Спосіб виготовлення гранульованого корму для тварин

Реферат: Спосіб виготовлення гранульованого корму для тварин і продукт, виготовлений цим способом, що включає: одержання складу, що містить: а) 10-90 мас. % органічної кислоти, вибраної із групи, що включає оцтову, пропіонову, масляну і їх суміші, b) 1-90 мас. % поверхнево-активної речовини на основі етоксильованої рицинової олії, що має HLB від 4 до 8 і молярне відношення 1 молекула рицинової олії до 1-200 молекул етиленоксиду, с) до 20 мас. % антимікробних терпенів або ефірних масел; додавання води з одержанням композиції для термічної обробки й внесення ефективної кількості зазначеної композиції для термічної обробки в корм для тварин з достатнім нагріванням для гранулювання або екструзії корму. UA 101280 C2 (12) UA 101280 C2 UA 101280 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь винаходу Термічна обробка для кондиціювання корму для тварин за допомогою примішування розчину, що містить змішані органічні кислоти, поверхнево-активну речовину на основі етоксильованої рицинової олії й антимікробний терпен, що поліпшує якість гранул (клейстеризацію крохмалю, міцність гранул, утримання вологи), параметри подрібнення корму в кормодробарці (пропускну здатність для корму, витрату енергії) і поліпшує інгібування цвілі й бактерій у порівнянні з товарними композиціями органічних кислот. Передумови Звичайно в промисловому тваринництві використовується гранульований корм. Гранулювання - це перетворення порошкоподібного корму в маленькі гранули, що включають усі необхідні для тварини поживні речовини. Як правило, виробництво з сировинних матеріалів за допомогою гранулювання становить 60-70 % від вартості кормів для тварин, що виготовляються. Пошук методики або модифікації для зниження вартості виробництва без зниження якості корму було одним з найбільш важливих питань у промисловому тваринництві. Деякі дослідження показують, що гранулювання поліпшує перетворення корму більш ніж на 12 %. Це поліпшення в показниках відноситься до зменшення непродуктивної витрати корму, сегрегації інгредієнтів і енергетичних витрат при поїданні [Behnke, K. C. 1994, "Factors affecting pellet quality" pages 44-54, Proc. Maryland Nutr. Conf. Feed Manuf., College Park, MD. Maryland Feed Ind. Council, and Univ. Maryland, College Park. Briggs; J.L., D.E. Maier, B.A. Watkins, and K.C. Behnke. 1999, "Effect of ingredients and processing parameters on pellet quality", Poult. Sci. 78: 1464-1471]. Міцні гранули знижують непродуктивну витрату, знижують сегрегацію, поліпшують смакову привабливість і дозволяють з'їсти більше їжі за менший час. Курчата, яким давали мішанку, витрачали 14,3 % 12-ти годинного дня на їжу в порівнянні з 4,7 % для курчат, яких годували гранульованим кормом [Jensen L., L.H. Merill, C.V. Reddy and J. Mcginnis, 1962, "Observations on eating patterns and rate of food passage of birds fed pelleted or unpelleted diets". Poult. Sci. 41:14141419]. Процес грануляції вимагає етапу кондиціювання, який містить у собі обробку паром для клейстеризації крохмалю в раціоні й для одержання кращого зв'язування, таким чином збільшуючи міцність гранул. Клейстеризація крохмалю – це процес, у якому вода у формі пари дифундує в гранулу крохмалю, викликаючи набрякання [Parker, R. and S.G. Ring. 2001, "Mini Review: Aspects of the Physical Chemistry of Starch", J. Cereal Sci. 34: 1-17]. Як тільки клейстеризований крохмаль остигає, він утворює гель, котрий діє як речовина, що склеює, викликаючи зв'язування часток [Lund, D. 1984, "Influence of time, temperature, moisture, ingredients and processing conditions on starch gelatinization", CRC Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 20:249-273]. Додавання більших кількостей вологи в гранули крохмалю викликає набрякання [Parker, R. and S.G. Ring, 2001, "Mini Review: Aspects of the Physical Chemistry of Starch", J. Cereal Sci. 34: 1-17]. Як тільки клейстеризований крохмаль остигає, він утворює гель, котрий діє як речовина, що склеює, викликаючи зв'язування часток [Lund, D., 1984, "Influence of time, temperature, moisture, ingredients and processing conditions on starch gelatimzation", CRC Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 20:249-273]. Додавання більших кількостей вологи також знижує початкову температуру, що необхідна для того, щоб відбулася клейстеризація крохмалю. Звичайно вважалося, що клейстеризований крохмаль поліпшує доступ ферментів до глюкозидних зв'язків і тому поліпшує засвоюваність [Parker, R. and S.G. Ring, 2001, "Mini Review: Aspects of the Physical Chemistry of Starch", J. Cereal Sci. 34: 1-17]. Гранули корму ушкоджуються при завантаженні, розвантаженні, зберіганні, транспортуванні й переміщенні в годівниці. Перероблення й транспортування корму часто призводить до збільшення числа дрібних і роздроблених гранул і, у крайніх випадках, знижує загальний відсоток гранул, які досягають годівниць. Вважають, що на кожні 10 % збільшення дрібних часток припадає втрата одного балу перетворення корму, що, таким чином, вимагає поїдання більшої кількості корму для виробництва такої ж кількості м'яса. Найбільш загальноприйнятими параметрами, використовуваними для оцінки якості гранул, є індекс міцності гранул (PDI) і модифікований індекс міцності гранул (MPDI). PDI визначається процентним співвідношенням неушкоджених або неповних гранул, що залишаються після перебування у камері, яка обертається-перевертається, протягом 10 хвилин. MPDI подібний PDI, тільки додають п'ять 13 міліметрових шестигранних гайок до попередньо випробуваних в обертовій камері гранул для моделювання переробки та транспортування корму. Згідно даного винаходу відсоток дрібних часток поліпшується щонайменше на 10 % у порівнянні з контрольним зразком, обробленим водою, переважно щонайменше на 15 % або 20 %. Під час кондиціювання пару додають у корм до змісту вологи 6 %. Кожний відсоток вологи, доданий у корм через пару, підвищує температуру мішанки приблизно на 23 °C, що поліпшує 1 UA 101280 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 процес кондиціювання, оптимізуючи роботу гранулятора й міцність гранул [Fairfield, D., 2003 "Pelleting for Profit-Part 1, Feed and Feeding digest 54 (6) 2003], але ця волога губиться при охолодженні гранули. Деякі дослідження показали, що додавання води понад вологу, додану під час процесу кондиціювання, може поліпшувати гранулювання [Fairchild, F. and D. Greer, 1999, "Pelleting with precise mixer moisture control, Feed Int. 20 (8): 32-36; Moritz, J.S et al, 2003 "Feed manufacture and feeding of rations with graded levels of added moisture formulated at different densities", J. Appl. Pout. Res. 12:371-381]. Motitz та співавт. і Hott та співавт. описували збільшення PDI і зменшення споживання енергії при додаванні від 2,5 до 5 % вологи в кукурудзяно-соєвий раціон у змішувачі [Moritz, J. S. et al, 2001, "Effect of moisture addition at the mixer to a com-soybeanbased diet on broiler performance", J. Appl. Poult. Res. 10: 347-353;. Hott et al, 2008, "The effect of moisture addition with a mold inhibitor on pellet quality, feed manufacture and broiler performance", J. Appl. Poult. Res. 17:262-271]. Було показано, що додавання вологи в змішувач підвищує якість гранул і зменшує енергоспоживання гранулятора. Також було виявлено, що додавання вологи скорочує різницю температур (ΔТ) між мішанкою, що кондиціонується, й гарячими гранулами, що показує зменшення зношування матриці. Волога, додана холодною в корм у змішувач, стає обмеженням у різних реакціях, пов'язаних з нагріванням, таких як клейстеризація крохмалю, призводячи до збільшення PDI. Також ця волога не так легко видаляється з гранул, як волога, додана при кондиціюванні. Однак, додаткова волога може переходити на поверхню гранул, що може призвести до ризику поразки цвіллю. Використання поверхнево-активної речовини у зволожуючих добавках полегшує абсорбцію води в мішанку, таким чином знижуючи ризик поразки цвіллю. Додавання вологи піднімає деякі проблеми, які являють собою зв'язок між високою вологістю й ростом цвілі, а також розведенням їжі [Rahnema, S. and S.M. Neal, 1992, "Preservation and use of chemically treated high-moisture com by weanling pigs", J. Prod. Agric. 5 (4):458-461]. Прикладами грибів, що звичайно зустрічаються в зерні, що зберігається, є представники родів Aspergillus, Penicillium і Fusarium, наприклад A. parasiticus, F. tricinctum і P. citrinum [Smith, J.E., 1982, "Mycotoxins and poultry management", World's Poult. Sci. J. 38 (3):201212]. Ріст і розвиток спор цвілі часто викликають псування корму й продукцію мікотоксинів, обидва з яких є шкідливими для птахівництва. Tabib і співавт. виявили, що процес гранулювання традиційної їжі для домашньої птиці скорочує кількість цвілі, у той час як додавання інгібітора цвілі ще більше скорочує цю кількість [Tabib, Z., F. Jones, and P.B. Hamilton, 1984, "Effect of pelleting poultry feed on the activity of molds and mold inhibitors". Poult Sci. 63:7075]. Товарні інгібітори цвілі містять одну або кілька органічних кислот. Вони являють собою, головним чином, пропіонову, бензойну, масляну, оцтову й мурашину кислоти. Органічні кислоти були основною добавкою для зменшення числа захворювань інфекціями харчового походження. Механізм, за допомогою якого жирні кислоти з невеликим ланцюгом проявляють антимікробну активність, полягає у тому, що недисоційовані (RCOOH = неіонізовані) кислоти є проникними для ліпідів й тому можуть перетнути мікробну клітинну стінку, потім дисоціювати у + більш лужному внутрішньому середовищі мікроорганізму (RCOOH → RCOO + H ), роблячи цитоплазму нестабільною для виживання. Вивільнення іона водню порушує функціонування цитоплазми й інгібує ріст [Van Immersed, F., J.B. Russell, M.D. Flythe, I. Gantois, L.Timbermont, F. Pasmans, F. Haesebrouck, and R. Ducatelle, 2006, "The use of organic acids to combat Salmonella in poultry: a mechanistic explanation of the efficacy", Avian Pathology. 35(3): 182-188]. Використання органічних кислот, особливо мурашиної й пропіонової, добре описане в публікаціях рівня техніки. Застосування пропіонової кислоти та інших органічних кислот в якості консервантів для корму було добре описане [Paster, N. 1979, "A commercial scale study of the efficiency of propionic acid and calcium propionate as fungistats in poultry feed", Poult Sci. 58:572-576]. Пропіонова кислота є більш сильним інгібітором цвілі, ніж оцтова, валеріанова, масляна, молочна або бензойна кислота. Пропіонова кислота має ефективну дозу від 0,05 до 0,25 %, на відміну від інших органічних кислот, які вимагають більш ніж 0,5 % [Higgins C. and F. Brinkhaus, 1999, "Efficacy of several organic acids against mold", J. Applied Poultry Res. 8:480-487]. Консервування кукурудзи з високою вологістю було досягнуто при обробці 0,5 % суміші, що містить 80 ваг. % пропіонової кислоти й 20 ваг. % оцтової кислоти. Цим продуктом годували відлучених поросят, не викликаючи будь-якого шкідливого впливу на продуктивність. Додавання 0, 0,1, 0,2, 0,3 і 0,4 ваг. % оцтової кислоти до води не виявило впливу на продуктивність або кількість кишкових мікробів у курчат-бройлерів [Akbari, M.R., H. Kermanshani and G.A. Kalidari, 2004, "Effect of acetic 2 UA 101280 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 acid administration in drinking water on performance growth characteristics and ileal microflora of broiler chickens", J. Sci. & Technol. Agric. & Natur. Resour. 8 (3): 148]. Деякі патенти розкривають застосування органічних кислот в якості антимікробних засобів, але не говорять про які-небудь інші переваги. Патент США № 6867233 описує антимікробний кислотний склад на основі органічної кислоти й поверхнево-активної речовини для обробки їжі й поверхонь, що контактують з їжею. Ця композиція стабілізується пропіленгліколем, засобом проти спінювання і сіллю. Кислоти, які застосовують, включають оцтову кислоту, а не масляну кислоту. Вона також включає алкілсульфатну поверхнево-активну речовину, а не етоксильовану рицинову олію. Патент США № 7169424 розкриває інгібітор цвілі, що включає суміш двох органічних кислот, стабілізованих буфером, поверхнево-активну речовину й ефірне масло, що є разом менш корозійно-агресивними, ніж одна органічна кислота, не стабілізована буфером. Заявка PCT/US 2007/80001 розкриває спосіб інгібування росту патогенів у гранульованому кормі, який підвищує ефективність процесу гранулювання без надання неприємного запаху, внаслідок присутності амонійної солі масляної кислоти. Даний винахід не включає забуферені амонієм органічні кислоти й не має складностей з запахом, оскільки використовується інша органічна кислота й поверхнево-активна речовина. Корм і кормові інгредієнти є переносниками патогенних бактерій у тварин, які можуть передаватися людям. Проблеми захворювань харчового походження, обумовлених інфекціями Campylobacter spp., Shigella spp., Listeria monocytogenes, Yersenia enterolitica, Salmonella spp. і E. coli, є розповсюдженими в багатьох країнах. Статистика CDC (Центри контролю і профилактики захворювань США) говорить, що 76 мільйонів людей захворюють щороку внаслідок вживання недовареного м'яса, яєць, водних тварин, що мають панцир, непастеризованих молочних продуктів і немитих овочів. Сільськогосподарські тварини є головним джерелом серотипів Salmonella enterica, що не є серотипом typhi, який викликає приблизно 1,4 мільйони випадків захворювань, 16400 госпіталізацій і 580 смертей щороку в США. Сальмонела, факультативний внутрішньоклітинний патоген, здатна заражати людей і тварин призводячи в результаті до інфікування. Після проковтування сальмонела може заселяти кишечник і проникати з кишечнику, викликаючи системну інфекцію [Henderson, S. et. ah, 1999, "Early events in the pathogenesis of avian salmonellosis", Infec. Immun. 67(7): 3580-3586]. Більшість випадків сальмонельозу, присутніх у людей, простежувалися при вживанні яєць [Humphrey, T.J. et. al, 1994, "Contamination of egg shell and contents with Salmonella enteritidis", Int. J. Food Microbiol. 21 (1-2): 31-40]. Фактори, що присутні в яйцях, допомагають підтримувати більш низькі рівні сальмонели у яйцях, які щойно відкладені (частота виникнення 0,6 %), навіть якщо яйця з яйцепроводу тієї ж курки показують більш високі рівні сальмонели (частота виникнення 29 %); ці фактори можуть включати антитіла, антимікробні ферменти й білки, що зв'язують залізо та інгібують бактеріальну протеазу у жовтку та білку [Keller, L.H. et. al, 1995, Salmonella enteritidis colonization of the reproductive tract and forming and freshly laid eggs of chickens", Infec. Immun. 63 (7): 2443-2449]. Гранулювання за умов високої температури й високого тиску скорочує кількість не тільки сальмонели, але також й інших бактерій. Проблемою при гранулюванні є те, що немає захисту проти повторного мікробного зараження корму перед вживанням тваринам, наприклад, при розфасовці в мішки, транспортуванні, у кормороздавачах. Багато продуктів було розроблено для консервування води й корму для застосування у тварин. Прикладами добавок для води є продукти четвертинного амонію, продукти на основі хлориту, хлорування, діоксид хлору й сполуки-кислоти (оцтова, сорбінова, аскорбінова, лимонна й мурашина кислоти). Способи консервування корму включають термічну обробку, органічні кислоти, формальдегід, ефірні масла й опромінення. Усунення сальмонели органічними кислотами вимагає високих рівнів обробки, що передбачає високу вартість для тваринництва. Формальдегід, як вважається, є речовиною, що викликає рак, хоча зв'язок не був доведений. Опромінення корму є нерентабельним і незручним для споживача. Перкарбонат натрію є сильним окиснювачем, який застосовується в якості антимікробного засобу у кормі при рівні 12 % від раціону. Органічні кислоти були основною добавкою для зниження частоти виникнення інфекцій харчового походження. Добре відоме застосування коротко-, середньо- та довголанцюгових жирних кислот, таких як мурашина, пропіонова, молочна, лимонна, яблучна та інші. Емульгатор на основі етоксильованої рицинової олії одержують за допомогою реакції рицинової олії з етиленоксидом. Емульгатори на основі етоксильованої рицинової олії мають різні довжини ланцюга залежно від кількості етиленоксиду, що застосовується при синтезі. Молярне співвідношення може варіювати від 1 молекули рицинової олії до 1-200 молекул етиленоксиду, утворюючи емульгатор на основі етоксильованої рицинової олії, називаний емульгатор PEG-x(поліетиленгліколь)-рицинова олія, де x являє собою кількість частин 3 UA 101280 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 етиленоксиду [Fruijtier-Polloth, C, 2005, "Safety assessment on polyethylene glycols (Pegs) and their derivatives as used in cosmetic products", Toxicology 214: 1-38]. Ці емульгатори широко використовувалися для солюбілізації нерозчинних у воді лікарських засобів для лікування людей і тварин. Вони є нелетучими, стабільними сполуками, які не гідролізуются або руйнуються при зберіганні. Рицинову олію одержують з насіння Ricinus communis і, воно містить переважно тригліцериди ріцинолевої, ізоріцинолевої, стеаринової й дігідроксістеарінової кислот. Рицинова олія являє собою 90 % ріцинолеву кислоту (12-гідроксіолеінову кислоту) нетоксичний, біорозкладний і поновлюваний ресурс. Було подано декілька PCT заявок на застосування поверхнево-активної речовини на основі етоксильованої рицинової олії. Патентна заявка WO 99/60865 відноситься до емульсії поверхнево-активна речовина-вода, що додається до корму для тварин перед або після термічної обробки. Емульсія допомагає підтримці або зниженню втрати води в ході термічної обробки. Емульсія містить 1 або 8 частин води й від 0,005 до 0,5 частин поверхнево-активної речовини. Заявка WO 97/28896 описує здатність поверхнево-активної речовини сприяти диспергуванню меласи. Заявка WO 96/11585 розкриває застосування етоксильованої рицинової олії в кормі для тварин для поліпшення поживної цінності корму. У заявці WO 95/28091 додають етоксильовану рицинову олію до традиційного сухого корму для тварин для поліпшення доступності поживних речовин, збільшення росту тварин і зменшення смертності. Ці чотири патенти згадують додавання поверхнево-активної речовини на основі етоксильованої рицинової олії, переважно у вигляді емульсії, для поліпшення засвоюваності гідрофобних речовин у кормі для тварин, але не показують, як найкраще використовувати їх у виробничому процесі для зменшення споживання енергії й для запобігання розвитку цвілі й бактерій у кормі. Короткий опис винаходу Метою даного винаходу є забезпечення хімічної композиції корму для тварин, яка поліпшує процес гранулювання, що включає такий, де використовується процес екструзії, і яка має антимікробну активність. Ще однієї метою є забезпечення способу виготовлення гранульованого корму для тварин, що включає етапи, на яких: готують композицію, що містить a) 10-90 ваг. % органічної кислоти, обраної з групи, що включає оцтову, пропіонову, масляну і їх суміші, b) 1-90 ваг. % поверхнево-активної речовини на основі етоксильованої рицинової олії, що має HLB від 4 до 18 і молярне відношення 1 молекула рицинової олії до 1-200 молекул етиленоксиду, с) 0-20 ваг. % антимікробних терпенів або ефірних масел; додають воду з одержанням композиції для термічної обробки й вносять ефективну кількість зазначеної композиції для термічної обробки в корм для тварин з достатнім нагріванням для гранулювання або екструзії корму. Ще однією метою даного винаходу є забезпечення гранульованого корму для тварин, виготовленого за допомогою процесу, що включає: приготування композиції, що містить а) 10-90 ваг. % органічної кислоти, обраної з групи, що включає оцтову, пропіонову, масляну кислоту і їх суміші, b) 1-90 ваг. % поверхнево-активної речовини на основі етоксильованої рицинової олії, що має HLВ від 4 до 18, с) 0-20 ваг. % антимікробних терпенів або ефірних масел; додавання води з одержанням композиції для термообробки, і внесення ефективної кількості згаданої композиції для термообробки в корм для тварин з достатнім нагріванням для гранулювання або екструзії корму. Переваги даного винаходу включають: Відсоток дрібних часток поліпшений щонайменше на 10 % у порівнянні з контрольним зразком, обробленим водою, переважно щонайменше на 15 % або 20 %. Споживання енергії поліпшене в порівнянні з контрольним зразком, обробленим водою, щонайменше на 15 %, переважно щонайменше на 20 % або 25 %. Вологість гранул поліпшена щонайменше на 0,4 % у порівнянні з контрольним зразком, обробленим водою, переважно щонайменше на 0,5 % або 0,6 %. Оброблений корм має бактеріальне навантаження менше 20000 КУО/г, переважно менше 10000 КУО/г. Оброблений корм має цвілеве навантаження менше 20000 КУО/г, переважно менше 10000 КУО/г. 4 UA 101280 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Опис переважних варіантів здійснення Визначення "Ваговий відсоток" компонента ґрунтується на загальній вазі складу або композиції, у яку включений цей компонент. "Органічна кислота" включає мурашину, оцтову, пропіонову, масляну й інші C 4-C24 жирні кислоти або моно-, ді- або тригліцеріди C1-C24 органічних жирних кислот. "Антимікробний терпен" може включати алілдисульфід, цитраль, пінен, нерол, гераніол, карвакрол, евгенол, карвон, анетол, камфору, ментол, лімонен, фарнезол, каротин, тимол, борнеол, мірцен, терпінен, ліналоол або їх суміші. Більш конкретно, терпени можуть включати алілдисульфід, тимол, цитраль, евгенол, лімонен, карвакрол і карвон або їх суміші. Терпеновий компонент може включати інші терпени з антимікробними властивостями. Термін "ефективна кількість" сполуки означає кількість, здатну виконувати функцію або мати властивість, для якого представлена ефективна кількість, наприклад, нетоксична, однак достатня кількість для забезпечення бажаного рівня переваг гранулювання, здрібнювання й антимікробної ефективності. Таким чином, фахівець у даній області може визначити ефективну кількість з використанням тільки стандартного дослідження. При гранулюванні корму пар впорскують у мішанку, потім масу гранулюють. В екструдованому кормі пар впорскують у мішанку під тиском, потім масу гранулюють. Екструдований корм є менш щільним, ніж мішанка. Склади різняться не тільки за концентраціями основних компонентів, наприклад, органічних кислот, але також за типом терпенів, поверхнево-активної речовини (поверхнево-активних речовин) і концентрацією води. Даний винахід може бути модифікований додаванням або видаленням терпенів, типом органічної кислоти й типом поверхнево-активної речовини. Вираз "синергічний ефект" або "синергізм" означають поліпшений ефект гранулювання або консервуючий ефект при додаванні інгредієнтів у вигляді суміші в порівнянні з окремими компонентами. Композиція(композиції) У цілому, композиція за даним винаходом містить: a) 10-90 ваг. % органічної кислоти, обраної із групи, що включає оцтову, пропіонову, масляну кислоту і їх суміші, b) 1-90 ваг. % поверхнево-активної речовини на основі етоксильованої рицинової олії, що має HLB від 4 до 18 і молярне відношення 1 молекула рицинової олії до 1-200 молекул етиленоксиду, с) 0-20 ваг. % антимікробних терпенів або ефірних масел; додавання води з одержанням композиції для термічної обробки й внесення ефективної кількості зазначеної композиції для термічної обробки в корм для тварин з достатнім нагріванням для гранулювання корму. Також композиція за даним винаходом може містити ефективну кількість органічних кислот, що мають від 1 до 24 атомів вуглецю. Антимікробні терпени, рослинні екстракти або ефірні масла, що містять терпени, можна застосовувати в композиціях за даним винаходом, також як і більш очищені терпени. Терпени є комерційно легкодоступними або можуть бути виготовлені способами, відомими в рівні техніки, такими як екстракція розчинником або екстракція/дистиляція або хімічний синтез. Поверхнево-активна речовина є неіонною, включаючи поверхнево-активні речовини на основі етоксильованої рицинової олії з 1-200 молекулами етилену, розподіленими звичайно близько середнього значення, переважно середнього значення від 40 до 80. Композиція вихідного розчину може містити від 1 до 99 % за вагою органічних кислот, переважно 20-70 % за вагою; типові кислоти включають 0-99 % за вагою оцтової кислоти, 099 % за вагою пропіонової кислоти й 0-99 % за вагою масляної кислоти. Композиція може включати 0-10 % за вагою антимікробних терпенів або ефірних масел і 1-9 % за вагою поверхнево-активної речовини. Вихідна композиція може містити 0-40 % води. Вихідну композицію компонентів а), b) і с) розбавляють водою з утворенням композиції для термічної обробки, яка являє собою 5-15 ваг. % водну суміш, переважно 5-10 ваг. % суміш. Цю водну суміш вносять у негранульований корму кількостях 1-5 ваг. % від загальної кількості корму, переважно 1-3 ваг. %. Кислоти компонента а) можуть бути стабілізованими або нестабілізованими буфером. Буфером може бути гідроксид кальцію, гідроксид амонію або гідроксид натрію. Композицію для термічної обробки можна вносити в корм для тварин у кількості 0,25-20 ваг. % на основі ваги початкового корму для тварин, переважно 1-10 ваг. %. 5 UA 101280 C2 5 10 15 20 25 30 У цілому, компонент а) становить приблизно 20-70 ваг. %, компонент b) становить приблизно 0,5-20 ваг. %, компонент с) становить приблизно 0,1-5 ваг. % на основі ваги зазначеної композиції. Компонент b) може містити другу поверхнево-активну речовину, що є неіонною. Якщо друга поверхнево-активна речовина присутня, воно є переважно неіонною поверхнево-активною речовиною, обраною з полісорбатів і поліоксиетиленів. Компонент с) переважно містить терпени, обрані із групи, що включає алілдисульфід, тимол, цитраль, евгенол, карвакрол, лімонен або карвон або їх суміші. Способи Даний винахід є ефективним проти грибів. Прикладами цих інфекційних агентів є Aspergillus fumigatus, Rhizoctonia solani, Penicillum spp. та інші. Даний винахід є ефективним проти бактерій. Прикладами цих інфекційних агентів є E. coli. Salmonella spp., Clostridia spp., Campylobacter spp., Shigella spp., Brachyspira spp., Listeria spp., Arcobacter spp. та інші. Спосіб даного винаходу підтримує рівень вологи в гранульованому кормі вище, ніж у необробленому кормі або ніж при традиційних способах гранулювання. Водну суміш за даним винаходом вносять у необроблений матеріал перед введенням в змішувач. Водну суміш можна вносити в неперемішані необроблені матеріали в змішувачі або вносити під час змішування необроблених інгредієнтів і можна вносити під час циклу мокрого змішування. Суміш за даним винаходом вносять за допомогою розпилювального сопла. Водну суміш вносять так, щоб забезпечити рівномірний і однорідний розподіл суміші по всьому корму. Різні патенти й публікації згадуються по всьому даному опису. Розкриття кожного з документів таким чином включені в даний документ за допомогою посилання у всій їхній повноті. Приклади Приклад 1 Визначили поверхневий натяг різних органічних кислот і різних складів за даним винаходом. Розчини розвели до 5 % у воді й протестували з використанням Surface Tensiomat Model 21 від Fisher. Спостерігали, що склад 2 з кислотами, не стабілізованими буфером, і полісорбатом-80 дав у результаті найнижче значення поверхневого натягу, як показано в таблиці 1. Таблиця 1 Поверхневий натяг різних сполук Компонент Оцтова кислота Масляна кислота Пропіонова кислота Молочна кислота Лимонна кислота Бутират амонію Пропіонат амонію Полісорбат-80 d-лімонен Вода 1 + 40 3 + 4 5 + Рецептура 6 7 8 9 10 11 + + + + + + + + Поверхневий натяг 46,5 (дин/см) 35 2 + + + + + + + + 40,5 45,4 + + + + + + 42,3 67,4 44,4 56,8 70,3 72,0 47,3 72,0 Приклад 2 Полісорбат-80 допускається тільки для використання в замінниках молока, але не для використання в кормі. У Європейському Союзі поверхнево-активна речовина на основі етоксильованої рицинової олії допускається для використання для всіх тварин. Щоб визначити підходящу поверхнево-активну речовину для заміни полісорбату-80, поверхневі натяги різних поверхнево-активних речовин на основі рицинової олії, етоксильованого PEG, досліджували на 5 % розчинах. 6 UA 101280 C2 Таблиця 2 Поверхневий натяг різних поверхневоактивних речовин у воді Поверхнево-активна Поверхневий натяг речовина (дин/см) Вода 73,45 Рицинова олія-PEG-60 41,35 Рицинова олія-PEG-200 41,03 Рицинова олія-PEG-40 40,25 Полісорбат-80 40,57 5 Приклад 3 Два кращі склади з Прикладу 1 приготували з використанням полісорбату-80 або рицинової олії-PEG-60. Визначали поверхневий натяг 5 % розчинів кожного складу у воді. Таблиця 3 Поверхневий натяг сполук за даним винаходом Компонент Оцтова кислота Масляна кислота Пропіонова кислота Рицинова олія-PEG-60 Полісорбат-80 d-лімонен Вода 1 15 Рецептура 2b + + + 4a + + + + 4b + + + + Поверхневий натяг (дин/см) 10 2a + + + + + + + + + + + + + + 72,8 40,8 40,5 42,8 43,2 Приклад 4 Різні склади за даним винаходом були розроблені й протестовані на їхню ефективність проти росту цвілі в дослідженні із запліснявіння пробок. Хімікати додали в картопельнодекстрозний агар (половинної концентрації) в окремі чашки з агаром і залишили застигати на 24 години. Агарові пробки діаметром 5 або 7 мм асептично одержали з 4-денних культур A. parasiticus, F. tricinctum або P. citrinum і розмістили на центр чашок Петрі, що містять агар з додаванням або без додавання хімічних продуктів. Чашки інкубували при температурі 25 °C і ділянки росту культур вимірювали щодня аж до 6 днів. Використовувані склади зазначені в Таблиці 4. Результати росту цвілі показані на фігурах 1-3. Таблиця 4 Склади, використовувані для дослідження пробок Склади для дослідження із запліснявіння пробок Тип Поверхнеповерхнево Пропіонат Бутират Масляна Оцтова Обробка во-активна Терпен активної амонію амонію кислота кислота речовина речовини Контроль немає Полісорбат1 + + + 80 2 Co-60* + + + Полісорбат 3 + + + + 80 7 Вода + UA 101280 C2 Продовження таблиці 4 Склади для дослідження із запліснявіння пробок Тип Поверхнеповерхнево Пропіонат Бутират Масляна Оцтова Обробка во-активна Терпен активної амонію амонію кислота кислота речовина речовини 4 Co-60* + + + + Полісорбат 5 + + + + 80 6 Co-60* + + + + Вода + + *Co-60 – поверхнево-активна речовина на основі етоксильованої рицинової олії з 60 етиленовими ланками. 5 10 15 20 Приклад 6 Метою даного дослідження було визначення ефективності даного винаходу при зменшенні росту сальмонели. Дослідження включає наступні обробки: контроль, 37 % формальдегід (F) при концентраціях 0,025 %, 0,0125 %, 0,0625 %, 0,00312 % і склади за даним винаходом (T) при концентраціях 0,2 %, 0,1 %, 0,05 % і 0,025 %. Досліджувані продукти додали в стерильну деіонізовану воду із забезпеченням відповідних розчинів. 100 мкл поживного бульйону, що містить культуру Salmonella typhimurium (ATTC 14028), додали в кожну пробірку для розведення. Після додавання пробірки струшували на вортекс-мішалці й витримували при кімнатній температурі. Через 4 і 24 години після додавання інокуляту 100 мкл розчину висіяли на стандартний агар (у трьох повторностях). Чашки інкубували при 35±2 °C протягом 24 годин до підрахунку. Склад за даним винаходом при концентрації 0,025 % був також ефективним у відношенні скорочення росту сальмонели, як і така ж концентрація формальдегіду. Результати показані на фігурах 5 і 6. Приклад 7 Дослідження 1: дослідження проводили в промисловій кормодробарці корму. Метою дослідження було показати поліпшення кондиціювання, зниження витрат енергії, поліпшення пропускної здатності дробарки, зниження втрат маси, поліпшення якості й проілюструвати зниження собівартості. Дослід проводили, використовуючи нову установку для гранулювання. Використовуваним раціоном був корм для качок № 6401. Розчин для обробки розпилювали в шеститонному одновальному стрічковому змішувачі й вносили за допомогою 6 розпилювальних сопел. Рівень включення в оброблений корм становив 1 ваг. % внесення 5 ваг. % розчину за даним винаходом у воді. 25 Таблиця 6 Результати промислового дослідження Параметр Оброблений Вологість кінцевого продукту Тонна/годину кВт·год./тонна Дельта T PDI Фактична температура кондиціонера (°C) 30 Контроль 10,26 15,58 9,62 13,88 97,00 11,03 15,94 8,27 6,33 97,15 Поліпшення в порівнянні з контролем 7,5 % 2,3 % 14,0 % 54,4 % 0,2 % 86,85 91,28 5,1 Висновки: 1. Вологість при пакуванні збільшилася на 7,5 %. 2. Пропускна здатність дробарки збільшилася на 2,3 %. 3. кВт·година/тонна скоротилося на 14 % 4. Значення дельта T зменшилися на 54,4 %, приводячи в результаті до зменшення зношування матриці й вальців. 5. Вологоутримання склало 77 % від внесеної 1 % обробки. 8 UA 101280 C2 5 6. PDI збільшився з 97 % до 97,15 %. Дослідження 2: друге дослідження проводили в промисловій кормодробарці. Метою було показати поліпшення кондиціювання, зниження витрат енергії, поліпшення пропускної здатності дробарки, зниження втрат маси, поліпшення якості й проілюструвати зниження собівартості. У дослідженні використовували два типи корму для свиней. Рівень включення в оброблений корм становив 1 ваг. % 5 % розчину за даним винаходом у воді. Один відсоток води додавали в контрольній групі. Таблиця 7 Результати промислового дослідження Параметр 15 20 Оброблений Двигун гранулятора (Ампер) Фактична температура кондиціонера (°C) Вологість при пакуванні Тонна/годину кВт·год./тонна Дельта T 10 Контроль 240 217,5 Поліпшення в порівнянні з контролем 9,4 % 74,57 76,15 2,1 % 10,7 7,67 18,00 14,35 12,08 8,51 14,74 8,93 12,9 % 11 % 18,1 % 37,8 % Висновки: 1. Постійна вологість при пакуванні збільшилася на 12,9 %, вологоутримання становило 75 % дози обробки. 2. Пропускна здатність збільшилася в середньому на 11 %. 3. Споживання енергії зменшилося в середньому на 18,1 %. 4. Значення дельта T у середньому зменшилися на 37,8 %, приводячи в результаті до зменшення зношування матриці й вальців. 5. Сила струму двигуна гранулятора зменшилася в середньому на 9,4 %. 6. Температура кондиціонера (°C) зросла в середньому на 1,6 °C. Дослідження 3: третє дослідження проводили в промисловій кормодробарці. Метою було показати поліпшення кондиціювання, скорочення споживання енергії, поліпшення пропускної здатності дробарки, зниження втрат маси, поліпшення якості й зниження собівартості. Використовували раціон 612 Sa для вирощування бройлерів. Рівень включення в оброблений корм становив 1 ваг. % 5 % розчину за даним винаходом у воді. Один відсоток води додавали в контрольній групі. 25 Таблиця 8 Результати промислового дослідження Параметр Оброблений Двигун гранулятора (Ампер) Фактична температура кондиціонера (°C) PDI (T1) Утворені дрібні частки (охолоджувач) Тонна/годину кВт·год./тонна Дельта T 30 Контроль 210 194 Поліпшення в порівнянні з контролем 7,6 % 83-8 84,7 1,1 % 93 3,47 12,58 9,57 8,02 92,65 2,3 14,6 7,73 3,76 0,4 % 33,7 % 16,0 % 19,2 % 53,1 % Висновки: 1. Пропускна здатність збільшилася в середньому на 16,0 %. 2. Споживання енергії зменшилося в середньому на 19,2 %. 3. Значення дельта T зменшилися на 53,1 %, приводячи в результаті до зменшення зношування матриці й вальців. 4. Сила струму двигуна гранулятора зменшилася в середньому на 7,6 % (16 ампер). 9 UA 101280 C2 5 Дослідження 4: досліди проводили на експериментальній установці для виробництва корму. Метою цих дослідів було визначення вологоутримання складів за даним винаходом в порівнянні з водою й одночасне порівняння параметрів здрібнювання, таких як температура кондиціювання (°C), споживання енергії (кВт·год./тонна) і якість гранул (виражене у вигляді % дрібних часток). Використовували 3 різні типи кормів: раціони для бройлерів, свиней і молочної худоби. Для контрольних раціонів 1 ваг. % води додали в кондиціонер і для обробленого корму в змішувач додали 1 ваг. % 5 ваг. % розчину за даним винаходом у воді. Усі виміряні параметри були поліпшені завдяки використанню винаходу, як показано в таблицях 9-11. Таблиця 9 Результати для корму для бройлерів Раціон бройлерів Контроль Вологість гранул кВт·год./тонна % дрібних часток 12,45 12,43 48,35 Дельта T 6,67 Поліпшення в порівнянні з контролем 0,38 % 15,2 % 23,3 % Обробка 12,83 10,53 36,89 3,3 50 % 10 Таблиця 10 Результати для корму для свиней Раціон свиней Вологість гранул кВт·год./тонна % дрібних часток Дельта T Контроль Обробка 13,115 17,72 4,45 13,34 13,55 16,73 3,90 12,5 Поліпшення в порівнянні з контролем 0,435 % 5,5 % 12,5 % 5,2 % Таблиця 11 Результати для корму молочної худоби Раціон молочної худоби Вологість гранул кВт·год./тонна % дрібних часток Дельта T 15 Контроль Обробка 12,76 12,70 11,25 7,67 13,21 10,49 8,58 3,88 Поліпшення в порівнянні з контролями 0,445 % 17,45 % 21,6 % 49,25 % Приклад 8 Дослідження смакової привабливості провели для визначення впливу кормових раціонів, необроблених або оброблених за даним винаходом, на смакову привабливість корму. Двісті самців курчат-бройлерів зважили в групах і розподілили на 4 обробки. Кожна обробка включала 5 повторностей, кожна по 10 курчат. Обробки описані в наступній таблиці. Таблиця 12 Хімічний аналіз корму Експеримент Кількість обробки (кг/ метрична тонна) 1 Вихідний розчин 2a-0,5 кг/MT 2 Вихідний розчин 2a-1,0 кг/MT 3 Вихідний розчин 2a-2,0 кг/MT 4 Вихідний розчин 2a-4,0 кг/MT 10 Повторності Курчата 5 5 5 5 10 10 10 10 Хімічний аналіз (кг/MT) 0,27 0,81 1,99 4,53 UA 101280 C2 5 10 15 20 Раціони, що включають комерційні кукурудзяно-соєві раціони, готували, як зазначалось вище, і згодовували протягом 21 дня. Контрольним раціоном годували всіх курчат протягом першого тижня. Курчат зважували в перший тиждень життя й розподіляли за вагою у відповідні обробки. Корм досліджували на наявність органічних кислот і на передбачувані дози розчину для термічної обробки. Починаючи з другого тижня життя курчатам пропонували необроблений і оброблений корм одночасно. Дві годівниці, по одній на кожній стороні кожної клітки, позначили на підставі обробки. Вихідну вагу корму визначали, також як і добові прирости ваги. Годівниці міняли щодня. Це дослідження визначало будь-які відмінності в споживанні корму при порівнянні обробленого й необробленого корму. Вагу курчат, що оперилися, визначали щотижня протягом трьох тижнів. Перетворення корму й споживання корму розраховували для тих же часових періодів, що й вагу тіла. Смакову привабливість визначали як коефіцієнт споживання (IR): IR=A/(A+C), де A = тестовий корм, C = контрольний корм IR 0,5 = перевага тестового корму Відмінностей у збільшенні ваги тіла й тижневому споживанні корму не було виявлено. Протягом періоду перед обробкою (перший тиждень життя) споживання корму й збільшення ваги тіла були подібні для всіх обробок. На початку другого тижня курчата воліли їсти оброблений корм незалежно від рівня обробки, і це також спостерігалося протягом третього тижня життя. Виходячи з коефіцієнта споживання (IR), курчата віддавали перевагу обробленому корму. Таблиця 13 Результати коефіцієнта споживання Обробки Вихідний розчин 2a-0,5 кг/MT Вихідний розчин 2a-1,0 кг/MT Вихідний розчин 2a-2,0 кг/MT Вихідний розчин 2a-4,0 кг/MT 2-тижневі 0,670 0,649 0,663 0,683 Коефіцієнт споживання 3-тижневі 2-х і 3-х тижневі 0,592 0,622 0,602 0,619 0,648 0,654 0,700 0,693 25 Фахівцям у даній галузі техніки буде зрозуміло, що зміни й модифікації даного винаходу можуть бути зроблені без відхилення від сутності й об'єму ідей, викладених вище. Передбачається, що опис і приклади розглядаються тільки як ілюстративні, а не обмежувальні. 30 35 40 45 50 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Спосіб виготовлення гранульованого корму для тварин, що включає етапи, на яких готують вихідну композицію, що містить a) 10-90 мас. % органічної кислоти, вибраної із групи, що включає оцтову, пропіонову, масляну і їх суміші, b) 1-90 мас. % поверхнево-активної речовини на основі етоксильованої рицинової олії, що має HLB від 4 до 18 і молярне відношення 1 молекула рицинової олії до 1-200 молекул етиленоксиду, c) до 20 мас. % антимікробних терпенів або ефірних масел; додають воду з одержанням композиції для термічної обробки й вносять ефективну кількість зазначеної композиції для термічної обробки у корм для тварин з достатнім нагріванням для гранулювання або екструзії корму. 2. Спосіб за п. 1, де зазначену композицію для термічної обробки вносять у корм для тварин у вигляді 5-20 мас. % суміші у воді. 3. Спосіб за п. 1, де композицію для термічної обробки вносять у корм для тварин у кількості від 0,25 до 10 мас. % на основі ваги корму. 4. Спосіб за п. 1, де компонент а) становить 20-70 мас. %, компонент b) становить 0,5-20 мас. %, компонент с) становить 0,1-5 мас. % на основі ваги зазначеної вихідної композиції. 5. Спосіб за п. 1, де споживання енергії поліпшують щонайменше на 15 % у порівнянні з контрольним зразком, обробленим водою. 11 UA 101280 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 6. Спосіб за п. 1, де вологість гранул поліпшують щонайменше на 0,4 % у порівнянні з контрольним зразком, обробленим водою. 7. Спосіб за п. 1, де відсоток дрібних часток поліпшують щонайменше на 10 % у порівнянні з контрольним зразком, обробленим водою. 8. Спосіб за п. 1, де оброблений корм має бактеріальне навантаження менше 10000 КУО/г. 9. Спосіб за пунктом 1, де оброблений корм має цвілеве навантаження менше 10000 КУО/г. 10. Спосіб за п. 1, де а) містить оцтову кислоту. 11. Спосіб за п. 1, де а) містить пропіонову кислоту. 12. Спосіб за п. 1, де а) містить масляну кислоту. 13. Спосіб за п. 1, де кислоти а) не стабілізують буфером. 14. Спосіб за п. 1, де b) містить другу поверхнево-активну речовину, яка являє собою неіонну поверхнево-активну речовину. 15. Спосіб за н. 1, де b) містить другу поверхнево-активну речовину, яка являє собою неіонну поверхнево-активну речовину, вибрану з полісорбатів і поліоксіетиленів. 16. Спосіб за п. 1, де с) містить терпени, вибрані з групи, що включає алілдисульфід, тимол, цитраль, евгенол, карвакрол, лимонен або карвон або їх суміші. 17. Гранульований корм для тварин, виготовлений за допомогою процесу, що включає приготування вихідної композиції, що містить a) 10-90 мас. % органічної кислоти, вибраної із групи, що включає оцтову, пропіонову, масляну і їх суміші, b) 1-90 мас. % поверхнево-активної речовини на основі етоксильованої рицинової олії, що має HLB від 4 до 18, c) до 20 мас. % антимікробних терпенів або ефірних масел; додавання води з одержанням композиції для термічної обробки й внесення ефективної кількості зазначеної композиції для термічної обробки в корм для тварин з достатнім нагріванням для гранулювання або екструзії корму. 18. Гранульований корм за п. 17, де зазначена композиція для термічної обробки вноситися у вигляді 5-20 мас. % суміші у воді. 19. Гранульований корм за п. 17, де зазначена композиція для термічної обробки вноситься в кількості від 0,25 до 10 мас. % на основі ваги корму. 20. Гранульований корм за п. 17, де компонент а) становить 20-70 мас. %, компонент b) становить 0,5-20 мас. %, компонент с) становить 0,1-5 мас. % на основі ваги зазначеної вихідної композиції. 21. Гранульований корм за п. 17, де споживання енергії поліпшене щонайменше на 15 % у порівнянні з контрольним зразком, обробленим водою. 22. Гранульований корм за п. 17, де вологість гранул поліпшена щонайменше на 0,4 % у порівнянні з контрольним зразком, обробленим водою. 23. Гранульований корм за п. 17, де відсоток дрібних часток поліпшений щонайменше на 10 % у порівнянні з контрольним зразком, обробленим водою. 24. Гранульований корм за п. 17, який має бактеріальне навантаження менше 10000 КУО/г. 25. Гранульований корм за п. 17, який має цвілеве навантаження менше 10000 КУО/г. 26. Гранульований корм за п. 17, де а) містить оцтову кислоту. 27. Гранульований корм за п. 17, де а) містить пропіонову кислоту. 28. Гранульований корм за п. 17, де а) містить масляну кислоту. 29. Гранульований корм за п. 17, де кислоти з а) не є стабілізованими буфером. 30. Гранульований корм за п. 17, де b) містить другу поверхнево-активну речовину, яка являє собою неіонну поверхнево-активну речовину. 31. Гранульований корм за п. 17, де b) містить другу поверхнево-активну речовину, яка являє собою неіонну поверхнево-активну речовину, вибрану з полісорбатів і поліоксіетиленів. 32. Гранульований корм за п. 17, де с) містить терпени, вибрані із групи, що включає алілдисульфід, тимол, цитраль, евгенол, карвакрол, лимонен або карвон або їх суміші. 12 UA 101280 C2 13 UA 101280 C2 14 UA 101280 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 15