ГРАНУЛИРОВАННЫЙ КОРМ ДЛЯ ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ, ОБОГАЩЕННЫЙ НЕУСТОЙЧИВЫМИ В РУБЦЕ ИНГРЕДИЕНТАМИ
GRANULATED FODDER AGENT FOR RUMINANTS, ENRICHED WITH UNSTABLE INGREDIENTS IN RUMEN

Изобретение касается гранулированного кормового средства для жвачных животных, содержащего в гранулированной форме смесь по меньшей мере одного твердого, имеющего форму частиц компонента кормового средства с по меньшей мере одним добавленным к смеси неустойчивым в рубце ингредиентом; способа его получения и его применения в способе для изменения концентрации молочного жира.
Добавки к кормам для жвачных животных могут подвергаться нежелательным химическим изменениям под действием Рубцовых микроорганизмов. Так, в рамках модификации многократно ненасыщенных жирных кислот за счет Рубцовых микробов можно наблюдать, что может изменяться как содержание, так и положение двойных связей в углеродной цепи жирной кислоты. Обычно двойные связи ненасыщенных жирных кислот в растениях разделены по меньшей мере двумя простыми связями. Ферменты микробного происхождения могут генерировать сопряженную систему двойных связей, в случае которой двойные связи разделены только одной простой связью. К таким относятся, например, изомеры сопряженной (конъюгированной) линолевой кислоты (КЛК, англ. CLA - conjugated linoleic acids). Они образуются из линолевой кислоты (С18:2 цис-9, транс-12), прежде всего, под действием изомеразы линолевой кислоты из Рубцовых бактерий Butyrivibrio fibrisolvens. Основной изомер КЛК представляет собой цис-9, транс-11-КЛК (С18:2 цис-9, транс-11) с содержанием примерно 75-92% от общего содержания КЛК. В противоположность этому, обладающий подавляющим действием на образование молочного жира изомер С18:2 транс-10, цис-12 представлен только в незначительном содержании 0,03-1,5%. Из этих изомеров часть посредством абсорбции попадает в организм жвачного животного. У молочных коров жирные кислоты, модифицированные в рубце, также переносятся в молоко. Содержание КЛК в молочном жире сильно зависит от кормления и составляет примерно 0,3-1,1%. (сравн. с Kirchgeβner, , 13. Auflage, DLG Verlag GmbH), в случае содержания скота на пастбище также до более чем 4% ( с соавт., 2014; в печати).
КЛК по причине своих сильных физиологических или соответственно фармакологических эффектов интенсивно исследуются. В исследованиях клеточных культур и при экспериментах на животных КЛК показывают противораковые и противовоспалительные эффекты. Также известно, что изомеры сопряженной линолевой кислоты (КЛК-изомеры) у жвачных животных подавляют экспрессию множества генов, которые ответственны за поглощение циркулирующих жирных кислот в молочной железе, за синтез жирных кислот, а также образование триглицеридов. При этом особенно снижающим содержание жиров оказался, прежде всего, КЛК-изомер С18:2 транс-10, цис-12. В контексте снижения содержания жира в молоке в качестве преимущества рассматриваются, среди прочего, уменьшение нагрузки на обмен веществ, а также увеличение количества молока. Так, сообщается, что снижение содержания молочного жира, составляющее 0,4-0,5%, может приводить к увеличению количества молока на величину до 3-10% (сравн. с Kirchgeβner, в указанном источнике).
По этой причине к корму для молочной продуктивности сегодня часто добавляется КЛК. Эти препараты являются допустимыми в кормлении, хотя должны использоваться в форме, защищенной от разрушения в рубце, поскольку незащищенные КЛК в рубце далее разлагаются до не эффективных жирных кислот С18:1 и С18:0.
Когда эти или другие молекулы, которые под действием Рубцовых микроорганизмов разлагаются или изменяются химически таким образом, что они теряют свое биохимическое действие, должны вводиться жвачным животным, то они, таким образом, должны защищаться от нежелательных микробиологических воздействий такого рода в рубце. В литературе описаны различные способы, которые могут придавать многократно ненасыщенным жирным кислотам (ПНЖК, англ. PUFA), таким как КЛК, защиту от разрушения в рубце. Это также показывают результаты исследований, например, Elgersma с соавт., в Fresh Herbage for Dairy Cattle, 175-194, 2006, которые описывают степень биогидрирования ненасыщенных жирных кислот в диапазоне 82-98%. Всего лишь примерно от 2 до 22% принятых многократно ненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) еще могут быть обнаружены после прохождения через рубец.
Так, в литературе (сравн. с Kirchgeβner, в указанном источнике) описываются различные формы защищенных от разрушения в рубце жиров, которые защищены от микробиологического разложения и микробиологической модификации:
Там упоминаются, в частности:
a) имеющие естественную защиту, связанные в клетках жиры семян масличных культур, которые используются в форме жмыха масличных семян или дробленых цельных семян. Принцип защиты при этом состоит в медленном высвобождении масел из клеток растений; правда, такие жиры имеют низкую устойчивость при хранении.
b) Термически обработанные семена масличных культур, например, при помощи экструзии, причем денатурированные белки окружают капельку жира и таким образом защищают ее от микробиологического разложения.
c) Химически модифицированные жиры, например, в результате омыления жирных кислот при помощи кальция или покрытия капелек жира оболочкой (англ. «coating») с помощью обработанных формальдегидом белков.
d) Жиры, которые защищены от микробиологических ферментов при помощи технологических процессов (например, покрытия оболочкой с помощью отвержденных растительных жиров).
Из европейской заявки ЕР-А-1 100 489 известен способ снижения содержания молочного жира у молочного скота, причем животным следует давать эффективное количество КЛК. Для защиты от изменения Рубцовыми бактериями предлагается вводить активное вещество при помощи инъекции или приготавливать это вещество в форме с нанесенным покрытием.
Описание фигур
Фигура 1 показывает характеристику удерживания по времени у различных инкубированных in-vitro композиций с КЛК в гранулах и экструдатах (Т1 и Т3 согласно изобретению).
Задачей изобретения является предоставление упрощенного пути для переведения неустойчивых в рубце ингредиентов корма в форму выпуска с улучшенной устойчивостью в рубце.
Неожиданным образом задачу смогли решить при помощи предоставления не имеющих покрытия, гранулированных кормовых средств согласно прилагаемой Формуле изобретения.
Конкретные варианты выполнения изобретения
а) Общие определения
«Гранула» или «гранулированная форма» включает в себя твердые композиции кормов, такие как являются доступными обычным способом с помощью традиционных устройств для гранулирования, но также и традиционных экструзионных или экспандирующих устройств. Обычно гранулы такого типа имеют длину примерно от 0,5 до 2 или от 0,8 до 1,5 см, такую как, например, около 1 см, и диаметр в диапазоне от 0,1 до 0,8 или от 0,4 до 0,5 см. Этим термином также охватываются так называемые «зерненые» гранулы, то есть, гранулы, которые переводятся в более мелкие частицы в результате механического приложения силы. Целью зернения часто является облегчение приема гранул животными или также лучшее распределение в конечном корме. При помощи зернения можно целенаправленно уменьшать размер частиц и увеличивать количество частиц. При этом получают, например, смесь частиц с долей >50%, например, от 55 до 95, или от 60 до 90, или от 70 до 80%, частиц с диаметром в области примерно от 3 до 6 или от 4 до 5 мм.
«Неустойчивый в рубце ингредиент» (чистые вещества, но также и природные или синтетические смеси веществ) включает в себя химическое соединение, которое без достаточной защиты при прохождении рубца жвачного животного может подвергаться химическим изменениям (изменению химической брутто-формулы, как, например, в результате биологического гидрирования, или и/или конфигурации и/или стереохимии). Как правило, этим является органическое химическое вещество, в частности, такое, которое имеет значение в качестве пищевого/кормового компонента или пищевой/кормовой добавки. В частности, следует назвать насыщенные или одно- или многократно ненасыщенные карбоновые кислоты, такие как, например, таковые, имеющие по меньшей мере 6 атомов углерода, как, например, приведенные ниже КК, ПНЖК, МНЖК или КЛК. Другими кормовыми добавками или соответственно компонентами корма или моносырьевыми кормовыми средствами, которые должны/могут даваться защищенными от разрушения в рубце, являются аминокислоты (в частности, метионин, лизин и т.д.), ферменты, холин и другие биологически активные вещества из класса витаминов.
«Неустойчивая в рубце смесь» или «неустойчивая в рубце смесь кормовых средств» включает по меньшей мере один «неустойчивый в рубце» ингредиент, и является незащищенной или недостаточно защищенной от разрушения в рубце, то есть, этот ингредиент при скармливании и прохождении рубца жвачных животных подвергался бы химическим изменениям, как описано выше.
«Устойчивость в рубце» или «защита от разрушения в рубце» в контексте изобретения обозначает, что «неустойчивый в рубце» ингредиент при помощи описанной выше «гранулированной» формы переводится в состояние от уменьшенной «неустойчивости в рубце» до в основном полной защиты от разрушения в рубце. Эта улучшенная устойчивость к в рубце или уменьшенная неустойчивость в рубце может определяться простым способом при помощи сравнения устойчивости ингредиента в гранулированной и не гранулированной смеси с применением описанных в экспериментальной части экспериментальных подходов (in vitro или in-vivo).
«Карбоновыми кислотами» (КК) являются, в частности, неразветвленные или разветвленные, в частности, неразветвленные, насыщенные или одно- или многократно ненасыщенные, при необходимости замещенные монокарбоновые кислоты с 6-30 атомами углерода. Примерами насыщенных неразветвленных жирных кислот являются капроновая кислота, энантовая кислота, каприловая кислота, пеларгоновая кислота, каприновая кислота, ундекановая кислота, лауриновая кислота, тридекановая кислота, миристиновая кислота, пентадекановая кислота, пальмитиновая кислота, маргариновая кислота, стеариновая кислота, нонадекановая кислота, арахиновая кислота, бегеновая кислота, лигноцериновая кислота, церотиновая кислота и мелиссиновая кислота. Примерами однократно ненасыщенных жирных кислот являются пальмитолеиновая кислота, олеиновая кислота и эруковая кислота. Примерами дважды ненасыщенных жирных кислот являются сорбиновая кислота и линолевая кислота. Примерами трижды ненасыщенных жирных кислот являются линоленовая кислота и элеостеариновая кислота. Примерами четырежды и многократно насыщенных жирных кислот являются арахидоновая кислота, клупанодоновая кислота, эйкозапентаеновая кислота и докозагексаеновая кислота. Примерами замещенных жирных кислот являются рицинолевая кислота ((R)-12-гидрокси-(Z)-9-октадеценовая кислота). Другие подходящие жирные кислоты представляют собой жирные кислоты природного происхождения, такие как гондоиновая кислота и нервоновая кислота. Если в жирных кислотах содержатся двойные связи, то эти связи могут присутствовать как в цис- и в транс-форме. Заместители предпочтительно выбираются среди гидрокси- и низших алкильных групп, таких как, например, метильная и этильная группы. Кроме того, в углеводородном остатке могут содержаться кетогруппы или эпоксидные группы, как, например, в вернолевой кислоте. Другими функциональными группами являются циклопропановое, циклопропеновое и циклопентеновое кольца, которые могут образовываться в результате мостикового соединения двух соседних атомов углерода в углеводородном остатке жирной кислоты (сравн. с мальвалиевой кислотой и хаульмугровой кислотой).
«ПНЖК» (полиненасыщенные жирные кислоты) являются многократно ненасыщенными жирными кислотами, имеющими по меньшей мере 2 сопряженные или несопряженные двойные С=С-связи в молекуле жирной кислоты. В качестве примеров следует назвать: линоленовую кислоту, эйкозапентаеновую кислоту (ЭПК) ((5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-эйкоза-5,8,11,14,17-пентаеновую кислоту; или С20:5 (ω-3)) и докозагексаеновую кислоту (ДГК) ((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-докоза-4,7,10,13,16,19-гексаеновую кислоту) или С22:6 (ω-3)).
«МНЖК» (мононенасыщенные жирные кислоты) представляют собой однократно ненасыщенные жирные кислоты, которые встречаются в цис- или транс-конфигурации, такие как, например, олеиновая кислота или вакценовая кислота.
Конъюгированные (сопряженные) линолевые кислоты (КЛК) представляют собой группу изомеров дважды ненасыщенной монокарбоновой кислоты с 18 атомами углерода - «линолевой кислоты», обе двойные связи которой присутствуют в положениях 9 и 12, а, следовательно, не сопряженными. Это также обозначается с помощью краткой формы «С18:2 цис-9, цис-12».
«КЛК» включает в себя, в общем, все сопряженные, дважды ненасыщенные изомеры линолевой кислоты (С18:2 цис-9, цис-12), причем положение обеих двойных связей в углеродной цепи может быть сдвинуто по направлению к концу цепи или к карбоксильной группе, а, кроме того, стереохимия этих сопряженных двойных связей может включать в себя любые вариации (цис/цис, транс/транс, цис/транс), причем «цис/транс» включает в себя обе последовательности «транс-цис» или «цис-транс», причем в каждом случае указанная первой конфигурация обеих последовательностей относится к двойной связи, находящейся ближе всего к карбоксильной группе.
В качестве примеров следует сослаться на представленную далее сопряженную линолевую кислоту «С18:2 цис-9, транс-11»:
Применяемые здесь обозначения: цис/транс-9,11-линолевая кислота; цис/транс-8,10-линолевая кислота; цис/транс-11,13-линолевая кислота; и цис/транс-10,12-линолевая кислота; таким образом, включают в себя как цис-транс, так и транс-цис изомеры, а значит:
цис/транс-9,11-линолевая кислота включает: С18:2 цис-9, транс-11 и С18:2 транс-9, цис-11
цис/транс-8,10-линолевая кислота включает: С18:2 цис-8, транс-10 и С18:2 транс-8, цис-10
цис/транс-11,13-линолевая кислота включает: С18:2 цис-11, транс-13 и С18:2 транс-11, цис-13
цис/транс-10,12-линолевая кислота включает: С18:2 цис-10, транс-12 и С18:2 транс-10, цис-12.
Аналогичное справедливо для трижды ненасыщенной линоленовой кислоты (С18:3, цис-9, цис-12, цис-15) и ее цис/транс-изомеров.
Вышеупомянутые данные по веществам и описанные здесь применения этих веществ первоначально относятся к соответствующим чистым веществам, но также и к природным или синтетическим смесям веществ, которые содержат по меньшей мере одно из этих веществ, например, по меньшей мере одну ПНЖК или по меньшей мере одну КЛК.
Природными смесями веществ являются, например, рыбий жир или микробные масла, которые могут быть богаты ПНЖК, а также льняное масло, соевое масло, подсолнечное масло, касторовое масло и т.д.
Синтетическими смесями веществ являются, например, богатые КЛК продаваемые продукты, такие как Lutalin фирмы BASF SE.
Кроме того, следует назвать неустойчивые в рубце производные указанных выше карбоновых кислот (КК, ПНЖК, МНЖК, КЛК), такие как, в частности, замещенные производные. Например, следует назвать соединения, которые являются одно- или многократно замещенными в углеводородном остатке карбоновой кислоты, как, например, гидроксильными группами. В качестве примера соединения такого типа следует назвать 10-гидрокси-цис-12-октадекадиеновую кислоту.
b) Отдельные варианты выполнения
Настоящее изобретение касается, в частности:
1. Гранулированного кормового средства для жвачных животных, содержащего в гранулированной форме (то есть, полученные при помощи гранулирования, экструзии, экспандирования, но также в зерненой форме, то есть, в результате последующего зернения гранул, экструдатов или экспандатов, более мелкие частицы) (неустойчивую в рубце) смесь по меньшей мере одного твердого, имеющего форму частиц компонента кормового средства с по меньшей мере одним добавленным к смеси неустойчивым в рубце ингредиентом (в чистой форме или в виде компонента природной или синтетической смеси веществ), причем, в частности, одиночные, некоторые или все компоненты смеси, которые для гранулирования должны смешиваться с неустойчивым в рубце ингредиентом, сами по себе не проявляют или не проявляют достаточного стабилизирующего против разрушения в рубце эффекта в смеси, подлежащей гранулированию. В частности, например, в случае подлежащих гранулированию смесей, содержащих КЛК, не содержатся или содержатся лишь в неэффективном количестве такие компоненты смеси, которые в не гранулированных смесях с КЛК способствовали бы стабилизированию КЛК против разрушения в рубце. Например, в связи с этим следует назвать содержащиеся в Lutrell  - стабилизированном против разрушения в рубце продажном продукте с КЛК, добавки со стабилизирующим эффектом, такие как, в частности, соевое масло, гипс или диоксид кремния, которые в подлежащей гранулированию смеси кормового средства согласно изобретению не содержатся или содержатся только в нестабилизирующих количествах.
Поэтому смесь, использованная для изготовления гранул кормового средства, может обозначаться как «неустойчивая в рубце» смесь, которая получает «устойчивость в рубце» только при помощи соответствующих изобретению стадий гранулирования, экструзии или экспандирования, то есть, ее неустойчивость в рубце в результате этого снижается.
Из этого следует, что согласно изобретению в гранулы предпочтительно не перерабатываются никакие смеси кормовых средств, которые уже перед гранулированием обладали бы достаточной устойчивостью в рубце. Поэтому, например, изобретение не включает переработку смесей ингредиентов, защищенных от разрушения в рубце (таких как, например, КЛК-смесь Lutrell  или смеси сравнимого состава), с получением гранулированных кормовых средств для жвачных животных.
2. Кормового средства по варианту выполнения 1, причем ингредиент представляет собой жир или масло, в частности, жирную кислоту (карбоновую кислоту по меньшей мере с 6 атомами углерода).
3. Кормового средства по одному из вышеприведенных вариантов выполнения, причем доля добавленного неустойчивого в рубце ингредиента составляет величину в диапазоне от 0,1 до 20, от 1 до 15, от 2 до 10 или от 3 до 5% масс., в пересчете на общую массу смеси, подлежащей гранулированию.
4. Кормового средства по одному из вышеприведенных вариантов выполнения, причем ингредиент выбирается среди насыщенных и одно- или многократно (в частности, дважды) ненасыщенных карбоновых кислот, имеющих по меньшей мере 6 атомов углерода, смесей по меньшей мере двух насыщенных и/или одно- или многократно (в частности, дважды) ненасыщенных карбоновых кислот, имеющих по меньшей мере 6 атомов углерода, и смесей веществ, которые содержат по меньшей мере одну насыщенную или одно- или многократно (в частности, дважды) ненасыщенную карбоновую кислоту, имеющую по меньшей мере 6 атомов углерода, такую как, например, карбоновая кислота С18:2 или С18:3; также совместно содержатся замещенные производные таких карбоновых кислот, такие как, например, гидроксизамещенные производные, например, 10-гидрокси-цис-12-октадекадиеновая кислота.
5. Кормового средства по одному из вышеприведенных вариантов выполнения, причем ингредиент содержит по меньшей мере одну многократно (особенно многократно) ненасыщенную жирную кислоту (ПНЖК), в частности, с сопряженными двойными связями.
6. Кормового средства по варианту выполнения 5, причем многократно (в частности, дважды) ненасыщенная жирная кислота содержит по меньшей мере один изомер линолевой кислоты.
7. Кормового средства по варианту выполнения 6, причем многократно ненасыщенная жирная кислота представляет собой КЛК.
8. Кормового средства по варианту выполнения 7, причем КЛК выбирается среди
a) цис/транс-9,11-линолевой кислоты,
то есть, С18:2 цис-9, транс-11 и С18:2 транс-9, цис-11
b) цис/транс-8,10-линолевой кислоты;
то есть, С18:2 цис-8, транс-10 и С18:2 транс-8, цис-10
c) цис/транс-11,13-линолевой кислоты;
то есть, С18:2 цис-11, транс-13 и С18:2 транс-11, цис-13
d) цис/транс-10,12-линолевой кислоты;
то есть, С18:2 цис-10, транс-12 и С18:2 транс-10, цис-12
e) цис/цис-9,11-линолевой кислоты,
f) транс/транс-9,11-линолевой кислоты,
g) цис/цис-8,10-линолевой кислоты
h) транс/транс-8,10-линолевой кислоты
i) цис/цис-11,13-линолевой кислоты
j) транс/транс-11,13-линолевой кислоты
k) цис/цис-10,12-линолевой кислоты
l) транс/транс-10,12-линолевой кислоты; и смесей по меньшей мере двух из вышеуказанных соединений.
9. Кормового средства по варианту выполнения 8, причем КЛК выбирается среди
а) 9-цис,11-транс-линолевой кислоты (С18:2 цис-9, транс-11);
b) 10-транс,12-цис-линолевой кислоты (С18:2 транс-10, цис-12); и
c) их смесей.
10. Способа получения гранулированного кормового средства для жвачных животных по одному из вышеприведенных вариантов выполнения, причем
a. по меньшей мере один твердый, имеющий форму частиц компонент кормового средства смешивают с по меньшей мере одним неустойчивым в рубце ингредиентом согласно вышеприведенному определению,
b. полученную таким образом смесь при необходимости кондиционируют, в частности, при помощи введения пара, в частности, кондиционирования в условиях с горячим (например, до 95°С) водяным паром, таким как, к примеру, насыщенный пар, на протяжении достаточного промежутка времени, такого как, например, от 20 до 40 или от 20 до 120 или от 20 до 140 или от 20 до 240 секунд,
c. указанную при необходимости кондиционированную смесь прессуют в экструзионном, экспандирующем или гранулирующем устройстве, в частности, гранулирующем или экструзионном устройстве, под действием давления в гранулы; и
d. полученные таким образом гранулы при необходимости охлаждают и/или дополнительно сушат.
11. Способ изменения концентрации молочного жира в молоке, которое получается от дающего молоко жвачного животного, причем этому дающему молоко жвачному животному дают эффективное количество гранулированного кормового средства для жвачных животных согласно одному из вариантов выполнения с 1 по 9 или полученного по варианту выполнения 10.
12. Способ по варианту выполнения 11, причем дающее молоко жвачное животное выбирается среди коров, коз и овец.
13. Молоко, полученное по способу по вариантам выполнения 11 или 12.
14. Способ получения защищенного от разрушения в рубце кормового средства для жвачных животных неустойчивого в рубце ингредиента, причем
а. по меньшей мере один твердый, имеющий форму частиц компонент кормового средства смешивают с по меньшей мере одним неустойчивым в рубце ингредиентом, причем получают неустойчивую в рубце смесь (то есть, смесь, которая не демонстрировала бы или демонстрировала бы лишь недостаточную защиту неустойчивого ингредиента от разрушения в рубце) этого ингредиента с по меньшей мере одним компонентом кормового средства,
b. полученную таким образом смесь при необходимости кондиционируют,
c. указанную при необходимости кондиционированную смесь прессуют в гранулирующем, экструдирующем или экспандирующем устройстве под действием давления и при необходимости пара в гранулы, причем гранулированная смесь по сравнению с не гранулированной смесью имеет улучшенную устойчивость ингредиента в рубце (то есть, пониженную неустойчивость в рубце ингредиента, вплоть до предпочтительно в основном полной устойчивости в рубце); и
d. полученные таким образом гранулы при необходимости охлаждают и/или дополнительно сушат и при необходимости затем крошат.
15. Кормовое средство по одному из вариантов выполнения 1-9, полученное по способу по варианту выполнения 14.
d) Другие формы выполнения
d1) Получение гранул кормового средства
Для получения гранулированных композиций кормового средства неустойчивый в рубце ингредиент или ингредиенты, из которых следует составить композицию согласно изобретению, при необходимости совместно с другими добавками, смешивают с обычными компонентами корма для животных (такими как, например, корм для молочной продуктивности). Доля ингредиента выбирается таким образом, что она лежит, например, в диапазоне от 0,1 до 20, от 1 до 15, от 2 до 10 или 3 до 5% масс. Затем этот корм гранулируется при помощи подходящего пресса-гранулятора. Для этого кормовая смесь кондиционируется обычно при помощи введения пара (с помощью нагретого вплоть до 95°С водяного пара, например, насыщенного пара), например, в течение времени от 20 до 1240 секунд. Посредством добавленного количества насыщенного пара можно влиять на повышение температуры во время процесса гранулирования. Однако это кондиционирование в условиях с паром также может исключаться.
Обычно для гранулирования применяют традиционные прессы-грануляторы (например, фирмы  GmbH), которые могут быть оформлены как прессы с кольцевой матрицей, при этом предварительно кондиционированная смесь веществ при помощи вальцов продавливается сквозь кольцевую матрицу (ширина зазора между вальцами и матрицей, например, 1 мм). Таким образом, в зависимости от матрицы могут изготавливаться гранулы диаметром примерно от 2 до 12 мм. Для корма для молочного рогатого скота применяют, например, матрицы с диаметром отверстия от 4 до 5 мм и длиной отверстия от 40 до 50 мм. При этом самая высокая температура процесса возникает при продавливании смеси сквозь матрицу. Здесь могут достигаться температуры в диапазоне примерно от 60 до 100°С.
Выходящий из выходного отверстия матрицы горячий материал непрерывно обрезается при помощи ножа, а образовавшиеся таким образом гранулы немедленно охлаждаются в охладителе и при необходимости дополнительно сушатся. Остаточное содержание влаги может при этом находиться в диапазоне примерно от 1 до 15% масс., в пересчете на общую массу гранул после охлаждения и при необходимости сушки.
В качестве альтернативы, гранулирование может заменяться экструзией или экспандированием (например, при помощи экспандера для кормов фирмы Kahl, Германия) (сравн., например, с «Feed Manufacturing Technology IV» Ed: mcEllhiney, Kansas State Univ.; Pub. by American Feed Industry Assoc, 1994; Arlington, VA. Там: Extrusion Cooking Systems, Bob Hauck с соавт., с. 131-139; Wilson с соавт., 1998, Journal of Poultry Science, 77 (Suppl. 1): 41). Продукты из этих процессов также могут снова подвергаться зернению.
d2) Применение
Типичные компоненты кормовых средств, которые пригодны для получения гранул согласно изобретению, включают отдельные кормовые средства растительного или животного происхождения согласно техническим условиям для кормов (сокр. нем. FMV - Futtermittelverordnung), такие как, например, продукты переработки зерна, кормовая пшеничная мука, пшеничные отруби; шрот после экстрагирования, жмых, мелассовый жом, рыбная мука, мясокостная мука; и/или отдельные кормовые средства минерального происхождения, соответствующие FMV, такие как, например, карбонаты, фосфаты, сульфаты, пропионаты. Также подходящими являются зерновые, такие как пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, просо или тритикале; продукты переработки зерна (побочные продукты мукомольной промышленности), такие как отруби, отруби шлифовочно-размольных систем, побочные продукты размола пшеницы, кормовая мука или обойная мука; побочные продукты из получения масел (шрот после экстрагирования, экспеллерный жмых, выжимки); побочные продукты от получения сахара (меласса, сухой жом, кормовой сахар, мезга, картофельный крахмал, кукурузный глютен, пшеничный глютен); побочные продукты бродильной промышленности, пивоваренную гущу, дрожжи, солодовые проростки, бурду; а также животные и прочие кормовые средства, такие как кровяная мука, рыбная мука, отжатый сок, картофельный белок.
4
В частности, следует назвать пшеницу, зерновую кукурузу, ячмень, овес; соевые бобы; зерновую муку, такую как пшеничная или кукурузная мука, соевую муку, мелассовый свекольный жом, отруби шлифовочно-размольных систем, побочные продукты размола пшеницы, кукурузный глютеновый корм, соевый шрот после экстрагирования, рапсовый шрот после экстрагирования, пивоваренную гущу, зерновую барду, свекловичную мелассу, овсяные отруби; сахара, такие как виноградный сахар, и сахарные спирты, кроме того, содержащие белки компоненты, такие как соевый концентрат, рыбная мука, глютены, такие как кукурузный или пшеничный глютен, масла и жиры, а также биологически активные добавки, такие как, например, свободные аминокислоты, их соли, витамины (такие как, например, A, D, Е) и микроэлементы (такие как, например, медь (Cu) в виде CuSO), минеральные компоненты, такие как карбонат кальция, хлорид натрия; фосфаты, а также при необходимости вспомогательные средства для переработки, например, смазывающие вещества, инертные наполнители и тому подобное, и при необходимости консерванты.
Типичные композиции кормов для молочной продуктивности содержат, например, кукурузу, пшеницу, ячмень, овес, рожь, цитрусовый жмых, соевый шрот после экстрагирования, рапсовый шрот после экстрагирования, соевую шелуху, экспеллерный жмых из семян масличной пальмы, DDGS (сухое сброженное зерно с растворимыми веществами), корм из кукурузного глютена, жом из сахарной свеклы, отруби шлифовочно-размольных систем, пшеничные отруби, семена льна, мелассу, известь, соль, предварительную смесь витаминов и микроэлементов.
Теперь изобретение поясняется более подробно со ссылкой на следующие примеры выполнения.
Экспериментальная часть
Пример 1: Исследование снижения содержания молочного жира при кормежке молочного скота различными гранулированными композициями кормов с КЛК
a) Гранулирование
Пресс-гранулятор: изготовитель Simon Heessen, тип V3-30C.
Производительность 600-650 кг/ч.
Матрица:
Диаметр отверстия: 5 мм.
Длина отверстия 45 мм.
Ширина зазора 1 мм.
Температура гранулирования: 80°С.
Кондиционирование: водяной пар Т=135 и 145°С (в зависимости от давления).
b) Использованные композиции с КЛК
(1) Lutalin : (коммерческий продукт, содержащий КЛК)
(2) Lutrell :
Lutrell состоит из 34% Lutalin, а также добавок из 15% диоксида кремния, 5% гипса и 46% гидрированного соевого масла, причем, прежде всего, последнее выполняет функцию стабилизации против разрушения в рубце.
Состав (профиль жирных кислот) в Lutrell представлен в следующей таблице
(3) Lutalin плюс Silafett
Состав жирных кислот Silafett = отвержденному (гидрированному) соевому маслу
С 12:0
0-0,5%
С14:0
0-1%
С16:0
7-14%
С 18:0
85-93%
С18:1
0-3%
С 18:2
0-0,5%
транс-жирные кислоты:
макс. 1%
b) Схема эксперимента
Проводятся испытания в четырех вариантах экспериментов (смотрите следующие таблицы).
Вариант 1 (Т1) представляет собой контрольный вариант (К) и не содержит КЛК,
Вариант 2 (Т2) содержит КЛК-композицию «Lutrell»,
Вариант 3 (Т3) содержит КЛК-композицию «Lutalin» и
Вариант 4 (Т4) содержит КЛК-композицию «Lutalin плюс Silafett».
Корм: 1 кг добавки из 25% соевого шрота после экстрагирования и 75% кукурузного шрота, предварительно гранулированный.
Приготовленные составы с КЛК примешиваются к корму для молочной продуктивности (25% масс. соевого шрота после экстрагирования, 75% кукурузного шрота) и гранулируются.
Схема эксперимента соответствует латинскому квадрату 4×4 (смотрите следующую таблицу). Чистая КЛК в случае групп экспериментов дозируется в одинаковых количествах, составляющих по 16,7 кг на каждую корову в день.
Соответствие для таблицы результатов ((раздел f) ниже): K = контрольному варианту = Т1, Lutrell = Т2, Lutalin = Т3 и Lutalin плюс Silafett = Т4.
Продолжительность каждого периода составляет 21 день. То есть, после времени адаптации, составляющего 14 дней, осуществляется период измерений, составляющий 7 дней. Все четыре экспериментальных соотношения основываются на одинаковых основных компонентах.
с) Животные
Каждая обработка тестируется согласно вышеприведенной схеме эксперимента с 20 коровами. Другие 4 коровы в качестве резервных животных разделяются на экспериментальные группы. Коровы для экспериментов в начале эксперимента находятся в средней фазе лактации. Средняя молочная продуктивность в начале эксперимента составляет примерно 32 кг унифицированного по содержанию жира молока (FECM) в день. Коровы для экспериментов (породы Немецкая Голштинская) выбираются из стада испытательной станции (производительность стада примерно 11000 кг молока, 3,9% жира, 3,4% белка) и в соответствии с показателями
- номера лактации (1 и выше)
- содержания молочного жира (на основе двух предшествующих показателей MLP)
- суточной лактации и молочной продуктивности
разделяются на четыре группы с целью установить сравнимые средние значения в группе.
d) Кормление
Все коровы обеспечиваются одинаковым полностью смешанным рационом (ПСР), который предлагается для питания 1 раз в день для приема ad libitum. ПСР состоит из кукурузного силоса, силоса, сена и примерно 45% концентрированного корма. Конечные значения для ПСР представлены в следующей ниже таблице. Этот ПСР обеспечивает покрывающее спрос обеспечение коров для молочной продуктивности 33 кг, если из него поедается примерно 21 кг от общей массы (ТМ).
Содержание в ПСР сырых питательных веществ согласно анализу Веендера (nXP = полезный сырой белок, ХР = сырой белок, XL = сырой жир, XF = сырые волокна и NEL = чистая энергия лактации).
Из трех композиций с КЛК сначала получают гранулированные предварительные смеси с кормом для молочной продуктивности. Потом эти предварительные смеси в соответствующих концентрациях (соответственно 1 кг на одно животное в день) вручную примешивают к ПСР в кормушках с целью установить количество соответственно 16,7 г чистого вещества в 20 кг общей массы ПСР. Контрольная группа содержит такой же концентрированный корм, в таком же количестве, без КЛК.
е) Отбор проб и параметры измерений
Корм
Из ПСР ежедневно отбирается проба для определения сухой массы, которая объединяется с получением сборной пробы за каждый период измерений (7 дней). В ней осуществляется определение содержания сырых питательных веществ согласно анализу Веендера и содержания энергии согласно тесту на кормовую ценность университета Хоэнхайма.
Коровы
У каждой коровы ежедневно (индивидуально) регистрируется прием ПСР, а также молочная продуктивность и живая масса. В процессе 7-дневного периода измерений три раза отбираются пробы молока в виде аликвоты из вечерней и утренней дойки и исследуются на содержание жира, общего белка (N×6,38), лактозы, мочевины и соматических клеток посредством проверки качества молока в земле Баден-Вюртемберг. В середине первой и второй недели каждого периода исследований (фазы подготовки) осуществляется дополнительное исследование молока. Дополнительно для каждой коровы и обработки составляется и замораживается сборная проба молока, охватывающая 7-дневный период измерений, чтобы в ней при необходимости иметь возможность произвести анализ жирных кислот молочного жира.
f) Результаты экспериментов
ср.: среднее значение
СКО: среднеквадратичное отклонение
MFD: снижение содержания молочного жира
Неожиданным образом, обработки Т3 и Т4 привели к такому же снижению содержания молочного жира, как и обработка Т2. Это несмотря на то, что активное вещество КЛК в Т3 и Т4 было примешано к корму для молочной продуктивности в форме, незащищенной от разрушения в рубце. В соответствии с этим, гранулирование защищало активное вещество КЛК из Т3 и Т4 в рубце в таком же объеме, как это известно для Lutrell, и также было продемонстрировано при помощи Т2.
Пример 2: Исследование устойчивости в рубце различных гранулированных кормовых композиций с КЛК
Устойчивость в рубце является важной предпосылкой для снижения содержания молочного жира при помощи кормовых средств, содержащих КЛК. Для этого исследованные в примере 1 кормовые средства (75% кукурузы плюс 25% соевого шрота после экстрагирования) смешивали с 1,66% Lutalin или 5% Lutrell и гранулировали или экструдировали. После чего полученные гранулы и экструдаты инкубировали in-vitro на протяжении 4, 12 и 24 часов. Спустя заданное время инкубацию останавливали, содержимое in-toto переносили в сосуд и высушивали методом сублимации. Из этого высушенного сублимацией материала проб затем определяли содержание КЛК.
а) Гранулирование и экструзия
Приготовление муки: кукурузу и соевый шрот после экстрагирования взвешивали вместе, размалывали и смешивали в горизонтальном смесителе. Lutalin или соответственно Lutrell добавляли к этому и перемешивали. Время смешивания составляло 15 минут. Эти две смеси соответственно разделяли. 80 кг гранулировали, а 30 кг экструдировали.
Мельница ля гранул: Simon Heesen с горизонтальной матрицей, 3,3×35 мм, номинальная производительность 300 кг/ч.
Экструдер: Werner & Pfleiderer 37, матрица 2×∅ 3,9 мм, номинальная производительность до 50 кг/ч.
Гранулирование: достигались температуры при гранулировании 67-68,5°С.
Экструзия: достигалась температура при экструдировании 85°С, добавляли примерно 14% воды. В конечном продукте обнаруживалась остаточная влажность от 10 до 12%.
b) Использованные композиции с КЛК
(1) Lutalin : (продажный продукт, содержащий КЛК. Состав см. пример 1).
(2) Lutrell  Pure: продажный продукт, содержащий КЛК. Состав см. пример 1
c) Схема эксперимента
Проводились испытания для 4 вариантов экспериментов (смотрите следующие таблицы).
Вариант 1 (Т1). Гранула и содержит КЛК-композицию «Lutalin».
Вариант 2 (Т2). Гранула и содержит КЛК-композицию «Lutrell».
Вариант 3 (Т3). Экструдат и содержит КЛК-композицию «Lutalin».
Вариант 4 (Т4). Экструдат и содержит КЛК-композицию «Lutrell».
Корм: 1 кг добавки из 25% соевого шрота после экстрагирования и 75% кукурузного шрота.
Следующий непосредственно за переработкой анализ показал, что активное вещество КЛК очень хорошо переносило гранулирование, но что экструзия приводила примерно к 40% потери активности.
d) Инкубация: определение продуктов распада in-vitro при испытаниях на кормовую ценность университета Хоэнхайма (тест in vitro)
Испытания на кормовую ценность согласно университету Хоэнхайма (Hohenheimer Futterwert Test (HFT)) представляют собой способ in-vitro для оценки кормовой ценности кормовых средств для жвачных животных. В адаптированном варианте с помощью теста HFT также могут тестироваться активные вещества в отношении их устойчивости в рубце, если инкубация останавливается спустя определенное время, а оставшееся активное вещество анализируется в инкубационном растворе.
Проведение теста на кормовую ценность университета Хоэнхайма (HFT) осуществляется по инструкции к методу тестирования кормов Ассоциации немецких сельскохозяйственных аналитических и исследовательских институтов VDLUFA (Methodenbuch Bd. III, Kap. 25.1).
Инкубационный период зависит от соответствующей постановки задачи и для разложения композиций с КЛК в целесообразном варианте находится между 4 и 24 часами. Эта in-vitro система является устойчивой до 48 часов, однако, кроме того, следует считаться с отклонениями физиологического хода ферментации. Из вариантов экспериментов с Т1 по Т4 в каждом случае отвешивали 500 мг (соответственно примерно 5 мг КЛК или примерно 3 мг для экструдированного варианта). Инкубационный период составлял 4, 12 и 24 ч. В каждый инкубационный период проводилось тройное определение (3 инкубационных сосуда для каждого варианта эксперимента с Т1 по Т4).
Спустя рассматриваемое время инкубация останавливалась при помощи охлаждения в ледяной воде. Смесь рубцового сока и буферного раствора соответственно количественно переносилась в стеклянные сосуды, которые подходили для последующей сублимационной сушки. Сосуды для сушки взвешиваются пустыми, так что после сушки остаточная масса могла определяться и использоваться для последующего количественного анализа. В качестве установки для сублимационной сушки применяли Gamma 1-20 фирмы Christ, 37507 Osterode.
е) Методы анализа: Модификация АМ/00887/01
По причине особенной матрицы и низкого содержания КЛК описанная в методе анализа обработка (смотрите главу 7.4.2) должна была модифицироваться, как описано далее. Произведенные изменения представлены курсивным шрифтом.
Образец, как описано в 7.4.2, отвешивают или соответственно помещают в колбу Эрленмейера объемом 250 мл, после чего добавляются указанные количества ВНТ, аскорбата натрия и воды.
Затем к этому добавляют на кончике шпателя фермента проназы и ставят колбы Эрленмейера на 15 минут в ультразвуковую баню, термостатированную при 60°С.
После добавления описанных в 7.4.2 количеств этанола и уксусной кислоты еще раз ставят на 15 минут в ультразвуковую баню, термостатированную при 60°С.
После охлаждения до комнатной температуры добавляют экстракционный раствор циклогексана/этилацетата 80:20 (объем., объем). Правда, вместо обычных 100 мл, применяются только 50 мл экстракционного раствора.
Потом, как описано в 7.4.2, перемешивают 30 минут на магнитной мешалке, добавляют 70 мл насыщенного раствора поваренной соли и еще раз перемешивают в течение 10 минут. После этого мешалку выключают и ждут разделения фаз.
Отбирают 3 мл органической фазы, растворители циклогексан и этилацетат удаляют в токе азота, а остаток извлекают растворением в 2 мл экстракционного раствора циклогексана/этилацетата 80:20 (объем., объем) (концентрирование).
Часть полученного раствора образца фильтруют непосредственно во флакон для высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) через одноразовый фильтр пористостью 0,45 мкм.
Объем впрыска составляет 20 мкл, вместо обычных 10 мл.
f) Результаты экспериментов
Суммарное удерживание (%) КЛК (в виде сложного метилового эфира и в виде свободной жирной кислоты)
Уже установленное неожиданным образом в примере 1 идентичное снижение содержания молочного жира у гранулированного Lutalin в сравнении с гранулированным Lutrell смогли воспроизвести в этом эксперименте in-vitro ввиду того, что измеренные удерживания КЛК в обоих гранулированных вариантах Т1 и Т2 были идентичными. Следовательно, с помощью этого теста могут надежно оцениваться такие варианты, которые основаны на одинаковом корме и отличаются только в отношении физической обработки. Неожиданным образом, экструдированные варианты Т3 спустя 4 и 12 ч, а Т4 спустя 12 и 24 ч продемонстрировали соответственно существенно более высокие степени удерживания, чем гранулированные варианты (сравн. с фигурой 1).
Таким образом, можно сделать вывод, что Lutalin (не стабилизированная против разрушения в рубце КЛК) в экструдированной форме также имеет по меньшей мере равноценную устойчивость в рубце, как и сравнимый экструдат из Lutrell (КЛК, стабилизированная против разрушения в рубце при помощи стабилизирующих добавок).
На раскрытие указанных здесь публикаций делается ссылка в явном виде.