого протеина зерно ржи несколько уступает зерну других злаков (всего на 1-2%), но по уровню лизина превосходит их.

Тем не менее, использование ржи в качестве компонента комбикормов для животных сильно сдерживается - традиционно до 5% в комбикормах без предварительной обработки и до 30% при предварительной обработке мультиэнзимными композициями ферментных препаратов, что в свою очередь сложновыполнимо в промышленных масштабах и приводит к значительному удорожанию таких кормов.

Сдерживающими факторами использования в питании животных ржи являлись ее биологические особенности и отсутствие недорогой технологии ее глубокой переработки.

Во ржи содержится больше, чем в других злаковых, пентозанов (115-120 г/кг), а содержание алкалрезорциолена выше в несколько десятков раз (1200-1600 мг/кг).

В связи с вышеуказанным, во всем мире совершаются попытки разработать промышленно-применимую недорогую технологию введения в корма максимально возможного количества зерна ржи, учитывая ее полезные свойства при формировании качественного, нежирного мяса.

Ранее кормосмесь с применением зерна ржи длительное время варилась или пропаривалась в запарниках-автоклавах, что в свою очередь приводило к значительному удорожанию таких кормов и стало нецелесообразным в промышленных условиях с экономической точки зрения.

Известен способ приготовления корма из ржи для улучшения аппетита скота (патент JP №59042852, 09.03.1984), согласно которому отобранная рожь засыпается в смеситель, куда распыляется 0,2%-ный водный раствор соли, за счет которого происходит увлажнение зерна до 14% влажности. Далее увлажненная рожь помещается в резервуар, где нагревается до 40°С приблизительно 2 часа. После этого рожь помещают в смеситель в который распыляют водный 0,05%-ный раствор уксусной кислоты, повышая влажность зерна ржи до 16%. Далее рожь помещают в резервуар приблизительно на час, где оно разогревается до 70-80°С. При этом приблизительно 30% крахмала ржи конвертируется в альфа-крахмал. Далее рожь прессуется и охлаждается.

Указанный способ многостадийный и затратный, требующий специального оборудования, а технология, в которой применяется уксусная кислота, потенциально небезопасна.

Известно, что учеными Всероссийского института животноводства разработаны ферментные препараты нового поколения - мультиэнзимные композиции (МЭК-СХ) для использования в комбикормах с разной зерновой основой.

Препараты разработаны с учетом физиолого-биохимических основ действия ферментов, свойств и состава полисахаридных и белковых комплексов зерна ржи, ячменя, пшеницы, овса, пшеничных отрубей и целенаправленного действия на природные полимеры фуражного сырья, способствуя их разрушению и снятию ингибирующего эффекта на эндогенные ферменты желудочно-кишечного тракта животных.

Разработанные мультиэнзимные композиции представляют собой многокомпонентные системы ферментов гидролитического (МЭК-СХ-1, МЭК-СХ-2) или гидролитического и липазного действия (МЭК-СХ-3).

МЭК-СХ-1 предназначена для использования в составе комбикормов с повышенным содержанием зерна ржи, МЭК-СХ-2 - для комбикормов с преимущественным содержанием ячменя, МЭК-СХ-3 - для использования в комбикормах с пшеницей, овсом и (или) пшеничных отрубей (до 30%).

МЭК-СХ-1 стандартизируют по амилазе (АС-900-1200 ед/г) и целлюлазе (ЦА -180-240 ед/г). Препарат содержит также β-глюканазу, протеазу, пентозаназу, β-амилазу.

Проведены исследования по изучению переваримости сухого вещества (СВ) зерна ржи in vitro и in vivo. Установлено, что переваримость in vitro CB в контроле составила 63,9%, а в опыте при использовании разных норм ввода МЭК- от 66,4 до 74,4%; in vivo - 78,2% в контроле и от 81 до 83% в опытных вариантах.

Мультиэнзимные композиции МЭК-СХ-1, МЭК-СХ-2 и МЭК-СХ-3 зарегистрированы в РФ за № ПВР-2-3.9/00154; ПВР-2-3.9/00155 и ПВР-2-3.1/00732 соответственно, сертифицировано и аттестовано их промышленное производство. Право производства мультиэнзимных композиций на основе высокопродуктивных штаммов-продуцентов ферментов Институтом биотехнологии было передано ОАО «Восток» (1999 г.) и ФГУП «Бердский завод биологических препаратов» (2002 г.). Отечественные мультиэнзимные композиции прошли широкую научную и производственную апробацию, но на практике нигде не используются из-за отсутствия их масштабного производства.

Механо-гидроударно-кавитационно-диссипационный способ позволяет производить дешевые влажные, полнорационные корма с высокой долей зерна ржи без предварительной обработки сырья мультиэнзимными препаратами и при необходимости сухой ржаной концентрат (содержание ржи до 100% по абсолютно сухим веществам), дополнительно высушив готовую смесь ржи с водой, добавка которого в комбикорма позволяет использовать его в качестве единственного энергетического компонента сухого комбикорма для животных, птицы и рыб.

Проблема №5. Применение бобовых в натуральном (нативном) виде.

а) Производство кормов с применением бобов сои в нативном виде.

Актуальность проблемы заключается в том, что полножирная соя - признанный потенциальный резерв любого кормопроизводства, сочетание в сое наибольшего количества белка и жиров обеспечивает наивысшую энергонасыщенность кормов и их усваиваемость.

Полиненасыщенная линолевая кислота, лецитиновый комплекс, фосфатиды - необходимые компоненты для физиологической функции организма. Наличие токоферола (витамин Е) и холина дополняют ее питательную ценность. Содержащаяся в сое сера является поставщиком гидросульфитных радикалов и тем самым позволяет высвобождаться ценному с кормовой точки зрения метионину.

Вместе с тем содержащиеся в сое ингибиторы протезы (трипсина и химотрипсина), геммаглютинины (пектины, сапониты), гликозиды, принадлежащие к изофлавонической группе (генистин), белково-фитинокислотные комплексы, уреаза снижают ее кормовую ценность.

Поэтому, если полножирные бобы сои не подвергнуть определенному виду предварительной тепловой обработки с целью разрушения вышеуказанных антипитательных веществ, их питательная ценность не представляет интереса.

Более того, скормленные сырыми соевые бобы отрицательно влияют на физиологическое состояние моногастричных животных (свиней).

С целью инактивации антипитательных веществ, присутствующих в сырых соевых бобах, ранее были разработаны различные технологии, базирующиеся на едином принципе - температура + экспозиция + влажность.

В большей части технологии основывались на термической обработке сои (прожаривание, экструзия, экспандирование, микронизация, реактивное вспучивание, гранулирование) и в меньшей части баротермической (автоклавирование). Обработка сои в первом случае сопровождается высокими температурами от 135°С (экструзия) до 220°С (микронизация), во втором - при температуре 120°С и давлении 0,35 кг/см кв., во всех случаях происходит денатурация белка, что приводит к снижению его усваиваемости и потере значительного количества витаминов, что в конечном итоге снижает кормовую ценность полножирной сои.

Свиноводческие предприятия, использующие сою, как собственного производства, так и покупную, термическую обработку проводят методом экструзии (экструдер с ускорителем Промекс-03, Sprout-Matador EX 917) и экспандирования (экспандер Sprout-Matador FEX 25).

Механо-гидроударно-кавитационно-диссипационный способ позволяет производить дешевые, биологически полноценные, полнорационные влажные корма с высокой долей бобов сои без предварительной обработки сырья, а также кормовые концентраты и изоляты из нее.

Механо-гидроударно-кавитационно-диссипационный способ позволяет разрушить антипитательные метаболиты полножирной сои при температуре не выше 70°С, что ниже «изотермической точки» белков сои (72°С) и не приводит к денатурации белков, сохраняя большую часть витаминов и изофлавонов.

В этом случае достигается переработка сои в среде повышенной влажности, при которой исключается реакция Мейларда, что в свою очередь приводит к полной сохранности незаменимой аминокислоты - лизина.

Механо-гидроударно-кавитационно-диссипационная переработка полножирной сои обуславливает лучшую сохранность и доступность в ней серосодержащих аминокислот. В белках с полипептидной связью происходит изменение соотношений между азотом моноамино- и аминокислот в более благоприятную сторону, что обуславливает повышение на 16,7% их использования животными.

Кроме того, как одна из основных белкововосполняющих культур, применяемая в рецептуре биологически полноценных, полнорационных кормов полножирная соя вводится с целью получения фосфолипидов, которые являются составной частью клеточных мембран всех живых организмов. Их содержание в тканях печени составляет - 50%, в тканях мозга - 30%, в тканях нервной системы - 17%.

При необходимости, дополнительно высушив готовую смесь сои с водой, получаем сухую белково-энергетическую добавку в комбикорма для животных, птицы и рыб (полножирное, сухое Соевое молоко).

б) Производство кормов с применением бобов нута в нативном виде.

По количеству аминокислот и микроэлементов нут не уступает сое.

Незначительное количество антипитателей в нуте позволило использовать щадящий режим его переработки при температурах 15-60°С. Белок нута по своим свойствам приближается к «идеальному», а это значит, что все аминокислоты, в том числе незаменимые, которые используются организмом для строительства клеток, в нуте представлены в максимально полном объеме. Поэтому такой уникальный продукт в первую очередь необходим молодому растущему организму животных, птицы и рыб.

Животные (крупный рогатый скот, свиньи, овцы, птица) охотно употребляют нут, что позволило существенно увеличить прирост их массы (в одном килограмме нута содержится 1,22 кормовой единицы, 220-300 гр протеина, 14,8 МДж обменной энергии).

Сохранность цыплят на рационе с нутом составила 100%. При убое выход цыплят первой категории в варианте с нутом составил - 64% (а без нута - 28%), повысилась яйценоскость несушек до 10%.

При кормлении нутом крупного рогатого скота перевариваемость рационов выше на 2-3%. Суточный прирост массы увеличился на 86 граммов, по сравнению с контрольной группой на обычном рационе, и, как следствие, увеличилась убойная масса туши.

Аналогичные опыты с овцами дали следующие результаты: прирост живой массы увеличился на 27% (повысилась перевариваемость сырого протеина, жира, углеводов).

У лактирующих овцематок повышался настриг шерсти, длина волокна и молочность. Ягнята у таких овцематок лучше развивались, имели преимущества по живой массе на 7%, по длине шерсти - на 11%.

Рацион с нутом положительно повлиял на здоровье свиноматок и их воспроизводительные функции - через 20 дней после опороса в «охоту» пришло 75% свиноматок, вместо 25% при обычном кормлении.

Наблюдалась 98% сохранность поросят.

Подкормка поросят с нутом в раннем возрасте (2-х дней) позвол