СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ НА ОСНОВЕ КОЖЕВЕННЫХ ОТХОДОВ
METHOD FOR PRODUCTION OF LEATHER WASTE-BASED FODDER ADDITIVE FOR RUMINANT ANIMALS

Изобретение относится к комбикормовой промышленности, а именно к способу производства кормовой добавки для жвачных животных на основе кожевенных отходов.
Известен способ получения кормовой добавки для сельскохозяйственных животных и птицы на основе кожевенных отходов, предусматривающий гидролиз кожного коллагена под воздействием давления и химикатов. (Авт. свид. 351528, 1972).
Способ имеет ограничения: требует энергоемкой разварки, измельчения сырья с дорогостоящими химикатами во вращающихся вакуум-горизонтальных котлах с последующей сушкой гидролизата. В результате длительного теплового воздействия получают кормовую добавку с низкой белковой ценностью и высокой себестоимостью.
Наиболее близким к заявляемому решению является кормовая добавка из сырья животного происхождения и способ ее производства, предусматривающий обработку сырья при следующем соотношении компонентов, мас.%: отходы хромовых кож (97,0-99,9), нитрат натрия (0,1-3,0) путем экструдирования при 100-300°С и 1-40 МПа в течение 2-160 с. (Патент RV 2203559, 2003 г.).
Недостатком указанного способа является малое сжимание, разогревание и время продвижения исходного сырья в зазоре между стенкой пресс-экструдера и каналом рабочего органа экструдера-червяка, ведущее е неполному гидролизу коллагена хромовых отходов и снижению питательности конечной кормовой добавки. Предлагаемые диапазоны температуры (100-300°С), давления (1-40 МПа) и времени (2-160 с) не приводят к гидролизу дисульфидных связей (-S-S-) кератиновых белковых молекул хромовых отходов, поэтому протеолитические ферменты пищеварительных соков жвачных животных не способны переварить такую кормовую добавку. Включение в кормовую добавку нитрата (нитрита) натрия вызывает у животных генерализованный амидный токсикоз и метгемоглобинурию.
Задачей настоящего изобретения является создание способа получения высокопитательной кормовой добавки для жвачных животных на основе кожевенных отходов, повышающей качество кормления, способствующей увеличению продуктивности животных и снижению себестоимости продукции.
Способ осуществляется следующим образом: кожевенные отходы совместно с другими ингредиентами кормодобавки (голозерный ячмень, морковь красная, карбамид, бентонит) засыпаются в роторный измельчитель в соотношениях, предусмотренных рецептом кормодобавки, измельчаются до размера частиц 5-10 мм. Затем сырье поступает в сблокированный с измельчителем пресс-экструдер модели 2008 R INSTO-PROZ, имеющий следующие улучшенные характеристики: размер отверстий 0,6-1,2 см, скорость вращения шнека - 1250 об/мин, скорость подачи кормовой смеси - 1,2 т кг/ч. В пресс-экструдере на кормосмесь создается давление 50 МПа, а кормосмесь в результате трения разогревается до 400°С. При этом карбамид плавится и равномерно распределяется в кормосмеси. Весь процесс прохождения кормосмеси через пресс-экструдер занимает 180 с. При обработке кормосмеси таким способом протекают два непрерывных процесса: 1 - механическое и физико-химическое деформирование; 2 - «взрыв» продукта. Последнее происходит по причине быстрого перемещения кормосмеси из зоны высокого давления в пресс-экструдере в область внешнего атмосферного. В результате этого «взрыва» гомогенная кормовая масса вспучивается и образуется продукт микропористой структуры. Вследствие желатинизации крахмала, деструкции целлюлознолигнизации новых образований значительно улучшается кормовая ценность исходной кормосмеси. При некотором снижении количества крахмала (на 12%) весьма значительно увеличивается количество нужных для организма декстринов (в 6-7 раз) и сахаров (на 17%). При этом полностью уничтожается патогенная микрофлора и плесневые грибы. Кроме того, эффект «взрыва» разрушает полипептидные (-S-S-) связи трудногидролизуемого протеолетическими ферментами белка кератина кожевенных отходов, клетки крахмала ячменя и моркови красной, а карбамид, расплавленный во время экструзии, проникает внутрь крахмальных зерен, белковых молекул кератина, делая их более питательными и усвояемыми организмом жвачных. Из пресс-экструдера кормодобавка выходит в виде пористого жгута с гладкой поверхностью, с приятным вкусом и запахом. Жгут на выходе из пресс-экструдера измельчается однолопастными вентилятором на гранулы длиной - 1,5-3,0 см и диаметром 0,6-1,2 см. Далее готовые гранулы пневмотранспортером транспортируются в бункер для хранения, взвешивания и затаривания в мешки.
Вторым объектом изобретения является кормовая добавка для жвачных животных на основе кожевенных отходов, характеризующаяся тем, что получена в соответствии со способом по п.1 и содержит следующий состав и питательность (%): кожевенные отходы - 20,0; голозерный ячмень - 45,0; морковь красная - 5,0; карбамид - 20,0; бентонит - 10,0. В 1 кг содержится: кормовых единиц - 0,99; переваримого протеина - 320 г; кальция - 27,5 г; фосфора - 13,2 г; крахмала - 205 г; сахара - 21 г; каротина - 50,0 мг. Сохранность - 5 мес.
Полученная кормовая добавка на основе кожевенных отходов (КДКО) была существенно улучшена по составу и питательности. Произошло это за счет дополнительно введенных кормовых компонентов: голозерного ячменя, моркови красной, карбамида, бентонита. Характеристика ингредиентов КДКО приведена ниже.
Кожевенные отходы. Это попутные продукты, получаемые на мясокомбинатах, кожевенных предприятиях и организациях Вторсырья. К ним относятся: мездра-стружка, высечка хромовых, подкожных и жестких кож, хромовая обрезь, мелкий и средний лоскут, лапы, лобоши и пр. Содержат до 90% протеина, 65% сухого вещества, 3% жира, 10% золы. Основным веществом, входящим в состав кожевенных отходов, является плохоусвояемый белок кератин с полным набором всех незаменимых аминокислот. Для повышения усвояемости кератин кожевенных отходов подвергается гидролизной обработке в гидровакуумных котлах под высоким давлением, температуры с одновременным воздействием щелочей, кислот, ферментов и других химикатов. Эти способы требуют большого расхода дорогостоящих химикатов, ферментов, электроэнергии, воды. Способы длительные, многостадийные, включают большое количество оборудования, обслуживающего персонала со специальным допуском.
Голозерный ячмень. Вводится в кормосмесь как высокоэнергетическая (1,2 к. ед. в 1 кг) белковая подкормка (143 г протеина в 1 кг) и высококрахмалистая культура (565 г крахмала в 1 кг). По сравнению с обычным пленочным ячменем в зерне голозерного ячменя протеина больше на 26,5%, крахмала на 16,4% с усвояемостью их организмом на 5-7% выше. Последнее объясняется тем, что в голозерном ячмене очень мало клетчатки (10 г клетчатки в 1 кг), тогда как в пленочном ячмене в 4,9 раз больше (49 г клетчатки в 1 кг). Чем больше труднопереваримой клетчатки содержится в кормовом продукте, тем хуже переваривается его органическое вещество и ниже энергетическая ценность. Качественные показатели аминокислотной питательности голозерного ячменя существенно выше пленочного ячменя. Превышение по метионину составляет 38,9%, лизину - 47,7%, аргинину, цистину - 28,0%, пролейцину и лейцину - 42,8%. Сумма аминокислот в голозерном ячмене на 52,4% выше, чем в пленочном ячмене. Крахмал голозерного ячменя желатинизируется в момент экструзии с карбамидом, что будет способствовать замедлению чрезмерного распада карбамида в рубце до аммиака. Желатинизация гарантирует безопасность применения карбамида и повышает протеиновую питательность кормовой смеси в 2,5 раза по сравнению с раздельным скармливанием.
Морковь красная. Ценный крахмалистый (7 г/кг), сахаристый (35 г/кг) и каротинный корм (250 мг/кг). В кормодобавку вводится для улучшения процесса экструзии и обогащения кормовой смеси крахмалом, сахаром, каротином. В процессе термической обработки в пресс-экструдере доступность каротина для животного организма повышается с 5 до 60%. При этом с каждой молекулы каротина образуется две молекулы витамина А.
2
2
Карбамид (СО(NH) - заменитель протеина в рационах жвачных животных имеет предпочтительно солоноватый для животных вкус. Карбамид содержит 44-46% азота, 1 г карбамида эквивалентен 2,6 г переваримого протеина. Скармливаемый в чистом виде жвачным карбамид быстро гидролизуется в рубце до аммиака и ведет к отравлению животных. После экструзии с крахмалистыми кормами (голозерный ячмень, морковь красная), медленногидролизуемым кератином (кожевенные отходы) обеспечивается замедление распада карбамида в рубце до аммиака. Гарантируется безопасность его применения в кормлении животных. В кормодобавку вводится с целью повышения ее протеиновой питательности. В процессе экструзии, сопровождающейся повышением температуры (до 400°С) и перепадом давления (с 50 МПа до 0 МПа), карбамид расщепляет труднопереваримые белковые молекулы кератина кожевенных отходов на легкопереваримые и легкоусвояемые организмом полипептиды, пептиды и аминокислоты.
2
3
2
2
3
2
2
2
5
Бентонит - природный минерал с высокой связующей, структурообразущей, адсорбционной, катионообменной, влагопоглощающей способностью и сильно выраженной вязкостью, дисперсностью, набухаемостью. В кормодобавку включен бентонит Хакасского месторождения «10-й Хутор», относящийся к монтмориллонитному типу. Бентонит обладает уникальными кормовыми свойствами: влагопоглащающими, адсорбционными, каталитическими, детоксикационными и пролонгирующими. В процессе экструзии способствует желатинизации крахмала, лучшему прохождению кормовой смеси через пресс-экструдер, связывает карбамид, что предупреждает его быстрый гидролиз в рубце жвачных, обеспечивает постепенное поступление аммиака карбамида в кровь, улучшая тем самым усвоение азота карбамида и предотвращая отравления животных. Предупреждает разрушение готовых гранул, обеспечивает более длительное их хранение. Химический состав его представлен следующими основными минеральными элементами (%): AlO - 17; SiO - 52; СаО - 6; FO - 9; КО - 1; NаО - 5; РО - 1,1; MgO - 3; S - 1,4. В кормовую добавку вводится для связывания излишка влаги, желатизации крахмала голозерного ячменя, моркови красной, одновременно выполняя роль пластификатора, обеспечивающего продвижение кормовой смеси по пресс-экструдеру. Обогащает кормовую смесь полезными минералами: двухвалетным железом, кальцием, натрием, фосфором, магнием, серой.
ПРИМЕР. Сравнительное изучение способов получения кормовой добавки для жвачных животных на основе кожевенных отходов проводилось в ГП ОПХ «Солянское», ОПХ «Казачинское», маралофермы ООО «Русь» Красноярского края. Готовый кормовой продукт скармливался коровам, овцам, пантовым маралам-рогачам. У жвачных животных контрольной (прототипной) группы 5% зерносмеси основного рациона (ОР) было заменено известной кормовой добавкой из отходов хромовых кож (КДОХК), а у опытных групп 5% зерносмеси - новой кормовой добавкой на основе кожевенных отходов (КДКО) с рецептурой и питательностью, указанной в таблице 1. В сравнении с прототипной новая кормовая добавка (КДКО) оказалась значительно предпочтительнее по питательности и качеству для жвачных животных. Она на 59,7% содержала больше кормовых единиц, на 93,9% переваримого протеина, в 1,4 раза фосфора, в 205 раз крахмала, в 21 раз сахара, в 50 раз каротина, при сохранности на 3 месяца продолжительнее и себестоимости 1 т на 6,2 тыс. рублей (в 1,6 раза) ниже.
Результаты испытаний прототипной и новой кормовых добавок на жвачных животных разных видов приведены в таблице 2.
Данные экспериментов показали, что коровы опытной группы, которым скармливали КДКО, имели лучшую переваримость рациона (на 9,8%), повышенный удой (на 12,1%) и пониженную себестоимость произведенного молока (на 6,1%). У опытных откормочных овец отмечались более высокие показатели по сравнению с аналогами из контрольной группы: по переваримости рациона (на 7,3%), по приростам живой массы (на 11,7%), была ниже себестоимость прироста живой массы (на 11,9%). Пантовые маралы-рогачи опытной группы имели выше массу пантов (на 7,6%), чем в контроле и ниже себестоимость произведенной продукции (на 24,1%).
Таблица 1
Состав и питательность прототипной и новой кормовой добавки
Кормодобавка
Показатель
прототипная
новая
(КДОХК)
(КДКО)
Компонент (мас.%):
кожевенные отходы
97
20
голозерный ячмень
-
45
морковь красная
-
5
карбамид
-
20
бентонит
-
10
нитрат натрия
3
-
В 1 кг содержится:
кормовых единиц
0,62
0,99
переваримого протеина, г
165
320
кальция, г
13,2
27,5
фосфора, г
17,1
23,2
крахмала, г
-
205
сахара, г
-
21
каротина, мг
-
50,0
Сохранность, мес.
2
5
Себестоимость 1 т, тыс.руб.
16,3
10,1
Таблица 2
Результаты испытаний прототипной (контрольная группа) и новой (опытная группа) кормовой добавки на жвачных животных
Группа
Показатель
контрольная (ОР +5% КДОХК)
опытная (ОР +5% КДКО)
Коровы
Число животных
10
10
Переваримость органического вещества рациона, %
64,4
74,2
Среднесуточный удой, кг
14,8
16,6
Себестоимость 1 ц молока, руб.
870
820
Откормочные овцы
Число животных
17
17
Переваримость органического вещества рациона, %
62,4
69,7
Среднесуточный прирост живой массы, г
539
602
Себестоимость 1 ц прироста живой массы, руб.
52,8
47,2
Пантовые маралы-рогачи
Количество маралов-рогачей
50
50
Масса пантов с 1 рогача, кг
6,6
7,1
Себестоимость 1 кг пантов, руб.
4850
3909