Особенности получения и питательность экструдированных кормов с включением животных отходов

Традиционная технология переработки вторичного сырья животного происхождения предполагает многочасовую термообработку при повышенном давлении. Процесс характеризуется длительностью, высокой энергоёмкостью, наличием экологических рисков и снижением кормовой ценности продукта. Предлагается технология производства кормов с включением боенских отходов путём сухой экструзии. Сырьё подвергается комплексному барогидротермическому воздействию, в результате чего оно стерилизуется, обезвоживается, а полисахариды и протеин реструктуризируются. Система охлаждения продукта позволяет резко снизить температуру и гигроскопичность кормов после экструзии. Проведён анализ 10 партий кормов, изготовленных по данной технологии. в корме содержались обезжиренные мясные субпродукты, отходы мукомольной и кондитерской промышленности. Были проанализированы питательность, аминокислотный и витаминный состав корма в сравнении с зерном пшеницы и гороха, а также бактериальная обсеменённость. При должном хранении параметры влажности, уровень питательности и бактериальной обсеменённости сохраняются в течение 6 месяцев, а после изменяются незначительно. Переваримость протеина в корме превышает 80 %; для него также характерно довольно высокое содержание клетчатки и жира. Экструдат богат минеральными веществами, а по содержанию большинства незаменимых аминокислот не уступает зерну пшеницы и гороха. Экструдированный растительно-животный корм близок по питательности к рекомендуемым нормам для свиней и птицы. Он выпускается в форме облегчённых гранул, технологичных и привлекательных для живот- ных. Его можно использовать для включения в состав полнорационных комбикормов как дешёвый растительно-животный белок, а также как концентратную подкормку для КРС .

Потребность отечественных животноводческих хозяйств в высокобелковых кормах растительного, животного и микробиологического происхождения, удовлетворяется в настоящее время не в полной мере. Актуальным является дальнейший поиск новых компонентов рационов, позволяющих уменьшить их стоимость при сохранении высокой питательности и усвояемости ингредиентов. Один из перспективных путей — замена зернового сырья в составе комбикормов отходами производства. В европейских странах зерновое сырьё составляет не более 45 % от общего объёма выпускаемой продукции, в России его доля достигает 70–75 % (Обзор российского рынка комбикормов [Электронный ресурс]). Ценным вторичным сырьём в кормопроизводстве являются ветеринарные конфискаты, непищевые отходы и малоценные в пищевом отношении продукты, получаемые при переработке рыбы, птицы, скота и других животных, а также трупы скота и птицы, допущенные к переработке органами ветеринарно-санитарного надзора . Их переработка предполагает получение биологически ценного, безопасного и стойкого при хранении корма. Традиционно для такого сырья наиболее распространена многочасовая термообработка при повышенном давлении в аппаратах периодического действия, в частности, в вакуумных котлах Лапса сухим или мокрым способом. При этом сырьё медленно нагревается до температуры 118–130°С, при которой погибает основная масса бактерий, и стерилизуется в течение 30–60 минут при давлении 0,3–0,4 МПа. Затем разваренная масса сушится в течение нескольких часов под давлением 0,05–0,06 МПа при температуре 70–80°С. Основным видом получаемой кормовой продукции является мука животного происхождения (мясокостная, мясная, кровяная, костная, мука из гидролизованного пера, рогокопытная, рыбная и пр.). 

1. Результаты исследования бактериальной обсеменённости и токсичности кормов через 5 минут (числитель) и 6 месяцев (знаменатель) после экструзии

2. Питательность 1 кг готового корма в сравнении с зерном пшеницы и гороха

3. Переваримость протеина в образцах корма (по ГОСТ 13496.4)

1. 1. 4. Аминокислотная и витаминная питательность 1 кг корма в сравнении с зерном пшеницы и гороха

К недостаткам традиционной технологии относятся:

– длительность процесса получения готового продукта (до 10–12 часов);

– денатурация 70–75 % протеина в результате многочасовой термообработки, что снижает кормовую ценность продукта;

– высокая энергоёмкость: для работы установок помимо электроэнергии необходимы газ, пар и горячая вода;

– наличие экологических рисков: загрязнение окружающей среды сероводородом, меркаптаном, сернистым газом и другими веществами, образующимися при разрушении белковых соединений в результате длительной термообработки.

Предлагается технология производства кормов с включением боенских отходов путём сухой экструзии, где в качестве источника нагревания используется трение в процессе прохождения экструдируемой массы через компрессионные диафрагмы в стволах экструдеров. После измельчения отходы животного происхождения смешивают с растительным наполнителем, что уменьшает влажность массы, подаваемой в экструдер, с 78–85 (исходная) до 28–30 %. В качестве наполнителя используется зерно, зерноотходы, отруби, шроты. Объём наполнителя должен быть в 3–5 раз больше объёма отходов животного происхождения и зависит от степени их влажности. Во время экструзии сырьё подвергается комплексному барогидротермическому воздействию, в нём происходят сложные физико-химические изменения, обеспечивающие стерилизацию, обезвоживание, реструктуризацию полисахаридов и протеина. Полностью или значительно разрушаются антипитательные соединения, такие как уреаза, ингибиторы протеаз, трипсина. Критическим местом технологий, в основе которых лежит обезвоживание, является высокая гигроскопичность получаемого продукта, что сопровождается насыщением его водяными парами из воздуха с соответствующим повышением влажности, контаминацией микрофлорой и снижением срока хранения.

5. Питательность предлагаемого корма в сравнении нормами для полнорационных комбикормов

Отличительной чертой анализируемой технологии является высокоэффективная система охлаж- дения, которая позволяет в течение нескольких секунд после экструзии резко снизить температуру и гигроскопичность продукта.

Результаты исследований. Нами был проведён анализ 10 партий кормов, и в среднем в корме содержалось 12,5 % обезжиренных мясных субпродуктов (свиных и рыбных), 23,5 % пшеничных отрубей, около 59,0 % других отходов мукомольной промышленности и 5,0 % отходов кондитерской промышленности. Выявлено, что уже в течение первых минут после экструзии формируются параметры влажности, уровня питательности и бактериальной обсеменённости, которые сохраняются при соблюдении условий в течение 6 месяцев, а в течение последующего аналогичного периода из- меняются не более чем на 5,8±0,03 % (табл. 1, 2).

Энергетическая питательность 1 кг изучаемого корма составила 11,6 МДж, что соответствует показателям концентрированных кормов (табл. 2). Содержание сырого протеина находилось на среднем уровне между зерном злаковых и бобовых (182,8±1,01 г/кг).

Уникальная комбинация температурного режима, давления, влажности и временного фактора обеспечивает переваримость протеина в получаемом корме свыше 80 % (табл. 3). Для описываемого корма характерно довольно высокое содержание клетчатки (7,0 %) и жира (6,0 %), что обусловлено введением в экструдируемую смесь отрубей и сырья  животного происхождения.

Благодаря сочетанию растительного и животного сырья экструдат богат минеральными веществами: содержание большинства исследованных макро- и микроэлементов в нём выше, чем в зерне. Cодержание лизина, аргинина, гистидина, изолейцина и треонина в корме находится на среднем уровне между зерном злаковых и бобовых культур (табл. 4), а концентрация остальных — на уровне содержания в горохе (фенилаланин, валин) или значительно выше (лейцин, метионин, цистин,  тирозин, глицин). Из витаминов группы B в изучаемом корме кон- центрация витаминов В2, В6, Вс выше, чем в   зерне. 

Кроме того, как и во всех экструдированных кормах, в нём содержатся частично желатинизированный крахмал и модифицированная клетчатка, образу- ются комплексные соединения жиров с крахмалом, что улучшает их усвояемость, стабилизируются жиры за счёт инактивации липазы и липоксидазы, а также сохраняются природные антиоксиданты лецитин и токоферол (Остриков, Магомедов, Дерканосова и др., 2007).

Согласно данным таблицы 5 экструдированный растительноживотный корм близок по питательности к нормам, рекомендуемым для полнорационных комбикормов для свиней и птицы. Поэтому его можно использовать в качестве основной или дополни- тельной составляющей полнорационных комбикормов для свиней и птиц, как добавку незаменимых аминокислот и минеральных веществ к рационам, как концентратную подкормку для крупного рогатого скота.

Анализируемые корма выпускаются в форме облегчённых гранул, не гигроскопичных, не склонных к окислению, появлению посторонних запахов, рассыпанию и расслаиванию в процессе хранения и транспортировки. Срок хранения в заводской упаковке (полипропиленовый мешок массой 25 кг) более 8 месяцев.

Гранулы имеют привлекательный для животных запах и вкус, охотно поедаются как сельскохозяйственными, так и домашними животными (кошки, собаки), а при смешивании с другими кормами увеличивают их поедаемость. Их также можно использовать в системах жидкого кормления: они хорошо растворяются, превращаясь в мелкодисперсную гомогенную массу.

Заключение. Предлагаемая технология экструдирования отходов растительноживотного происхождения позволяет получить безопасный для животных и птиц корм со сравнительно высоким уровнем усвояемости питательных веществ, по общей питательности соответствующий зерну злаковых, а по содержанию протеина и ряда аминокислот превосходящий его. Получаемый корм пригоден для использования в составе полнорационных комбикормов для моногастричных животных, птиц или для включения в качестве концентратной части в состав рационов жвачных животных.