СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АКТИВИРОВАННЫХ КОРМОВ
METHOD FOR PRODUCTION OF ACTIVATED FODDERS

Изобретение относится к кормопроизводству, а именно к способам приготовления кормов из отходов зернового производства.
Известно, что в кормопроизводстве используется зерно с размерами частиц помола 600-900 мкм. Однако такой корм плохо гидролизуется ферментами кишечного тракта животных.
Известно, что низкая переваримость крахмала связана с крупностью частиц корма (см. Б.Карре «Причины изменений в переваримости крахмала в различных кормах», журнал Poultry Science, vol.60, №1, 2004 г., с.132-133). Автор полагает, что более тонкий помол способствует более активной работе пищеварительных ферментов.
Известно, что заключительной стадией приготовления корма является процесс его гранулирования (см. В.Парфенов «Влияние параметров гранулирования на эффективность процесса и качество гранул», журнал «Комбикорма», №5, 2002 г.). К недостаткам этого способа можно отнести использование пара при t° 120-130°C в процессе гранулирования, что приводит к разрушению биологически активных веществ и белка. Техническая задача - разработка способа производства кормов из отходов зернового производства с повышенной питательной ценностью.
Способ заключается в том, что отходы зернового производства подвергают ультратонкому измельчению с размером частиц 50-200 мкм, после чего проводят гранулирование с использованием холодной воды.
Так, понятие «активированный корм» отражает способность измельченного субстрата за счет увеличения площади соприкосновения вступать в контакт с пищеварительными элементами желудочно-кишечного тракта животных.
В таблице 1 представлена питательная ценность активированных пшеничных отрубей в зависимости от разной степени измельчения субстрата.
Таблица 1
Показатель
Отруби пшеничные
Активированные отруби разных размеров
Без разделения на фракции
Фракция менее 200 мкм
Фракция свыше 200 мкм
Сухое вещество, %
86,3±3,02
86,4±2,76
86,4±2,85
86,6±2,68
Сырой протеин, %
13,8±0,58
14,4±0,62
16,9±0,74
6,1±0,54
Сырой жир, %
3,38±0,11
3,4±0,12
4,1±0,15
2,7±0,10
Сырая клетчатка, %
8,9±0,25
8,7±0,25
6,7±0,18
10,9±0,31
Кальций, %
0,30±0,01
0,31±0,02
0,72±0,03
0,11±0,01
Фосфор, %
0,51±0,02
0,54±0,03
0,81±0,04
0,12±0,001
Натрий, %
0,02±0,001
0,03±0,001
0,09±0,004
0,01±0,0
Магний, %
0,61±0,02
0,59±0,03
0,40±0,02
0,81±0,03
Медь, мг
0,70±0,03
0,71±0,03
0,60±0,028
0,80±0,03
Марганец, мг
13,10±0,37
13,90±0,32
17,10±0,43
7,10±0,21
Лизин, %
0,57±0,02
0,61±0,02
1,35±0,047
0,03±0,01
Метионин, %
0,31±0,01
0,32±0,015
0,36±0,017
0,21±0,01
По питательной ценности пшеничные отруби являются хорошим кормом. В них достаточно протеина, жира, минеральных веществ. Однако в силу морфологических особенностей отруби малодоступны для усвоения организмом. Белки пшеничных отрубей находятся в клетках алейронового слоя с плотным покрытием клетчатки, которую необходимо разрушить. Разрушение клетчатки алейронового слоя высвобождает протеин и другие питательные элементы, при этом происходит их перераспределение по фракциям разной дисперсности. Так, в субстрате с частицами менее 200 мкм по сравнению с исходным сырьем (пшеничные отруби) содержание сырого протеина составляет 16,9% против 13,8/%, лизина 1,35% против 0,57%, кальция 0,72% против 0,30%, марганца 17,10% против 13,10%. Содержание сырой клетчатки снижается по сравнению с пшеничными отрубями и составляет 6,7% против 8,9%.
При измельчении субстрата общий состав питательных веществ, а также макро- и микроэлементов остается прежним, происходит лишь их перераспределение по фракциям помола. Сущность сверхтонкого помола заключается в том, что мелкие частицы лучше подготовлены для атаки гидролизующих ферментов.
В таблице 2 приводится протеолитическая активность активированных пшеничных отрубей.
Таблица 2
Кормовое средство
Экстрагируемый белок, мг/г
Протеолитическая активность, Е/г
БАПА-гидролаза, Е/г
По гемоглоби-ну, рН 3,1
Автолиз, рН 3,1
По казеину, РН 5,4
Автолиз, рН 5,4
По казеину, рН 8,4
Отруби пшеничные
54,3±1,07
0,403±0,018
0,018±0,001
0,095±0,005
0,007±0,0003
0,020±0,001
0,036±0,0017
Активированные отруби (не разделенные на фракции)
68,1±1,7
0,565±0,025
0,033±0,002
0,116±0,006
0,01±0,0005
0,022±0,001
0,073±0,0032
Мелкая фракция (до 200 мкм)
71,2±1,64
0,769±0,033
0,054±0,019
0,240±0,011
0,010±0,0004
0,041±0,002
0,080±0,0034
Крупная фракция (свыше 200 мкм)
65,7±1,84
0,574±0,027
0,025±0,001
0,143±0,007
0,0
0,023±0,001
0,060±0,0029
При исследовании рН-зависимости активности протеаз экстрактов исходных пшеничных отрубей, их активированной формы в целом и по фракциям крупности, выявлено, что максимальная активность гидролиза собственных белков (активность автолиза) и денатурированного гемоглобина проявляется в кислой среде при рН-3,1. максимальная активность протеаз - в мелкой фракции. По сравнению с исходными пшеничными отрубями это увеличение превосходило в 1,9-3,0 раза при рН 3,1; в 1,4-2,5 раза при рН 5,4; в 2 раза при рН 8,4. Аналогичная закономерность наблюдалась и при гидролизе собственных белков и по БАПА-гидролазе.
Активность протеаз в активированных не разделенных на фракции отрубях и в крупной фракции также превосходила активность ферментов исходного сырья. Указанные различия, в первую очередь, связаны с лучшим взаимодействием комплекса «субстрат-фермент» за счет большей площади поверхности атакуемой протеолитическими ферментами. Аналогичное взаимодействие в кишечнике приводит к увеличению переваримости питательных веществ животным организмом (табл.3).
В таблице 3 представлена переваримость питательных веществ % при использовании в рационах гусят активированных пшеничных отрубей
Таблица 3
Группа
Рацион
Протеин
Жир
Клетчатка
БЭВ
1
О.Р.
73,2±2,9
75,2±1,8
50,6±1,5
82,1±
2
О.Р. + актив. мелкая
81,1±3,4*
85,1±3,6*
69,7±3,3***
91,4±2,9**
3
О.Р. + актив. крупная
75,1±2,8
76,1±3,2
54,1±2,0
80,7±3,7
Примечание О.Р. - основной рацион.
Во всех группах с использованием в рационах активированного корма повышается переваримость по всем питательным веществам, особенно по клетчатке - 69,7% против 50,6%.
Таким образом, доказывается целесообразность активирования с получением частиц менее 200 мкм.
Гранулирование субстрата является завершающим этапом получения активированного корма.
На втором этапе - гранулирование, традиционное использование пара было заменено холодной водой, при этом для производства гранул разного размера отработаны оптимальные режимы подачи объема воды и сырья (табл.4).
В таблице 4 показано влияние скорости подачи сырья и объема воды на качество активированных гранул.
Таблица 4
Размеры гранул, мм
Показатели
1 Объем воды, мл/мин
2 Объем воды, мл/мин
υ подачи сырья, м/сек.
t гранул, на выходе, С°
Качество гранул
υ подачи сырья, м/сек.
t гранул, на выходе, С°
Качество гранул
3
25
96
Отл.
25
94
Отл.
30
98
Отл.
30
90
Отл.
35
98
Хор.
35
Забивается решетка гранулятора
Отл.
40
98
Удовл.
40
Отл.
45
98
Плохое
45
Отл.
5
25
60
Отл.
25
61
Отл.
30
68
Отл.
30
68
Отл.
35
75
Хор.
35
86
Отл.
40
96
Удовл.
40
87
Хор.
45
98
Плохое
45
Забивается решетка гранулятора
Хор.
8
25
40
Отл.
25
61
Удовл.
30
48
Отл.
30
74
Удовл.
35
60
Хор.
35
74
Удовл.
40
60
Хор.
40
78
Хор.
45
50
Удовл.
45
50
Хор.
50
50
Отл.
Подача субстрата регулируется скоростью движения транспортера в пределах 25-50 м/сек. Установлено, что для получения гранул размерами 3-5 мм оптимальный режим скорости подачи субстрата 30 м/сек при объеме воды 580 мл; для 8 мм гранул скорость подачи субстрата 45-50 м/сек и объем воды 680 мл/мин.