|
|
Производство полнорационных комбикормов для высокопродуктивных кроссов и пород сельскохозяйственной птицы и свиней сдерживается дефицитом белковых компонентов, вызванным сегодня дороговизной и низким уровнем безопасности кормов животного происхождения, а также ограничениями в применении микробного белка. Для решения этой проблемы необходимо привлекать в производство комбикормов растительный белок зернобобовых культур, который по качеству практически не уступает животному. Среди зернобобовых особое место отводится сое, которая одновременно является и масличной культурой.
Соя и продукты ее переработки обладают высокой кормовой ценностью. До недавнего времени в кормопроизводстве, в основном, использовали тостированный соевый шрот, побочный продукт экстракции растительного масла из семян сои. Соевый шрот при достаточно высоком уровне сырого протеина 44-48% содержит мало обменной энергии 220-240 ккал, что приводит к необходимости обогащения комбикормов жирами. Полножирная соя характеризуется не только высоким содержанием протеина 35-40 %, но и жира или масла 17-22 %. Соевое масло, как и все растительные масла, богато полиненасыщенными жирными кислотами, линолевой и линоленовой, которые выполняют важную функцию в организме животных и поступают исключительно с кормом. Кроме того, высокий уровень жира обеспечивает высокую энергетическую ценность продукта, содержание обменной энергии в котором составляет 350 ккал и выше. Поэтому использование в составе комбикормов полножирной сои является весьма перспективным и современным направлением в кормопроизводстве.
Белок сои содержит все незаменимые аминокислоты. Лимитирующей аминокислотой является метионин+цистин. До 90 % белков сои представлено растворимыми фракциями. Среди них присутствуют белки с высокой биологической активностью - ингибиторы трипсина (20-34 мг/г) и химотрипсина (8-15 мг/г), которые вызывают торможение или угнетение переваримости питательных веществ и их обмена. Переваримость белка необработанной сырой сои не превышает 40%. Поэтому для кормовых целей использовать ее в сыром виде нецелесообразно.
Всероссийским научно-исследовательским институтом комбикормовой промышленности разработана экструдерная технология получения полножирной и полуобезжиренной сои с использованием отечественных экструдеров марки КМЗ, модернизированных специальными насадками и приставками. Технологический процесс реализуется на специальной линии и обеспечивает инактивацию антипитательных веществ сои без ухудшения качества белка. Для получения полножирных продуктов предлагается специальная насадка, которая устанавливается на экструдере КМЗ вместо гранулирующей головки. Полуобезжиренный продукт получается путем двухстадийной экструдерной обработки с использованием на первой стадии специальной насадки, на второй - маслоотделяющей приставки.
Обработка в экструдере со специальной насадкой обеспечивает повышение температуры сои до 100 – 120 ОС, что приводит к снижению активности уреазы до 0,1 – 0,2 ед. рН, активности ингибиторов трипсина до 3 – 5 мг/г. При этом не отмечено потерь качества белка, о чем свидетельствует растворимость протеина в КОН (более 75%). Обработка продукта на втором экструдере, работающем с маслоотделяющей приставкой при температурном режиме 90 – 95ОС, обеспечивает отжим до 50% масла и получение полуобезжиренного продукта с остаточным содержанием жира 10 – 11 %. По внешнему виду оба продукта представляют собой однородную крупитчатую массу.
Для оценки эффективности использования полученных кормовых продуктов из сои в виварии ВНИИКП были проведены научные опыты на цыплятах-бройлерах. В комбикорм опытных групп взамен соевого шрота и животного жира вводили полуобезжиренную или полножирную сою в количествах 20 и 25% соответственно для ПК-5 и ПК-6. Опыты показали, что цыплята опытной группы, получавшей комбикорм с полножирной соей, имели большую живую массу и среднесуточный прирост и меньшие затраты корма (в среднем на 4,5 – 5,0 %) по сравнению с контролем. Таким образом, использование в составе комбикормов полножирной сои в количестве 20 – 25%, полученной по экструдерной технологии, обеспечивает хорошую продуктивность бройлеров.
Исследования по обработке полножирной сои проводились также на экструдерах марки Э3-210 М (Черкассыэлеватормельмаш); Экспро-02 (ООО НПП «Экспро», г. Старый Окол); установке УММП (ОАО «Луч», г. Белгород), переоснащенной на выработку продукта без отделения масла; модели NO 2500 фирмы Инста-Про, установленного в производственном цехе ООО «Биокон». Обработке подвергали целые и измельченные семена сои. В процессе экструдирования изменяли размер фильеры, установленной в выходной головке экструдера. При различных режимах работы экструдера контролировали температуру продукта, нагрузку электродвигателя главного привода, определяли производительность экструдера путем взвешивания отобранных проб продуктов за определенный промежуток времени с последующим пересчетом на часовую производительность, а также отбирали пробы для определения качества готового продукта. Качество полножирной сои оценивали по влажности, активности уреазы, активности ингибитора трипсина, растворимости протеина в воде. Выбор рациональных режимов экструдирования осуществляли по оптимальному снижению трипсинингибиторной активности и допустимому уровню растворимости протеина в воде, исходя из наименьших энергозатрат.
Температура обработки 125-135оС обеспечивает удовлетворительное качество продукта, отвечающее существующим требованиям по качеству белка и содержанию антипитательных веществ. Такая температура достигается путем использования в выходной головке экструдера фильеры с отверстием диаметром 3-4 мм. Соя, обработанная на экструдерах ЭЗ-210 М, Экспро-02 и КМЗ, имела крупитчатую структуру с размером частиц менее 5 мм, что характеризует ее как вполне технологичный продукт, который без дополнительной подработки можно использовать в производстве комбикормов и различных добавок. Полножирная соя, полученная на установке УММП, имела вид жмыха с высокой крупностью (остаток на сите с отв. Ø 10 мм более 75%), что требует гранулометрической подготовки при производстве комбикормов. Таким образом, для получения полножирной сои кормового назначения с удовлетворительной инактивацией антипитательных веществ без значимого ухудшения качества белка в целом можно использовать экструдерную технологию.
Совместное экструдирование сои с горохом обеспечивает более стабильную работу экструдера, при этом достигается увеличение его производительности на 20-40 %. Удовлетворительная инактивация антипитательных веществ и повышение переваримости питательных веществ достигается при температуре 125-135оС и установке в выходной головке экструдера фильеры с отверстием диаметром 4-5 мм. В результате совместного экструдирования сои с горохом получен кормовой соевый концентрат, представляющий собой мелкую крупку, не требующую гранулометрической подготовки перед вводом в комбикорма.
Ориентировочная норма выхода соевых кормовых продуктов составляет, не менее: 94,5 % полножирной сои; 95 % соевого концентрата.
Режимы переработки сои в кормовые соевые продукты в зависимости от типа экструдера представлены в таблице 1, технологические свойства полученных кормовых продуктов – в таблице 2.
Таблица 1 - Режимы переработки сои на экструдерах
|
Марка экструдера
|
Диаметр отверстий фильеры, мм
|
Температура продукта, оС
|
Нагрузка электродвигателя, А
|
Производительность, кг/ч
|
Удельный расход электроэнергии, кВт ч/т
|
|
ЭЗ-210 М
|
3
|
125
|
60
|
430
|
74,4-77,9
|
|
4-5
|
115
|
60
|
430-450
|
71,7-80,6
|
|
Экспро-02
|
2-3
|
140
|
120
|
1000
|
64,1-66,5
|
|
|
4
|
135
|
115
|
1100
|
57,8
|
|
КМЗ-2У
|
3
|
125
|
80
|
400
|
101,0
|
|
|
4
|
135
|
85
|
480
|
82,1
|
|
NO 2500
|
8
|
130-135
|
135-151
|
980-1050
|
72,2-80,7
|
|
|
8
|
130
|
135-140
|
1100
|
68,9
|
|
Примечание-В числителе даны показатели для полножирной сои, в знаменателе – для соевого концентрата
|
Таблица 2 - Технологические свойства полножирной сои и соевого корма
|
Наименование
|
Остатки (%) на ситах с отверстиями диаметром, мм
|
Проход сита с отверстиями диаметром 1 мм, %
|
Объемная масса, кг/м3
|
|
5
|
3
|
2
|
1
|
|
Соя полножирная
|
-
|
8,0
|
27,5
|
36,0
|
28,5
|
420
|
|
Соевый концентрат
|
-
|
17,0
|
31,5
|
25,0
|
26,5
|
450
|
Готовая продукция характеризуется высоким содержанием протеина (25-30%) и жира (9-18%) и низкой активностью антипитательных веществ (табл.3).
Таблица 3 – Качество полножирной экструдированной сои и соевого концентрата
|
Наименование
|
Влажность, %
|
Сырой протеин, %
|
Сырой жир, %
|
Активность уреазы, ед. рН
|
ТИА, мг/г
|
|
Соя полножирная
|
5,6-7,6
|
30,0
|
18,0
|
0,05-0,23
|
4,09-8,60
|
|
Соевый концентрат
|
8,2-11,0
|
25,0
|
9,0
|
0,05-0,13
|
0,84-2,11
|
Эффективность экструзионной технологии получения полножирной сои подтверждена зоотехническими опытами на цыплятах-бройлерах, курах-несушках и поросятах-отъемышах. Полножирная соя и соевые концентраты были выработаны на экструдере КМЗ-2У, смонтированном на экспериментальной базе ВНИИКП. В выходной головке экструдера устанавливались фильеры с отверстиями диаметром 3 и 4 мм. Температура продукта на выходе из экструдера была на уровне 130оС, производительность экструдера – 385 кг/ч. При выработке соевых концентратов, состоящих из смеси сои и гороха, производительность пресс-экструдера была выше (430-490 кг/ч). Качество обработанной сои и соевых концентратов соответствовало требованиям ТУ.
В опыте на цыплятах-бройлерах было сформировано 5 групп, одна контрольная (1), получавшая комбикорм, содержащий 20,0 % соевого шрота и 4,0 % растительного масла, и четыре опытных. Из них две группы получали комбикорм с полножирной соей в количестве 20,0 и 25,0 % (2 и 3,) и две группы – с кормовым соевым концентратом (4 и 5) в количестве 28,6 и 35,7 %. Концентрат представлял собой экструдированную смесь сои и гороха в соотношении 2:1, что обеспечивало ввод в комбикорма 20 и 25 % экструдированной сои. Фактическая питательность опытных комбикормов находилась на уровне расчетной и соответствовала требованиям кросса.
На протяжении всего опытного периода цыплята опытных групп существенно не отличались от контрольной по продуктивности (рис.1) и конверсии корма (рис.2).
Комбикорма с полножирной соей и соевым концентратом по переваримости питательных веществ, установленной балансовыми опытами, не отличались от комбикормов, содержащих соевый шрот и подсолнечное масло. Выход мяса в опытных группах составил 70,3-75,9 % и находился на уровне контрольной - 73,9-76,2 %. Негативных изменений во внутренних органах (печень, сердце, мышечный желудок) не отмечено. По органолептическим показателям тушки цыплят-бройлеров всех групп отвечали требованиям ГОСТ 77021-74.
В опыте на курах-несушках было сформировано 4 группы, одна контрольная о три опытные, для которых рассчитаны, исходя из норм потребности в питательных и биологически активных веществах, рецепты комбикорма. Рецепт комбикорма для кур контрольной группы содержал традиционные компоненты, в том числе 15,0 % соевого шрота и 2,0 % растительного масла. В отличие от этого в рецепт комбикорма для второй и третьей опытных групп была включена вместо указанных компонентов полножирная соя в количестве, соответственно, 10,0 и 15,0%. Рецепт комбикорма для четвертой опытной группы птицы содержал 21,4% соевого концентрата, такого же состава, что и в опыте на бройлерах. Продолжительность опыта составила 90 дней. За учетный период отмечено повышение продуктивности кур четвертой опытной группы, получавшей комбикорм с соевым концентратом. Продуктивность третьей опытной группы, получавшей комбикорм с полножирной соей в количестве 15%, была на уровне контрольной. Вторая опытная группа по продуктивности уступала контрольной (рис.3).
Затраты корма на единицу продукции были выше во второй опытной группе по сравнению с контрольной и остальными опытными группами (рис.4).
В соответствие со схемой опыта на поросятах, первая группа (контрольная) получала комбикорм, содержащий традиционные компоненты, в том числе 10 % соевого шрота, 3 % рыбной муки. В комбикорм второй опытной группы вместо соевого шрота была введена полножирная соя в количестве 10 % и снижено содержание рыбной муки до 2 %. Третья опытная группа получала комбикорм с 20 % соевого концентрата, представляющего собой экструдированную смесь сои и гороха. Содержание рыбной муки в комбикорме для третьей группы, было таким же, как и для второй. В связи с низким содержанием в комбикормах рыбной муки (2-3 %) для балансирования их по лимитирующим аминокислотам были введены синтетический лизин и метионин. Условия содержания и кормления животных было групповое в станках в типовом помещении. Продолжительность опыта составила 60 дней. На конец опыта поросята в возрасте 100 дней имели в среднем живую массу 40,9 кг и 41,6-42,1 кг, соответственно, контрольной и опытных групп. Прирост живой массы одного поросенка за период опыта составил 29,6 кг в контрольной группе, 30,1 кг и 30,7 кг в опытных группах. Среднесуточный прирост живой массы одного поросенка за весь период опыта составил 493 г в контрольной группе и 502-512 г в опытных группах (рис.5).
Следует отметить, что среднесуточный прирост живой массы поросят опытных групп, получавших комбикорм с полножирной соей и соевым концентратом, был на 1,7-3,7 % выше, чем поросят контрольной группы. Кроме того, в группе, получавшей комбикорм с соевым концентратом, отмечен наименьший расход комбикормов на одного поросенка. Так, за весь период опыта, расход комбикорма на одну голову составил 86,56 кг в контрольной группе, 85,0-86,25 кг в опытных группах, или на один килограмм прироста живой массы, соответственно, 2,92 кг и 2,77-2,87 кг (рис.6).
Обобщая результаты зоотехнических исследований, можно сделать следующие выводы. Полножирную экструдированную сою можно вводить в комбикорма для цыплят-бройлеров в количестве 15-25 %, кур-несушек в количестве 15 %, молодняка свиней в количестве 10 % взамен соевого шрота, растительного масла и частично рыбной муки. Эффективность использования полножирной сои в рационах кур-несушек и молодняка свиней повышается, если она входит в состав соевого концентрата, получаемого совместным экструдированием смеси сои и гороха.
Экономическая целесообразность использования полножирной сои определяется, во-первых, снижением стоимости комбикормов за счет более низкой стоимости полножирной сои по сравнению с соевым шротом и растительным маслом (рецепты для цыплят-бройлеров); во-вторых, увеличением продуктивности животных и птицы (рецепты для кур-несушек и молодняка свиней), в-третьих, снижением затрат комбикорма на производство единицы животноводческой продукции (рецепты для молодняка свиней).
Полученные результаты послужили основанием для разработки технологии переработки сои при производстве комбикормов (рис. 7). Технологический процесс осуществляется в соответствие с разработанным технологическим регламентом производства кормовых соевых продуктов ТР 00932117-001-2004. На готовую продукцию разработаны, утверждены, согласованы и зарегистрированы ТУ 9296-038-00932117-2004 «Соя полножирная кормовая», ТУ 9296-039-00932117-2004 «Корм соевый».
Несмотря на большое содержание масла, экструдированная соя проявляет стабильность при хранении довольно длительное время. Это свойство определяется высоким содержанием токоферола в масле, именно он препятствует окислительным процессам. Более того, тепловое воздействие на семена при переработке разрушает липазу и липооксидазу – ферменты, гидролизующие и окисляющие жиры. Кроме того, влажность готового продукта не превышает 6-7%, что также благотворно сказывается на стабильности качества продукта при длительном хранении. Наши опыты по хранению полножирной экструдированной сои в различных условиях показали, что соя хуже хранится при высоких температурах. Однако, ухудшение качества сои (повышение кислотного и перекисного числа жира) отмечено лишь через 4 месяца хранения при температуре 35оС. Хранение же экструдированной сои в производственных условиях (с апреля по декабрь, то есть в течение 9 месяцев) показало, что качество продукта остается стабильным на протяжении всего срока хранения. Так, на начало хранения кислотное число жира сои составило 2,14 мг КОН/г, через 3 месяца хранения – 2,52 мг КОН/г, через 6 месяцев - 3,08 мг КОН/г, через 9 месяцев – 3,46 мг КОН/г.
Генеральный директор Всероссийского научно-исследовательского института комбикормовой промышленности,
президент НКО «Союз комбикормщиков»
д.т.н.
Валерий Андреевич Афанасьев
Всероссийский научно-исследовательский институт комбикормовой промышленности (ВНИИКП) г. Воронеж,
к.т.н.
Л.Я. Бойко
Всероссийский научно-исследовательский институт комбикормовой промышленности (ВНИИКП) г. Воронеж,
к.т.н.
Л.А. Трунова
|
