CC BY
112
636.087.7(045)
ПОЛУЧЕНИЕ КОРМОВЫХ ДОБАВОК МЕТОДОМ КОМПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКИ СЫРЬЯ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ КЛЕТЧАТКИ И ЛИГНИНА
СВ. АНТИМОНОВ 1, Р. Ф. САГИТОВ 1, АС. КИРИЛЕНКО 1, С.К. МУСТАФАЕВ 2
1 Оренбургский государственный университет,
460018, г. Оренбург, пр-т Победы, 13; электронная почта: МгягаП38@таИ ги 2Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; тел. (861) 253-67-60, электронная почта: к-№@киЪяШ.ги
Рассмотрена возможность использования сырья - гречишной и подсолнечной лузги - с высоким содержанием клетчатки и лигнина в кормах за счет его комплексной обработки химическими реагентами и экструзией.
Ключевые слова: гречишная лузга, подсолнечная лузга, клетчатка, лигнин, пресс-экструдер, экструзионная обработка.
В настоящее время все более широкое распространение получает использование в составе кормов и добавок к ним растительного сырья. В качестве компонентов кормов можно применять растительное сырье с повышенным содержанием целлюлозы (клетчатки), лигнина. К такому сырью можно отнести отходы и побочные продукты крупяного (лузга), мукомольного производства (отруби, мучка) и маслоэкстракционных заводов (лузга). Эти виды растительного сырья достаточно перспективны, так как в мире просматривается устойчивая тенденция сокращения в составе кормов целого зерна (доведение его до 12-15%) за счет использования различных заменителей [1].
Так, гречишная лузга содержит до 50% клетчатки, 3-4% сырого протеина, 4-5% жира, 0,2-0,3% сахаров, 9-10% золы. Наличие протеина, сырого жира, микро-, макроэлементов и других ценных компонентов делают лузгу перспективным сырьем для производства кормов [2]. Химический состав подсолнечной лузги, полученной при переработке подсолнечника в растительное масло на маслоэкстракционном заводе, %: клетчат -ка 52,00-54,75; общий азот 0,06-0,74; жир 0,6-0,8; зола 1,29-2,20; БЭВ 34,75-39,55; Р2О5 0,05-0,07.
На кафедре машин и аппаратов химических и пищевых производств ОГУ длительное время ведутся исследования по эффективному и рациональному применению отрубей, гречишной и подсолнечной лузги в кормах и добавках к ним как сырья с повышенным содержанием целлюлозы и лигнина [1].
Литературные данные и собственные исследования показали, что более рационально использовать эти вторичные проду кты можно за счет снижения в них содержания клетчатки и лигнина, которые являются серьезным сдерживающим фактором в их использовании при кормоприготовлении [3].
Оптимальный уровень клетчатки в сухом веществе рациона нелактирующих коров должен быть 17-20%. Дополнительный процент клетчатки сверх минимума снижает переваримость органических веществ, за счет чрезмерно высокой концентрации клетчатки в рационе животных снижается также переваримость белка, жиров и углеводов [4].
Цель настоящего исследования - расширение области использования гречишной (подсолнечной) лузги
в кормовых добавках в рационах сельскохозяйственных животных за счет снижения содержания в ней клетчатки и лигнина путем комплексной обработки (химические реагенты + экструзия).
Нами была разработана и реализована методика проведения экспериментальных исследований, которая состояла из нескольких этапов.
На 1-м этапе проводили подготовку гречишной (подсолнечной) лузги к экструдированию. Для этого лузгу смешивали с пшеничными отрубями в пропорциях, %: 20 : 80; 30 : 70; 40 : 60 соответственно. Полученную смесь обрабатывали 5%-м раствором гидроксида натрия №ОИ или 4%-м кальцинированной соды №2СО3 до заданной влажности. Смесь увлажняли в диапазоне от 16 до 26% в течение 30 мин с последующим отволаживанием в течение 18 ч.
На 2-м этапе подготовленную исходную смесь прессовали на одношнековом пресс-экструдере ПЭШ-30/1 с установленной в нем фильерой диаметром 10 мм, длиной 60 мм при частоте вращения шнека 160 об/мин.
На 3-м этапе исследовали химический состав исходного сырья и полученного продукта в испытательной лаборатории Государственного центра агрохимической службы «Оренбургский».
С целью изучения возможности использования лузги в рационах птицы на примере лузги гречихи были проведены исследования влияния произведенного продукта на обмен веществ и продуктивность птицы.
Одним из эффективных способов физико-механического воздействия на биохимические показатели зерновых компонентов кормов является обработка в экструдерах. Изучена обработка в экструдерах зерновых компонентов: ячменя, кукурузы, пшеницы и отрубей с целью повышения усвояемости питательных веществ и обеззараживания [5]. Однако исследования по поведению гречишной и подсолнечной лузги во время экструзии практически отсутствуют.
Было выявлено, что экструдирование лузги в чис -том виде нецелесообразно. Это объясняется технологическими и техническими причинами, невозможностью обеспечения нормальной работы пресс-экструдера: «заваривание», получение гомогенизированного продукта на выходе. Такое поведение характерно и для
Таблица 1
Содержание, %
Образец смеси Первонач. влага Г игроскоп. влага Жир Зола Протеин Клетчатка Крахмал Сахар Лигнин
Исходная:
лузга подсолнечника + отруби 8,5 - 3,2 9,0 9,04 56,6 9,0 - 31,34
лузга гречишная + отруби 8,3 - 3,6 6,8 9,10 46,0 10,0 - 32,14
Экструдированная, обработанная 5% №ОН:
лузга подсолнечника + отруби, ¡¥0 18% 7,14 5,21 2,5 4,61 10,88 21,0 9,9 3,5 17,73
то же, 20% 5,88 3,83 2,35 4,46 11,83 20,7 13,5 4,1 17,73
лузга гречишная + отруби, 18% 4,76 3,63 1,9 4,74 11,87 19,15 10,8 1,7 15,88
Экструдированная, обработанная 4% №2СО3:
лузга гречишная + отруби, Ж 18% 5,05 4,94 1,52 4,17 14,09 17,65 13,3 3,0 18,25
Примечание: испытания проводились на спектрофотометрах ЛЛ8-4 и С-115, КФК-2МП [9].
предварительно увлаженной до 36% лузги, сухую же лузгу проэкструдировать практически невозможно. Как показали проведенные нами ранее исследования, даже после обработки химическими реагентами сырье с массовой долей сырой клетчатки 20-25% экструдировать в чистом виде нецелесообразно. В лузге же гречихи и подсолнечника этот показатель в некоторых случаях составляет более 50%.
Решено перед экструдированием лузгу перемешивать с сырьем, в котором содержание клетчатки достаточно высокое, но не достигает критического уровня. В качестве такого сырья были выбраны пшеничные отруби, достаточно широко применяющиеся в кормоприго-товлении. Кроме того, благодаря сильно выраженной капиллярно-пористой структуре оболочных частиц отруби при повышенной влажности быстро увлажняют -ся, что благоприятно для подготовки смеси к экструди-рованию [6].
Необходимо отметить богатый химический состав пшеничных отрубей, что позволяет увеличить питательную ценность подготавливаемой смеси. По содержанию в пшеничных отрубях белков, витаминов и микроэлементов их можно условно отнести к инертным наполнителям [7]. За счет повышения содержания в смеси пшеничных отрубей с меньшим содержанием сырой клетчатки и лигнина можно получить экструдат с достаточно неплохими органолептическими показателями и химическим составом.
Установлено, что наиболее оптимальные сочетания бинарной смеси - 20-40% лузги и 60-80% пшеничных отрубей; исходная влажность смеси 18-20% [8].
Химический анализ образцов смеси (40% лузга + 60% пшеничные отруби) показал, что содержание сырой клетчатки и лигнина в полученном экструдате снизилось по сравнению с исходной смесью более чем в
2,5 раза (табл. 1). Эта тенденция характерна для обоих видов лузги и применяемых реагентов.
Химический метод повышения кормовой ценности растительного сырья с повышенным содержанием клетчатки объясняется рядом изменений, происходящих с целлюлозой. Механизм взаимодействия целлюлозы (клетчатки) с различными химическими реагентами зависит от ее химического строения, физических особенностей и надмолекулярной структуры [4].
Вследствие физико-химических и химических про -цессов возрастает переваримость органических веществ корма, в том числе полисахаридов. Увеличение количества легкопереваримых углеводов в сухом веществе рациона до 20-25% стимулирует переваримость сырой клетчатки. По данным ВНИИКП, каждый процент снижения клетчатки увеличивает переваримость органического вещества корма на 1,2-1,6%. Главным критерием повышения обменной энергии является уменьшение содержания клетчатки. Многие исследователи считают, что наряду с клетчаткой от степени содержания лигнина в растительном сырье зависит его доступность к скармливанию с/х животным [4, 9].
Лигнин - представитель фенолсодержащих полимеров - один из наиболее распространенных биополимеров, существенно определяющий переваримость кормов и многих одревесневших видов растений.
Для опыта по кормлению были отобраны суточные цыплята, которые методом аналогов разделили на 4 группы по 30 голов. В течение подготовительного периода вся подопытная птица находилась в одинаковых условиях кормления и содержания. Затем, начиная с 21-й недели опытную птицу перевели на рацион, содержащий экструдированную кормосмесь.
В рацион птицы I, II и III опытных групп дополнительно вводили 10% экструдированного продукта, соответственно экструдированные отруби, экструдированные отруби и лузга, экструдированные отруби с лузгой, прошедшей предварительную химическую обработку. В целом характеристика корма по группам мало отличалась от контрольного рациона.
Таблица2
Коэффициент переваримости питательных веществ корма, %
Группа птицы Органиче -ское вещество Сырой протеин Сырой жир Углево- ды Сырая клетчатка БЭВ
Кон-
тр ольная 83,98 78,40 69,28 87,04 39,43 84,42
I 84,26 81,39 69,27 86,56 44,43 84,03
II 83,84 81,57 77,09 85,16 47,15 85,20
III 84,08 75,32 74,72 87,72 49,15 87,70
Таблица 3
Группа птицы
Предубойная живая масса, г Полупотрошенная тушка, г Потрошенная тушка, г Убойный выход, %
Контрольная (начало эксперимента) 1500 ± 27,32
Контрольная (конец эксперимента) 1700 ± 23,60
I 1800 ± 28,23
II 1550 ± 13,53**
_______________III______________ 1650 ± 16,62
Примечание:* - Р < 0,05; ** -Р < 0,01.
Суточная дача комбикорма птице в учетный период составляла 120 г/гол./сут В целом за период опыта птицей было потреблено 8040 г/гол
Результаты свидетельствуют, что поедаемость корма во всех группах была хорошей, значительных расхождений в фактическом потреблении корма между группами не наблюдалось. Поступление протеина и ва -ловой энергии с кормом во всех группах было примерно одинаковым и составляло 1,3—1,4 кг и 128,7129,1 МДж в расчете на 1 гол. за опыт
Изучение переваримости корма проводилось в ходе балансового опыта. Следует отметить, что введение в рацион экструдата с необработанной лузгой в опытной группе II сопровождалось увеличением переваримости протеина корма на 3,2% по сравнению с контролем, а предварительная химическая обработка лузги в III группе отрицательно сказалась на переваримости протеина, она снизилась на 3% по отношению к контролю (табл. 2).
Введение лузги в экструдат способствовало росту степени переваримости жира до 77,09-74,72%, в группе I этот показатель остался неизменным.
Органическое вещество лучше всего переваривалось в группах I и III - 84,26 и 84,08% соответственно, показатели группы II были несколько хуже контрольной.
В процессе исследований оценивали изменение живой массы птицы в конце опытного периода по группам в зависимости от полученного рациона Анализ полученных данных свидетельствует, что введение лузги не способствовало увеличению живой массы птицы, наименьший прирост был в группе II - 84,2 г за опыт, введение обработанной лузги в группе III обеспечило прирост 168,4 г, в группе I, получавшей экструдированные отруби, прирост составил 378,9 г, что на
178,5 г выше, чем в контрольной группе. Особый интерес в наших исследованиях представлял вопрос влияния введения экструдированных продуктов с лузгой на продуктивность домашней птицы.
Наибольшая яичная масса была получена от кур-несушек группы II - 3134,1 г/гол./опыт что на 119,3 г больше, чем в контроле, и на 43,6 г больше, чем в группе I.
Нами были проведены 2 контрольных убоя: в начале и в конце эксперимента. С учетом разной предубой-ной массы птицы выход полупотрошенной тушки в опытных группах I и III, получавших экструдат, оказался на 11,3 и 1,5% соответственно выше, чем в контрольной группе (табл. 3).
1251,7 ± 22,81 1025,9 ± 24,64 68,4 ± 0,75
1381.6 ± 26,55 1178,8 ± 22,21 69,3 ± 0,34
1537.7 ± 82,40 1273,2 ± 73,10 70,7 ± 0,13*
1301.7 ± 53,40 1060,3 ± 51,10 68,4 ± 1,09
1402,9 ± 54,40 1175,9 ± 36,45 71,3 ± 0,05
ВЫВОДЫ
1. Использование гречишной (подсолнечной) лузги в кормовых добавках в рационах сельскохозяйственных животных возможно за счет снижения содержания в ней клетчатки и лигнина путем ее комплексной обработки (химические реагенты + экструзия).
2. После обработки щелочью содержание сырой клетчатки снижается на 50-60%, а переваримость сухого вещества in vitro повышается на 21-22%, дополнительная экструзия продукта обеспечивает сокращение уровня клетчатки на 31-44%, переваримость сухого вещества увеличивается на 40-43%.
3. Дополнительная обработка лузги позволяет повысить ее питательность и применять в качестве компонента комбикормов для птиц, способствующего увеличению выхода яичной массы и мясной продуктивности.
4. Обработка лузги гречихи 5%- м раствором NaOH перед экструдированием в смеси с отрубями обеспечивает повышение переваримости сырой клетчатки на 8-9%, БЭВ - на 3,02% по сравнению с группой птицы, получавшей химически необработанную лузгу.
ЛИТЕРАТУРА
1. Антимонов С.В., Сагитов Р.Ф., Соловых С.Ю. Технология экструдирования гречишной (подсолнечной) лузги в смеси с отрубями // Изв. вузов. Пищевая технология - 2008. - № 2-3. -С. 61-63.
2. Получение экструдированных кормосмесей и добавок к ним из зерноотходов, подвергшихся химической обработке / С.В. Антимонов, Р .Ф. Сагитов и др. // Вестн. ОГУ. - 2006. - № 12. -С. 309-312.
3. Каминский В.Д., Карунский А.И., Бабич М.Б. Гречневая лузга как кормовая добавка // Хранение и переработка зерна. -2000. - № 5.
4. Дудкин М.С. Химические методы повышения качества кормов и комбикормов. - М.: Агропромиздат, 1986. - 350 с.
5. Экструзионная технология для производства // Комбикорм. пром-сть. - 2005. - № 2. - С. 43^5.
6. Черняев Н.П. Производство комбикормов - М.: Агропромиздат, 1989. - 224 с.
7. Линд Р., Равилов М., Линд А., Бахтинов В. Увеличение кормовой ценности отрубей // Комбикорм. пром-сть. - 2004. -№ 6. - С. 52-53.
8. Антимонов С.В., Соловых С.Ю. Технология получе -ния экструдированных экологически чистых кормов и кормовых до -бавок // Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы: Сб. материалов IV Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза: РИО Пензенской ГСХА, 2007. - С. 87-88.
9. Пищевые волокна / М.С. Дудкин, Н.К. Черно, И.С. Казанская и др. - М.: Урожай, 1988. - 149 с.
Поступила 25.12.09 г.
FEEDING ADDITIVES EXTRUSION BY THE COMPLEX RA W PRODUCT TREA TMENT WITH THE INCREASED CONTENT OF CELLULOSE AND LIGNINE
S.V. ANTIMONOV 1, R.F. SAGITOV 1, AS. KIRILENKO 1, S.K. MUSTAFAEV 2
1 Orenburg State University,
13, pr. Pobedy, Orenburg 460018; e-mail: inte grall 38@mail. ru
2 Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; ph. (861) 253-67-60, e-mail: k-tg@kubstu.ru
Possibility of use of raw materials - buckwheat and sunflower husks - with the increased content of cellulose and lignine in forages at the expense of its complex processing by chemical reagents andKcrpy3nen is considered.
Key words: buckwheat husks, sunflower husks, cellulose, lignine, press-extruder, extrusion treatment.
613.292:658.562
ГЕЛЕВЫЕ ФОРМЫ БАД И ИХ КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Е.О. ЕРМОЛАЕВА 1, Н.А. ПЛЕШКОВА 1, АН. АВСТРИЕВСКИХ 2
1 Кемеровский технологический институт пищевой промышленности,
650056, г. Кемерово, Бульвар Строителей, 47; тел. : (3842) 75-66-39, электронная почта: Ьоуаг@кешИрр.ги Научно-производственное объединение «Арт Лайф»,
634032, г. Томск, ул. Нахимова, 8/2; тел.: (3822) 55-60-92, электронная почта: агЬШе@агЬШе.сош.ги
Разработана технология новой формы БАД в виде геля, обеспечивающая максимальную сохранность биологически активных веществ, рецептурных компонентов и эффективность их направленного действия в коррекции метаболических процессов желудочно-кишечного тракта.
Ключевые слова: биологически активная добавка к пище, гелевая форма, профилактика желудочно - кишечных заболеваний.
В настоящее время биологически активные добавки (БАД) к пище рассматриваются как наиболее быстрый и эффективный путь коррекции питания и здоровья [1, 2].
Направленное действие компонентов рецептуры и их действующих начал определяют функциональную направленность продукта, предназначенного для профилактики, в том числе распространенных алиментарных заболеваний.
Разработанный нами продукт представляет собой гелевую форму фитогелей - «Ациднейтрал». В основу их активной формулы положены купажные экстракты растений, объединенные общей биологической ролью и единым направлением воздействия на профилактику гиперсекреторных гастритов и применяемые в комплексном лечении хронических гастритов с повышенной кислотностью желудка, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Разработанная БАД может быть использована также в качестве скорой помощи при изжоге, болях в эпигастрии, являющихся следствием повышения кислотности желудочного сока и спазмов гладкой мускулатуры. «Ациднейтрал» снижает воспалительные процессы в слизистой оболочке желудка и повышает ее устойчивость к воздействию бактериальных факторов агрессии, в том числе и к Helicobacter pylori. Клиническая эффективность БАД подтверждена экспертным заключением Института питания РАМН.
Рецептура БАД включает следующие компоненты: жидкий экстракт семени льна, кальция карбонат, маг -
ния карбонат, магния оксид, сухие экстракты чаги, ромашки и корня солодки.
Фитогель отличается высокой скоростью биологического действия, поскольку активные вещества растительного происхождения равномерно взвешены в пектиновой основе геля и начинают всасываться уже в ротовой полости. Биологический эффект достигается через 10-15 мин после попадания фитогеля в организм.
Схема технологического процесса включает следующие этапы: приготовление купажного экстракта; смесь купажного экстракта, яблочного сока, воды нагревают до 60°С и добавляют остальные компоненты
