СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОТЕИНОВОЙ ДОБАВКИ В ВИДЕ КАРБАМИД-БЕНТОНИТОВОГО КОМПЛЕКСА
METHOD FOR PRODUCTION OF PROTEIN ADDITIVE IN FORM OF CARBAMIDE-BENTONITIC COMPLEX

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.