Качество продуктов переработки семян сои и рапса и эффективность их применения в составе комбикормов для цыплят-бройлеров

Актуальность проблемы. В решении проблемы протеиновой и энергетической полноценности рационов, которая представляется ключевой задачей работников животноводства и сельскохозяйственной, науки, важное место отводится бобовым и масличным кормовым культурам. Они находят широкое применение при кормлении животных в виде зеленых кормов, натуральных и консервированных (сенаж, силос), измельченных семян и продуктов их переработки (жмыхи, шроты, масло и др.). Среди бобовых и масличных кормовых культур важная роль как источника белка и энергии отводится сое и рапсу.

Нативные бобы сои содержат 34−45% высокополноценного белка и 20−30% растительного жира. Белки бобов сои отличаются высокой биологической ценностью, что обусловлено его высоким уровнем и оптимальным соотношением незаменимых аминокислот. Так, если ценность белков молока или яиц принять за 100, то биологическая ценность белков большинства бобовых составит 75−85, а сои даже близко к 100. Биологическая же ценность белков пшеницы будет равна 62— 68, кукурузы — 52−58, овса — 70−78 (А. Пономарев, В. Ко-лотко, 1995).

В белках зерна злаковых содержание лизина и триптофана низкое. Белки бобовых являются хорошим источником этих аминокислот. Например, лизина в сыром протеине сои 14.821.9%, а в протеине злаковых — 2.8−4.4% (Ю. И. Зуднев,.

1988) .

Белки семян рапса по аминокислотному составу приближаются к белкам сои. Однако семена сои и рапса содержат антипитательные биологически активные вещества, которые снижают действие пищеварительных ферментов в организме животных и птицы и эффективность использования корма или оказывают токсическое действие (Р. Я. Кузнецов, 1977; Г. С. Посыпанов, 1979).

В соевых бобах антипитательные вещества представлены ингибиторами трипсина и химотрипсина, лектинами, сапонинами, фитиновой кислотой и другими.

Ингибиторы трипсина и химотрипсина, связываясь с пищеварительными ферментами протеолитического действия, образуют не активные комплексы, тем самым, уменьшая переваримость белков. Ингибиторов трипсина и химотрипсина в сырых соевых бобах содержится выше, чем в горохе и составляет 14−28мг/г и 4.5−9 мг/г соответственно (3. М. Морозов, Я. Л. Гудкович, 1980).

Лектины агглютинируют красные кровяные тельца, а также снижают активность клеток слизистой кишечника, в результате чего нарушается переход питательных веществ из кишечника в кровь. Следует отметить, что их количество в бобах сои не велико (1−3%), а потому отрицательное влияние на питательную ценность сравнительно меньше, чем у ингибиторов трипсина и химотрипсина.

Сапонины — это гликозиды, придающие сырым бобам горький вкус и оказывающие гемолитическое' воздействие на эритроциты. В сое их роль в качестве антипитательного фактора не велика ввиду низкой концентрации (около 0.5%).

В сое обнаружены генистин (около 0.1%) и фитиновая кислота, влияющие на обмен кальция в костях, способствующие развитию рахита и затрудняющие усвоение животными минеральных веществ: цинка, меди, железа (А. А. Бабич, 1974) .

Рапс, как и соя, содержит целую группу таких антипитательных веществ, как глюкозинолаты, эруковая кислота, танины, полифенолы, фитиновая кислота, кротониловое масло. Глюкозинолаты и эруковая кислота в рапсе лимитируют использование белка. Летучие соединения: изотиоцианаты и тиоцианаты, которые в составе горчичного или кротонилово-го масла придают семенам рапса специфически горький привкус. Они раздражают слизистую оболочку пищеварительного тракта животного, тормозят поступление йода из крови в щитовидную железу (А. А. Гортлевский, В. А, Макеев, 1984) .

Содержание в сое и рапсе антипитательных веществ ограничивает возможность их использования для кормления животных и производства комбикормов и требует разработки методов технологической переработки.

До настоящего времени доступных технических средств для переработки семян сои и рапса нет. Переработку масличных культур с использованием прессов ПШ-68, ПШ-70, ПШМ-250 проводят только для получения растительных масел и жмыха. При этом прессование на данных машинах не обеспечивает инактивации антипитательных веществ. Влаготепло-вая обработка бобовых в пресс-камере ПК-2 00 не нашла широкого применения (А. Шевченко, П. Никулин, 1997).

В связи с этим разработка способов подготовки бобов семян сои и рапса, применение продуктов их переработки для производства комбикормов является актуальным и требует неотложного решения.

Цели и задачи исследований. Цель настоящих исследований — дать оценку качеству продуктов переработки бобов сои и семян рапса на прессах, экструдерах и продуктивному их действию в составе полнорационных комбикормов.

Для достижения этой цели на разрешение были поставлены следующие задачи:

1. Изучить качество продуктов семян сои и рапса, переработанных на прессе ПШМ-250 при разных температурных режимах.

2. Установить качество продуктов семян сои и рапса, полученных при разных температурных режимах на экструдере КМЗ-2У.

3. Выявить оптимальные по качеству полножирные (без отжима масла) и полужирные (с частичным отжимом масла) продукты сои и рапса для комбикормовой промышленности.

4. Дать биологическую и экономическую оценку эффективности использования продуктов переработки сои и рапса в составе комбикормов для цыплят-бройлеров .

Научная новизна. Впервые изучено содержание питательных и анипитательных веществ в продуктах переработки семян сои и рапса, полученных при разных режимах пресса ПШМ-2 50 и экструдера КМЗ-2У усовершенствованной конструкции .

Обоснованы параметры работы этого оборудования при подготовке семян сои и рапса для производства комбикормов. Дано теоретическое и научное — обоснование применению полнои полужирным продуктам сои и рапса в составе комбикормов, изучено продуктивное действие их при выращивании цыплят-бройлеров и влияние на качество тушки.

Практическая значимость работы. Дана оценка качеству продуктов переработки семян сои и рапса на прессах и экс-трудерах и установлены оптимальные параметры их Производства для комбикормовой промышленности, в частности, разработана и апробирована технология подготовки семян сои и рапса. полно и полужирных продуктов, соответствующих по содержанию антипитательных веществ требованиям к сырью для производства комбикормов активностью уреазы 0.1−0.2ДрН, ингибитора трипсина — 4−5 мг/г.

Разработан технологический регламент «Линии переработки семян сои и рапса при производстве комбикормов» (ПРИЛОЖЕНИЕ 1). Определены режимы работы штатного оборудования комбикормовых заводов, для экструдера КМЗ-2У разработаны специальная приставка и насадка (ПРИЛОЖЕНИЕ 2,3) .

В производственных условиях апробировано производство полнорационных комбикормов для цыплят-бройлеров.

В научно-производственных условиях на цыплятах-бройлерах апробировано продуктивное действие комбикормов с полнои полужирными продуктами сои и рапса, по продуктивному действию которые не уступают комбикормам традиционного состава.

Разработаны технические условия на сою экструдирован-ную кормовую и рапс экструдированный кормовой (ПРИЛОЖЕНИЕ 4 г 5).

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Питательность и содержание антипитательных веществ в продуктах переработки семян сои и рапса на прессе ПШМ-250;

2. Качество и антипитательные свойства полнои полужирных продуктов переработки на экструдере;

3. Качество комбикормов с разным вводом полнои полужирных продуктов переработки сои и рапса;

4. Интенсивность роста и качества мяса цыплят-бройлеров при выращивании на комбикормах с продуктами переработки семян сои и рапса на экструдерах.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научных конференциях профессорско-преподавательского и аспирантского состава Воронежского Госагроуниверситета им. К. Д. Глинки (1998;2000 гг.) — на совместном заседании кафедр кормления сельскохозяйственных животных, разведения и частной зоотехнии сельскохозяйственных животных (1998;2000 гг.) — на научно-практической конференции по птицеводству Всероссийского научно-исследовательского института комбикормовой промышленности (1999 г.). и.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

5. ВЫВОДЫ.

1. Выращенные в Центрально-Черноземной Зоне бобы сои сорта «Соер-1» содержат в 1 кг обменной энергии 9,17 МДж, переваримого протеина — 221 г, сырого жира — 219 г, а семена рапса сортов «Ратник» и «Форум» — 13,88 МДж обменной энергии, 152 г переваримого протеина и 4 98 г сырого жира.

1.1.Переработка семян сои на прессе ПШМ-250 при температурных режимах 70°-84°С обеспечивает активности уреазы и ингибитора трипсина.

1.35−1.12А pH и 20.34−17.66 мг/г соответственно.

1.2.При переработке бобов сои в нативном и измельченном виде на экструдере КМЗ-«У в режиме пресса, достигается степень отжима масла на уровне 13−15% и активность уреазы в жмыхе — 1.8−1.бДрН, а при переработке зерносмеси сои и ячменя в соотношении 1:1 и температурных режимах 82−94°, активность уреазы получаемого продукта — 0.45−0.35АрН.

1.3.Переработка семян сои (нативных и измельченных) в полножирный продукт на экструдере КМЗ-2У со специально разработанной насадкой, при температурном режиме 90−115С обеспечивает получение качественного продукта для комбикормовой промышленности с активностью уреазы 0.1−0.2ДрН, ингибитора трипсина — 4−5ДрН и производительностью экструдера 90−100 кг/ч.- переработка измельченной зерносмеси сои и ячменя обеспечивает получение качественного продукта для комбикормов (активность уреазы 0 .15−0. 05Д рН) и повышение производительности экструдера до 200−220 кг/ч.

1.4. Получение полужирного продукта (жмыха) семян сои с отжимом масла достигается двух этапной переработкой:

— на первом этапе переработка семян сои на экструдере со специальной насадкой при температурном режиме 100°-105°, обеспечивает получение полножирного продукта с активностью уреазы 0.1ДрН;

— на втором этапе переработка этого продукта на экструдере с маслоотделяющей приставкой ПМ-2Б при температурном режиме 90° - 95° обеспечивает степень отжима масла 40%, выход масла 10% и получение качественного полужирного продукта (жмыха) для производства комбикормов с содержанием жира 11.7% и активностью уреазы O.lApH.

1.5.Переработка семян рапса на прессе ПШМ-250 при температуре 104° обеспечивает отжим масла 25%, выход его — 12%, с низким содержанием изотиоцианатов 0.06%.

1.6.Применение экструдера КМЗ-2У с маслоотделяющей приставкой ПМ-2Б для переработки семян рапса обеспечивает отжим масла 50−56% и его выход 25−28%. Получение рапсового масла высокого качества (содержание изотиоцианатов 0.097) позволяет включать его в состав комбикормов взамен жиров животного происхождения.

2.Полножирная соя, экструдированная при температуре 95 и 120 и используемая в составе комбикорма ПК-5 (в количестве 20%) и в составе комбикорма ПК-6 (в количестве 25%) для выращивания цыплят-бройлеров обеспечивает получение массы тела 1940;1980г и среднесуточные приросты 38−39г, а также высокий убойный выход — 7 2−74% и хорошие качества тушки, что несколько выше продуктивного действия комбикорма традиционного состава.

2.1.Применение экструдированного полножирного и полужирного рапса в составе комбикормов для цыплят-бройлеров в количестве 10% не оказывают отрицательного влияния на их продуктивные качества, сохранность и затраты корма. Масса тела цыплят-бройлеров на конец выращивания составляла 1844−1863 г, среднесуточный прирост — 36 г. Затраты корма на 1 кг прироста 2.37 -2.3 9 кг, на одну голову в сутки — 85 г.

2.2.Комбикорма с вводом рапсового масла в количестве 3.3−4% и с вводом жира животного происхождения в тех же количествах оказывают одинаково высокое продуктивное действие: масса тела цыплят в 56 дней — 2083;2085 г, среднесуточный прирост — 4 0.3−4 0.4 г, затраты.

104 корма на 1 кг прироста — 2.33−2.37 кг и убойный выход — 7 4−75%.

2.3.Одновременное применение полножирных продуктов сои в количестве 20−21% и рапса 5−10% в составе комбикормов, не оказывает отрицательного воздействия на сохранность и продуктивные качества цыплят-бройлеров при одновременном снижении себестоимости комбикорма.

Экономический эффект от использования полножирной сои в составе комбикормов для цыплят-бройлеров в расчете на 1 голову составил 7,88 руб. Экономический эффект от применения полножирного рапса в расчете на 1 цыпленка составил 3.1 руб.

105 б. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА.

1.Производство полно и полужирных продуктов семян сои и рапса для комбикормовой промышленности осуществлять в соответствии с технологическим регламентом «Линии переработки семян сои и рапса при производстве комбикормов».

2.Оценку качества полнои полужирных продуктов переработки семян сои и рапса для комбикормов проводить в соответствии с ТУ-9296−024−932 117−99 «Соя экструдированная кормовая» и ТУ-9296−025−932 117−99 «Рапс экструдированный кормовой» (каталожные листы на новые виды продукции зарегистрированы Воронежским центром стандартизации, метрологии и сертификации Госстандарта России 19.07.99).

3.Применять в составе полнорационных комбикормов для цыплят-бройлеров полнои полужирные продукты переработки семян сои и рапса в количестве 20-'25% и 5−10% соответственно.

11)Ь.

4.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Научно-производственные эксперименты по решению поставленных в настоящей работе задач выполнены в рамках плановой НИР Всероссийского научно исследовательского института комбикормовой промышленности № 1.01.100 «Разработка безотходной технологии переработки масличных культур (сои, рапса) на комбикормовых предприятиях с применением экструдеров».

Основной объем исследований проведен на базе стендового корпуса, лабораторий и вивария Всероссийского НИИ комбикормовой промышленности, на ГУСП ППХ «Забродненское» Калачеевского района Воронежской области, а также в условиях Воронежского экспериментального комбикормового завода, оборудование, технологический и методический уровень которых достаточно полно отражает современное состояние комбикормовой промышленности.

Результаты наших исследований свидетельствуют, что выращенные в условиях Центрально-черноземной зоны семена сои и рапса содержат в 1 кг обменной энергии 9,17 МДж, протеина — 337 г, жира — 219, б г, а семена рапса содержат соответственно 13,88 МДж энергии, 264 г протеина и 498 г жира. Следовательно, энергетическая, протеиновая и жировая питательность сои и рапса Центрального Черноземья выше, чем у выращенных в других регионах. При этом в натив-ных семенах сои активность уреазы равна 1,85 АрН (при ПДК 0,1 — 0,2 АрН), а ингибитора трипсина — 21,96 мг/г (ПДК — не более 5 мг/г). Поэтому неприемлемо применять их для кормления в неподготовленном виде. Выведенные сорта рапса «Ратник» и «Форум» содержат незначительное количество эруковой кислоты — 0,12% и 0,14% глюкозинолатов, что значительно ниже предельно допустимых концентраций. Однако, переваримость протеина в семенах сои и семенах рапса низкая (6.5,6 и 57,4% соответственно). Следовательно, для инактивации антипитательных веществ сои и для повышения переваримости протеина в семенах сои и рапса необходимо проводить подготовку и переработку их перед скармливанием, в частности, хорошего качества продукты сои можно получать при переработке на экструдере, а качественные продукты рапса — на прессах и на экструдерах. Проведенная нами экспертиза продуктов переработки семян сои на прессе ПШМ-250 свидетельствует, что в продуктах, получаемых при температуре 70−84°, степень отжима масла достигает 20,6%, а его выход — 6,8%, активность уреазы в жмыхе снижается незначительно (до 1,12 ДрН).

Переработка семян сои на экструдере КМЗ-2У в режиме пресса также не дает положительных результатов ни по отжиму масла и его выходу, ни по снижению активности уреазы. Так, при переработке не измельченных семян сои на экструдере в режиме пресса при температурном режиме 7257° отжим масла составляет 13,0−7,5%, а активность уреазы остается на исходном уровне — 1,85 ДрН. Переработка измельченных семян сои при температуре 72−85° обеспечивает отжим масла до 15%, но активность уреазы при этом снижается незначительно (1,6 ДрН), что выше ПДК 0,1−0,2 ДрН. Переработка смеси семян сои и ячменя в соотношении 1:1 также не приводит к снижению активности уреазы до допустимого для сырья комбикормов. Только переработка семян сои (нативных и измельченных) в полножирный продукт (без отжима масла) на экструдере КМЗ-2У при температурном режиме в пределах 90−115° дает снижение активности уреазы до 0,2−0,05 АрН и ингибитора трипсина 5, 08−3, 47 мг/г, а переваримость протеина при этом повышалась до 76,2%. Производительность экструдера при таком режиме 90−100 кг/ч. Производительность экструдера повышалась до 200−220 кг/ч при переработке смеси измельченной сои и ячменя в соотношении 1:1, а получаемый продукт имеет хорошее качество с активностью уреазы 0,15−0,05 АрН.

Переработка семян рапса на прессе ПШМ-250 и на экструдере КМЗ-2У в режиме пресса дает положительные результаты по качеству продукта. Так, при переработке семян на прессе, степень отжима масла достигает 25,3%, а его выход — 12,6%, содержание изотоцианатов в пересчете на абсолютно сухое обезжиренное вещество снижается до 1,12%. Однако, вследствие конструкции пресса, его производительность составляет всего 40 кг/ч. При переработке рапса на экструдере в режиме пресса производительность достигает 170 кг/ч, а степень отжима масла до 56,6%, его выход — до 28,8%. При переработке рапса в полножирный продукт на экструдере также получен продукт хорошего качества, с переваримостью протеина 87,9%.

Полужирный продукт сои, получаемый по разработанной нами двухступенчатой технологии переработки сои на экструдере КМЗ-2У специально сконструированными насадкой и приставкой. На первом этапе получают полножирный продукт сои на экструдере со специально разработанной насадкой при температурных режимах 100−105° с переваримостью протеина 75,1%. На втором этапе из полножирного продукта на экструдере с маслоотделяющей насадкой при температуре 90.

95° получают полужирный продукт с переваримостью протеина 81,2%. Степень отжима масла составляет 40,6%.

Полученное нами масло сои и рапса по органолептиче-ской и биохимической оценке соответствует соевому и рапсовому маслу второго сорта пригодному для использования на кормовые и пищевые цели.

Результаты наших исследований о качестве переработки семян сои и рапса соответствуют данным о благоприятном влиянии технологического процесса обработки кормовых средств на экструдереах, в которых отмечено, что, несмотря на кратковременность процесса экструзии (30 сек), этого времени вполне достаточно для инактивации антипитательных веществ, потери питательных веществ при этом минимальные, а масло, получаемое в процессе экструзии дольше хранится, т.к. фермент липоксигеназа, обуславливающий его прогоркание, разрушается.(Ferket R., Best P.1993).

Наши данные о высоком продуктивном действии комбикормов с продуктами переработки сои и рапса, также соответствуют литературным данным об эффективном использовании жмыхов и масла этих семян, а также полножирных продуктов в животноводстве (П. П. Мельник, В. А. Карамзин, 1999).

Технологичность полно и полужирных продуктов переработки семян сои и рапса, масла рапсового подтверждена при выработке опытных партий комбикормов с их вводом, а продуктивные их свойства убедительно характеризует результативность научно-производственных опытов по применению этих комбикормов при выращивании цыплят-бройлеров.

Экономический эффект от применения полножирной сои в составе комбикормов при выращивании цыплят-бройлеров в.

100 расчете на 1 цыпленка составил 7,88 руб., а экономический эффект от применения полножирного рапса — 3,1 рубля.

На основании результатов наших исследований разработана нормативно-технологическая документация на производство продуктов переработки семян сои и рапса: технологический регламент «Линии переработки семян сои и рапса при производстве комбикормов», технические условия 9296−024−932 117−99 и «Соя экструдированная кормовая» и технические условия 9296−025−932 117−99 «Рапс экструдированный кормовой».

Выше изложенное дает основание считать задачи, поставленные перед нашей работой, полностью выполненными. Применение наших разработок в комбикормовой промышленности, по нашему мнению, позволяет в определенной степени решать проблему протеиновой и энергетической полноценности кормления.