Спосіб приготування плинного повнораціонного збалансованого корму на основі насіння зернових і бобових культур

Реферат: Винахід належить до способу приготування плинного повнораціонного збалансованого корму на базі насіння зернових і бобових культур. Готують початкову кількість насіння зернових і бобових культур для приготування корму і щонайменше 30 % насіння бобових культур від їх початкової кількості перемішують з водою у співвідношенні сухе насіння бобових культур і води, яке дорівнює 1:(2-5), і обробляють цю суміш за HTD-технологією, отримуючи бобову емульсію з частинками олії бобових культур. Потім подрібнюють початкову кількість насіння зернових культур і решту насіння бобових культур, отримуючи суху суміш. Змішують отриману суху суміш з отриманою бобовою емульсією, отриману суміш перемішують і додають воду у процесі перемішування у співвідношенні, що дорівнює 1:(2,2-2,7), отримуючи плинний повнораціонний збалансований корм. UA 112508 C2 (12) UA 112508 C2 UA 112508 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується способів приготування кормів, в основному для крупних сільськогосподарських тварин і, зокрема, стосується способів приготування плинного повнораціонного збалансованого корму на основі насіння зернових і бобових культур, зокрема, придатного для транспортування по трубопроводах до місць годування тварин, переважно в умовах органічного тваринництва, в першу чергу при вирощуванні свиней на відгодівельних комплексах. Тут і далі по тексту під терміном повнораціонний збалансований корм мається на увазі корм, що містить сирий білок, жири, вуглеводи, вітаміни, мінерали, узяті в певній, науковообґрунтованій пропорції. Вітаміни і мінерали для такого корму підбирають в певній комбінації засвоюваних форм, причому для органічного тваринництва не допускаються синтезовані вітаміни і додатки. Термін "повнораціонний" підкреслює той факт, що жодних додаткових джерел годівлі, наприклад овочів і коренеплодів, тварини не отримують, тому стан їх здоров'я цілком залежить від кількості і якості приготованого раціону годівлі. На крупних індустріальних комплексах вирощування свиней в цей час широко застосовують централізоване виготовлення кормів в безпосередній близькості від місць годування тварин. Зазвичай корм готують кілька разів на добу і подають до годівниць тварин за допомогою протяжних транспортних систем. Основу корму складають зернові і бобові культури. Підбір конкретних інгредієнтів корму здійснюють зазвичай, виходячи з аграрних можливостей зони розташування тваринницького господарства. При цьому в першу чергу джерелом вуглеводів для тварин є злакові культури: ячмінь, кукурудза та інше фуражне зерно. Як джерело білка вибирають бобові культури, в першу чергу сою. У місцях із зниженими рівнями сонячної енергії вирощують і використовують люпин, кормову квасолю, і т.п. Бобові культури складають 15-25 % у складі кормів в сухому вигляді, тому в середньому можна прийняти в подальшому описі цю величину за 20 %. Спочатку зернове і бобове насіння подрібнюють сухим способом, потім змішують з необхідними додатками. До годівниць тварин такий корм подають в сухому вигляді або після перемішування з водою - в рідкому вигляді. У першому випадку прийнято говорити про сухий спосіб годування тварин, в другому - про мокрий. І в першому і в другому випадку корм в основному готують, подрібнюючи боби і зернові в сухому вигляді у присутності кисню. З цією метою для дроблення зернових культур застосовують дробарки, крупорушки, плющилки, екструдери. Окрім функції подрібнення, екструдери, завдяки температурній обробці, знижують рівні мікробної заплідненості зерен. Антиживильні речовини, що містяться в бобових культурах, вимагають обов'язкової теплової обробки, яку здійснюють зазвичай за допомогою спеціального екструдера. В процесі стискування насіння бобових культур температура в робочій частині екструдера піднімається до 140-170 °C. Разом з інактивацією антиживильних речовин і ферментів, що містяться в насінні бобових культур, руйнуються і корисні компоненти, наприклад термонестійкі амінокислоти, такі як метіонін і триптофан, вітаміни (особливо групи В) та ін. Транспортування сухих кормів до місця годування на крупних тваринницьких комплексах здійснюють з допомогою пневмотранспортера або протяжним шнеком в трубі, а на малих тваринницьких комплексах вручну або з допомогою транспортерної стрічки. Сухий спосіб годування - данина індустріалізації тваринницької галузі є дуже далеким від природних умов утримання тварин і викликає неодноразові протести з боку прогресивно налаштованої громадськості та вчених. Тварини, що споживають сухий корм, часто хворіють на силікоз легенів через вдихання пилуватого корму, захворювання шлунка через набрякання сухих кормів, коли волога потрапляє в шлунок тощо. Враховуючи недоліки сухого способу годування останнім часом набуває популярності рідкий спосіб приготування кормів, що передбачає розведення у воді або іншій харчовій рідині гранульованого або подрібненого насіння злакових і бобових культур (http://weda.de/ru/liquidfeeding-ru або http://www.bigdutchman.com.ua/svinivodstvo/kormlenie/oborudovanie). У крупних господарствах вирощування свиней такий рідкий корм готують безпосередньо перед роздачею тваринам у лопатевих мішалках і подають насосом до місць годування тварин по трубопроводах. Зазвичай процес приготування і роздачі корму відбувається кілька разів на добу. Основною гідністю рідкого корму є відносна простота транспортування до місця годування. Перекачування насосом корму на відстань в сотні метрів не завдає особливої складності за умови, що сухий корм і рідина знаходяться в стані плинності, тобто в пропорції 1:3 і більше, якщо рахувати по рідині. Зниження кількості води призводить до порушення роботи насоса і до залягання і загнивання корму в системі трубопроводів. Тут і надалі в описі природну вологість зернових і бобових культур не враховано. 1 UA 112508 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 На жаль, порівняння економічної ефективності годування рідкими і сухими кормами, наприклад, свиней і поросят показує явну перевагу сухого корму. Великий інтерес до рідкого способу годування і його розвиток останнім часом можна пояснити тим, що рідке годування більш відповідає природним умовам поїдання і переварювання корму тваринами. Можна також стверджувати, що товарна продукція, яку отримують за допомогою рідкого корму, більш відповідає світовій тенденції виробництва функціональної природної їжі. В той же час аналіз рідкого способу годування показує значні відхилення від звичних для моногастритних тварин умов годування. Дійсно, у природних умовах утримання моногастритні тварини, типовим прикладом яких є свиня, споживають 1,3-1,5 кг води в перерахунку на 1 кг з'їденого корму в сухому стані. Збільшення кількості води до 3,0-3,5 кг на 1 кг сухого корму, потрібного для перекачування рідкого корму насосом, призводить до необхідності виведення з організму надлишкових 1,5-1,7 літра вологи. Надлишкову вологу організм тварин інтенсивно виводить через потовиділення з поверхні шкіри, через систему дихання у вигляді вологи з повітрям, що видихається, і за допомогою сечостатевої системи у вигляді сечі. Для випарювання 1 кг надлишкової вологи, як відомо, витрачається близько 560 ккал енергії. Отже, кількість енергії, яку необхідно витратити на виведення "зайвих" 1,5-1,7 літра вологи під час переварювання 1 кг сухого корму, складає 500-900 ккал енергії. Враховуючи, що середня енергія 1 кг сухого корму знаходиться в межах 4000-4500 ккал, то близько 10-20 % витрачається на видалення надлишкової вологи. Саме через це приріст ваги тварин, яких утримують на мокрому годуванні, є нижчим, ніж у тварин на сухому годуванні. Виходячи з наведених вище міркувань, слід прагнути до зниження доданої води, необхідної для розрідження корму і перекачування його насосом. У межах існуючої технології рідкого годування зробити це, не порушуючи рецептури корму, неможливо. Знаходження способу, за допомогою якого без значних переробок існуючої технології можна зменшити кількість вологи в рідкому кормі з одночасним збереженням його плинних властивостей, є першою причиною створення заявленого способу. З сучасної точки зору природності утримання і функціональності годування тварин, відповідних органічному тваринництву, згадані способи приготування сухих і рідких кормів не оптимальні, оскільки натуральне насіння злакових і бобових рослин спочатку піддають жорсткій дії температурних полів і у присутності кисню в екструдерах, де вони втрачають корисні компоненти, включно з природною вологою, подрібнюються, окиснюючись киснем повітря, і лише потім в сухому або рідкому стані їх споживають тварини. Звичайно що, харчова цінність корму і його поїдання істотно знижуються. Обійтися без термообробки взагалі не виявляється можливим, коли йдеться про бобові культури, які завжди містять ферменти і антиживильні речовини. Отже, під час переробки сої, як результат високих температур (140-165 °C), антиживильні речовини - інгібітор трипсину та уреаза - знижуються в 4-5 разів, тобто доводяться до безпечного рівня. Антиживильні речовини, звані глюкозидами, що містяться, наприклад, в люпині, в результаті термообробки знижуються в 1,5-2 рази, забезпечуючи придатність амінокислот люпину для згодовування тварин. Під час термообробки, окрім термодеструкції білка, відбувається активне окиснення жирних кислот бобових культур. В першу чергу, це стосується поліненасищених жирних кислот: лінолевої та ліноленової. Тому корм тварин часто має згірклий смак, що позначається на приростах ваги тварин. Необхідність в альтернативному енергоощадному способі, що дозволяв би підготувати корм на основі зернобобових культур для повноцінного засвоєння шляхом зниження рівня ферментів і антиживильних речовин натуральної сировини, і збільшення його кормової цінності складає другу причину створення винаходу. Таким чином, питання підвищення економічної ефективності годування з одночасним поліпшенням здоров'я тварин визначає актуальність описаної проблеми. В той же час відомі й інші способи переробки насіння бобових культур в рідини, що дозволяють знижувати антиживильні речовини наприклад, інгібітор трипсину соєвих бобів. Установки, так звані "соєві корови", китайського або канадського виробництва (див. наприклад http://www.prosoya) нагрівають до 98-100 °C в харчовій рідині заздалегідь промиті і замочені подрібнені соєві боби. В результаті теплової витримки тверда частина (окара) соєвої суспензії осідає на дно, а верхня частина у вигляді соєвого напою може бути використана разом з додатками як замінник молока для годування молодих тварин. Невиправдане високе енергоспоживання разом із забрудненням довкілля перешкоджають широкому поширенню вказаної технології. Таких недоліків не має спосіб безвідходної переробки бобових культур в соєву емульсію або суспензію за допомогою гідродинамічної дії: турбулентності, кавітації, тертя частинок одна об 2 UA 112508 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 одну та об стінки пристроїв, докладно розкритий винахідником цього винаходу в патенті США № 7 428 797 В2 та міжнародній заявці PCT/UA2003/000054. Слід відзначити, що "соєва емульсія" - це результат гідротермодинамічної переробки з утворенням емульсії олії в воді. "Соєва суспензія" - це наявність в отриманому кормі значної кількості подрібнених твердих частинок соєвих бобів. У подальшому описі саме в цьому контексті використання термінів "емульсія" і "суспензія" взаємозамінні. Відомий спосіб включає: завантаження порції підготовленої до диспергування сировини в практично вертикальний проточний апарат з вісесиметричною круглою робочою порожниною, який підключено до насоса донною частиною через всмоктуючий патрубок і верхньою частиною через нагнітальний патрубок із щонайменше одним засобом збудження кавітації, заповнення щонайменше всмоктуючого патрубка і порожнини насоса плинним середовищем, диспергування сировини прокачуванням суспензії, що утворюється, в замкненому циркуляційному контурі з кавітацією і супутнім нагріванням потоку перед входом в проточний апарат і спіральним закручуванням потоку всередині цього апарата до утворення продукту заданої консистенції із заданою температурою, дегазацію і виведення продукту на розфасовку і закупорювання, і в якому прокачувану суспензію подають в циркуляційний контур через центральний отвір в днищі цього апарата, дегазацію починають не пізніше появи вісесиметричної лійки в масі закрученої суспензії, а після досягнення заданої температури у всій масі суспензії циркуляцію припиняють і спорожняють циркуляційний контур для повторення процесу. У такому періодичному процесі удається: практично вирівнювати температурне поле у всьому робочому об'ємі не лише проточного апарата, але і циркуляційного контуру в цілому, що практично виключає локальні перегріви напівфабрикату і цільового продукту перед вивантаженням; ефективно дегазувати навіть в'язкі дуже загущені м'якоттю рідкі складові (унаслідок витіснення повітря у лійку і далі у верхню частину проточного апарата, звідки основна частина газів легко віддаляється задовго до нагрівання циркулюючої маси до температури вище 100 °C і практично виключити затримку твердих частинок в придонній зоні проточного апарата навіть у разі, коли його дно виконано плоским. В результаті лише за допомогою явищ гідромеханіки - науки про рух з великими швидкостями плинних середовищ - удається нагрівати рідини до температур, що перевищують 100 °C. Надалі ця технологія називається гидротермодинамічною або HTD-технологією. Досить низькі питомі енерговитрати, відсутність негативного навантаження на довкілля і значне підвищення біологічної доступності корисних компонентів цілісного насіння після переробки за цією технологією дає підставу розглядати її як серйозну альтернативу традиційно застосовуваним екструдерам. В процесі приготування кормів згідно з HTD-технологією було відмічено, що плинність кормових суспензій у вигляді пастоподібних в'язких мас з дрібнодисперсних частинок бобів і води істотно збільшувалася. Враховуючи украй високу мазеподібність і липучість таких розварених бобових суспензій, факт різкого зниження їх умовної в'язкості був досить несподіваним. Вказана властивість кормових суспензій дозволяє з мінімальними гідравлічними втратами переміщати їх на протяжні відстані по сучасних системах подачі рідких сумішей до кормових місць тварин. Внаслідок цього з'явилася можливість істотно збільшити концентрацію сухих речовин в перекачуваних кормах, тобто реально понизити кількість вологи, що потрапляє в організм тварин разом з рідким кормом, таким чином наблизивши процес поїдання кормів до природного. Іншим досить несподіваним фактом виявилося те, що переробка згідно з HTD-технологією сумішей з бобових і зернових культур істотно знижує плинність кормових суспензій в порівнянні із суспензіями лише з бобових культур. Можливо, це можливо пояснити тим, що зниженню в'язкості бобових культур сприяє рослинний жир, що виділився з цілісних бобів. Дрібні частинки жиру, подібно до мастила, знижують в'язкість перекачуваних густих паст. В той же час клейковина, що виділилася із зернових культур в процесі їх переробки, мабуть гальмує рух кормової суміші по трубопроводу. Таким чином, з'явилися теоретично обґрунтовані передумови для переробки HTDтехнологією лише бобової складової корму. 3 UA 112508 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В той же час застосування HTD-технології вимагає додаткових електричних потужностей, необхідних для роботи електронасосів HTD-апаратів. Підведені електричні потужності, особливо на крупних відгодівельних комплексах, не дозволяють переробляти всі бобові компоненти існуючих кормів (звичайно це десятки тонн на добу!). З цієї причини було проведено випробування переробки лише 20 % і 60 % бобових компонентів, що входять в корм. У процесі експериментальних робіт було виявлено економічну ефективність застосування зазначеної технології навіть при 30 % заміні традиційної переробки, наприклад, сої за допомогою екструдерів. Високу економічну ефективність запропонованого способу переробки лише бобового компонента кормів науково підтвердили додаткові 12-18 % приростів ваги тварин, в порівнянні з існуючими технологіями годування. Такий високий результат можливо пояснити одночасним збільшенням доступності корисних інгредієнтів, природної сировини, і властивостей плинності рідких кормів, що дозволяють зменшити негативну дію "зайвої" води, яка надходить з кормом. Одночасне збільшення декількох позитивних ефектів технології належить до категорії синергізму. Зміцнення здоров'я тварин в результаті застосованого способу і зниження навантаження на довкілля (завдяки зниженню кількості стоків) є наслідком запропонованої технології приготування кормів, яку умовно можна було б назвати "вологим годуванням". Цей винахід направлено на створення способу приготування плинного повнораціонного збалансованого корму на базі насіння зернових і бобових культур, переважно придатного для транспортування по трубопроводах до місць годування тварин, особливо в умовах органічного тваринництва, економічно ефективного і безпечного для довкілля. Згідно з винаходом, спосіб приготування плинного повнораціонного збалансованого корму на базі насіння зернових і бобових культур, полягає в тому, що - готують вихідну кількість насіння зернових і бобових культур для періодичного приготування корму, виходячи з норм годування тварин; - щонайменше 30 % насіння бобових культур від їх початкової кількості перемішують з водою у співвідношенні сухого насіння бобових культур до води, що дорівнює 1:(2-5), і обробляють цю суміш згідно з HTD-технологією, отримуючи бобову емульсію з частинками рослинної олії бобових культур; - подрібнюють вихідну кількість насіння зернових культур і решту насіння бобових культур до частинок з розміром, придатним для годування тварини, отримуючи суху суміш; - змішують отриману суху суміш з отриманою бобовою емульсією, отриману суміш перемішують і додають воду у процесі перемішування у співвідношенні, що дорівнює 1:(2,2-2,7), отримуючи плинний повнораціонний, збалансований корм, переважно придатний для транспортування по трубопроводах до місць годівлі тварин. При цьому враховують розміри частинок зернових культур і решти насіння бобових культур, які зазвичай рекомендують у таких розмірах: свиням готують зерно дрібного помелу (розмір частинок близько 1-2 мм), великій рогатій худобі - середньо- та крупномелене (з переважанням частинок розміром від 1,5 до 4 мм), коням - грубого дроблення і плющене. Такий спосіб приготування кормів HTD-технологією дозволяє з мінімальною кількістю доданої води одночасно істотно збільшити прирости ваги тварин без шкоди для здоров'я тварин і знизити навантаження на навколишнє середовище. До того ж, запропонований спосіб дозволяє без додатків, синтезованих хімічним шляхом, приготувати повнораціонний збалансований корм і ефективно реалізувати запропонований спосіб годівлі в умовах органічного тваринництва. При цьому перевагою заявленого способу також є і те, що відносно невеликим зусиллям, не збільшуючи посівних площ для виробництва кормів і кількості з'їденого тваринами корму на одиницю приросту ваги, а тільки в результаті зміни технології приготування частини традиційних кормів стало можливим збільшити економічну ефективність годівлі з одночасним збереженням здоров'я тварин і зниженням навантаження на навколишнє середовище. Неочевидним виявилося і те, що запропонована обробка згідно з HTD-технологією всього корму, тобто насіння злакових разом з бобовими культурами в кормову суспензію не дає переваг порівняно з переробкою тільки бобових культур або їх значущої частини. Мабуть це можливо пояснити введенням додаткової "зайвої" кількості води в корм через те, що подрібнене насіння зернових культур при переробці за HTD-технологією перетворюється в тісто, яке може забивати транспортну систему під час користування нею. Опис HTD-технології HTD-технологія обробки частини бобових рослин, наприклад таких, як соя, горох, люпин і т.п., яка є складовою частиною пропонованого способу приготування корму для сільськогосподарських тварин на основі насіння злакових і бобових рослин, може бути 4 UA 112508 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 проілюстрована з посиланням на фіг. 1, на якій схематично показано пристрій для здійснення такої технології. Установка, зображена на фіг. 1, має вертикальний вісесиметричний резервуар 1, що звужується зверху вниз, підключений своєю нижньою частиною через всмоктуючий патрубок 4 до насоса 3, нагнітальний патрубок 5 якого підключено через засіб турбулізації 6 на верхній частині бічної поверхні резервуара 1. Підключення до бічної внутрішньої поверхні резервуара здійснюється тангенціально. Заповнення пристрою попередньо замоченным насінням бобових культур здійснюють або через люк 2, встановлений в кришці резервуара, або за допомогою трубопроводу 9 і крана 10, підключеного до всмоктуючого патрубка 4 насоса 3. Час замочування зазвичай становить 5-20 хв. Можлива обробка насіння бобових рослин за допомогою цього пристрою і без замочування. Після заповнення резервуара пристрою насінням бобових культур і видалення залишків повітря через патрубок 7 у верхній частині резервуара, пристрій герметизують, включають насос для циркуляції попередньо замоченого насіння бобових культур по замкненому контуру: насос-засіб турбулізації та/або кавітації-резервуар-насос до отримання однорідної, гомогенної маси з характерним розміром частинок, що переважно не перевищує 10-30 мкм. В процесі циркулювання насіння бобових культур розігрівається в результаті тертя частинок насіння одне з одним, рідкого тертя їх об стінки пристрою і робоче колесо насоса, кавітаційних мікрогідроударів і турбулентного тертя у спеціальній насадці 6. В результаті цих процесів харчова рідина нагрівається до температури 105-110 °C, достатньої для знищення патогенної мікрофлори, а також зниження до безпечного рівня мікотоксинів, уреази, інгібітора трипсину і т.п. Внаслідок цього, після обробки насіння бобових культур за HTD-технологією, відбувається: - стерилізація кормових складових спільно з інактивацією патогенної мікрофлори; - зниження антиживильних факторів завдяки інактивації інгібіторів протеаз (соя, горох), руйнування глікозидів (віка, ріпак), часткової інактивації алкалоїдів (люпин); - деструктуризация незасвоюваних тваринами полімерних вуглеводів (клітковина, лігніноцеллюлозний комплекс) до простих складових декстринів і цукрів, що полегшує переробку їх шлунково-кишковою мікрофлорою, особливо у моногастритних тварин (свині, вівці, птиця); - повна желатинізація крохмалю і часткове розщеплення його до моносахаридів, що можливо тільки при достатній кількості води, чого не можна досягти при сухій термообробці за допомогою екструдера: - посилення ефективності використання амінокислот бобових культур у рубці тварин; - денатурація білка, що збільшує його доступність впливу протеолітичних ферментів; - помірна термообробка (105-110 °C), порівняно з екструдуванням, значно знижує руйнування незамінних амінокислот і термонестійких вітамінів (особливо К, С, В1, В3); - обробка зернової сировини в закритому просторі запобігає доступу кисню, що відвертає окиснення ненасичених жирних кислот і жиророзчинних вітамінів (А, Д та Е). У тваринницьких господарствах, де вже існує рідка годівля, пропонований спосіб приготування корму може бути реалізований наступним чином. Бобову складову корму або її частину (не менше 30 %) переробляють в бобову суспензію, яку готують, як зазначено вище за HTD-технологією, в результаті циркуляції по замкненому контуру з багаторазовим проходженням через зону кавітації та/або турбулентності, подрібнення і саморозігрівання суспензії до температури 105-110 °C. Після теплової витримки протягом 10-15 хвилин бобову суспензію по трубопроводу подають, наприклад, в результаті надлишкового тиску пари, що виділяється з пасти, у змішувач кормів, куди попередньо налито холодну воду, що за кількістю перевищує у 1,5-2 рази кількість пасти. В результаті активного перемішування температура води піднімається до 40-45 °C парою пасти і води, що виділяється. Сухі компоненти попередньо подрібнених зернових і решти насіння бобових рослин, додатки і т.д. вводять в змішувач кормів традиційним способом, перемішують з додаванням мінімальної кількості води до стану плинності і перекачують насосом до місць годівлі тварин для роздавання в годівниці. Таким чином, HTD-технологія може гармонійно вписатися без зупинки тваринницького комплексу в існуючі системи рідкого годування тварин. У разі протяжних трубопроводів, що з'єднують установку приготування пасти і змішувач кормів, готову пасту з установки подають у проміжний резервуар з холодною водою, перемішують до отримання рослинного напою (молока) і насосом перекачують у змішувач, оскільки безпосередня подача пасти по протяжному трубопроводу може забити трубопровід. На працюючому відгодівельному комплексі спосіб, згідно з винаходом, здійснювали на технологічній лінії, зображеній схематично на фіг. 2 5 UA 112508 C2 5 10 15 20 25 30 35 Пристрій 1, виконаний згідно з описом прототипу для здійснення HTD-технології, встановлювали в безпосередній близькості від пристрою змішування 2 сухих та рідких кормів. Сухий корм із зернових і решти бобових культур подрібнювали до розмірів щонайменше 1-2 мм на екструдері 3, звідки його направляли в пристрій змішування 2. Сюди ж додавали порцію бобових культур, перероблених згідно з HTD-технологією в апараті 1. Для отримання плинного середовища в змішувач 2 доливали воду для дотримання необхідної пропорції сухий корм:вода. Далі за допомогою насоса рідкий корм перекачували із змішувача 2 кормів до годівниць тварин. За допомогою апарата 1 частину або всі бобові культури перетворювали в бобову суспензію при температурі 105-110 °C і витримували при цій температурі 10-15 хвилин. За цей час ферменти та антипоживні речовини, в тому числі інгібітор трипсину, інактивувались до безпечного рівня, а ступінь доступності амінокислот і вітамінів істотно зростала. Потім гарячу суспензію по трубопроводу подавали в змішувач 2, де її змішували з рештою холодного корму. В результаті температура корму підвищувалась на 10-15 °C. Теплий корм завжди краще засвоюється і поїдається тваринами, особливо молодими. У пристрої 1 пропорції соя:вода могли змінюватися у діапазоні 1:(2-5). На практиці це означало, що, переробляючи, наприклад, 20 кг соєвих бобів, можна отримати при співвідношенні соя:вода 1:2 приблизно 60 кг гарячої суспензії у вигляді пасти, а при співвідношенні 1:5 - приблизно 120 кг. Такий широкий вибір пропорцій бобів з водою дозволяв регулювати кінцеву температуру корму, який готували. У зимовий час, коли корм треба дужче підігрівати, доцільно брати пропорцію 1:(4-5), в літній - прагнути наблизити її до 1:2. В цьому випадку витрати енергії на переробку такої ж кількості корму за HTD-технологією будуть мінімальними. Готову суспензію подавали з пристрою 1 в змішувач 2 за допомогою надлишку тиску вологої пари над поверхнею соєвої пасти. У разі протяжного трубопроводу можлива установка додаткового резервуара 4 для змішування густої соєвої пасти з водою для одержання теплого кормового соєвого напою (молока) та його подальшого транспортування за допомогою насоса в змішувач 2. У цьому випадку у змішувач 2 воду не додавали або додавали в зменшеній кількості для надання необхідних властивостей плинності. Експериментальна перевірка економічної ефективності різних способів приготування кормів. Експеримент 1 Для підтвердження ефективності запропонованої технології на свинях було проведено науковий експеримент в Інституті тваринництва степових районів ім. Μ.Φ. Іванова "АсканіяНова" - національному науковому селекційно-генетичному центрі з вівчарства при Українській Академії Аграрних Наук на базі свинарського комплексу ТОВ "ТД Долинський" Чаплинського району Херсонської області, метою якого було "Вивчення впливу різних способів переробки повножирної сої та приготування кормів з неї на вирощування молодняку свиней". Опис цього експерименту наведено нижче. Для досліду було відібрано 32 поросяти української м'ясної породи після відлучення, які з урахуванням живої маси, інтенсивності росту і дати народження (70 діб) розподілили на чотири групи: контрольну і три дослідних по 8 голів у кожній (табл. 1). 40 Таблиця 1 Схема досліду Група тварин Кількість голів контрольна дослідна І 8 дослідна II 8 дослідна НІ 45 8 8 Умови годівлі Комбікорм з включенням 20 % від маси корму соєвого екструдата (сухий тип годівлі) Комбікорм з включенням 20 % від маси корму соєвого екструдата+вода в співвідношенні 1:3 (рідкий тип годівлі) Комбікорм з включенням 20 % по масі сої у вигляді соєвої суспензії, корм:вода в співвідношенні 1:2.2 Пастоподібна форма корму (вологий тип годівлі згідно із заявленим способом Комбікорм з включенням 20 % по масі сої у вигляді соєвої суспензії, корм:вода в співвідношенні 1:3 (рідкий тип годівлі) Згідно зі схемою експерименту піддослідні поросята отримували однакові за структурою і поживністю корми основного раціону. У годівлі тварин контрольної групи застовували повнораціонний сухий комбікорм, що складався в % по масі: 46 ячменю, 30 пшениці, 20 повножирного соєвого екструдату і 4 преміксу. Поживність 1 кг такого корму становила 1,2 корм, од., 13,3 МДж обмінної енергії, 169 сирого білка, 48,7 сирого жиру, 53,6 клітковини, 6,3 кальцію і 6 UA 112508 C2 5 10 15 4,1 г фосфору. Соєвий екструдат готували за допомогою екструдера безпосередньо перед згодовуванням тваринам. Ячмінь і пшеницю подрібнювали на крупорушці до розмірів, придатних для годування тварини, тобто, приблизно 0,5-2 мм, переважно 1 мм. Тваринам дослідної групи І згодовували той же комбікорм, зволожений водою в пропорції 1:3, що відповідає рідкому типу годівлі, транспортування і роздачі кормів за допомогою насоса і трубопроводів. Поросятам дослідної групи II соєвий екструдат замінювали еквівалентною по сухій речовині кількістю бобової суспензії у вигляді соєвого напою (молока), виготовленого за HTDтехнологією, який отримували після розведення соєвої суспензії у вигляді пасти водою до необхідної консистенції, після чого решту сухого корму перемішували із соєвим напоєм (молоком), що відповідало співвідношенню загальної кількості сухого корму до води 1:2, тобто, корм був пастоподібним. Підсвинкам дослідної групи III також включали в раціон соєвий напій (молоко), виготовлений за HTD-технологією, ступінь розведення якого забезпечувала після перемішування з іншим кормом, співвідношення сухого корму до води 1:3 (аналогічно дослідній групі І). Пасту з вмістом 19 % сухої речовини отримували в результаті волого-теплової обробки соєвих бобів за HTD-технологією при співвідношенні сої до води 1:4. В 1 кг такої пасти при вмісті 190 г сухої речовини містилося 0,31 корм, од., 3,3 МДж обмінної енергії, 72,8 сирого білка, 35,4 сирого жиру, 16,8 клітковини, 0,7 кальцію і 1 г фосфору (табл. 2). Таблиця 2 Хімічний склад і поживність 1 кг сої та продуктів її переробки, виготовлених за HTD-технологією Соєвий напій (молоко) з Соєвий Соєва паста (HTD- пасти Показник Соя екструдат технологія) Дослідна Дослідна група II група III Кормових 1,43 1,47 0,31 0,14 0,1 одиниць Обмінної енергії, 15,0 15,3 3,2 1,45 1,0 МДж Сухої речовини, г 910 930 190 86 59 Сирого білка, г 353 358 72,8 33 22,7 Сирого жиру, г 192 186 38 17,2 11,9 Клітковини, г 81 84 16,8 7,6 5,2 Кальцію, г 2,8 3,0 0,7 0,3 0,2 Фосфору, г 4,4 5,0 1,0 0,5 0,3 20 25 Оскільки технологія годівлі була неорганічною, всі необхідні вітаміни, мінеральні елементи, ферменти надходили в раціони у складі преміксу. Годівля піддослідних тварин була груповою, тричі на добу, пиття без обмеження, утримання було груповим. Динаміку живої маси свиней вивчали шляхом їх індивідуального зважування вранці, до ранкової годівлі, двічі на місяць до кінця досліду. Тривалість основного періоду досліджень становила 50 діб. Аналіз повноцінності годівлі поросят показав, що часткова заміна соєвого екструдату соєвою суспензією, перемішаною із сухим кормом незначно вплинула на поживність раціону, при цьому рівень енергетичної та білкової годівлі був постійним і знаходився в межах контролю (табл. 3). 30 Таблиця Раціони годівлі поросят (70-120 діб) Група Компоненти та їх поживність контрольна дослідна І дослідна II Ячмінь, кг 0,64 0,64 0,64 Пшениця, кг 0,42 0,42 0,42 Соєвий екструдат, кг 0,28 0,28 Премікс, кг 0,056 0,056 0,056 Соєвий напій (молоко), кг 3,08 Вода, л 4,2 Вологість корму, % 14 78 71 7 дослідна III 0,64 0,42 0,056 4,48 78 UA 112508 C2 В раціоні містилося Кормових одиниць Обмінної енергії, МДж Сухої речовини, кг Сирого білка, г Лізину, г Метіонину+цистину у, г Сирої клітковини, г Кальцію, г Фосфору, г 1,68 18,6 1,21 237 14,5 7,6 64,6 8,8 5,7 1,68 18,6 1,21 237 14,5 7,6 64,6 8,8 5,7 1,70 18,8 1,22 240 14,5 7,6 64,9 9,0 5,7 1,70 18,8 1,22 240 14,5 7,6 64,9 9,0 5,7 Результати експерименту свідчать, що заміна соєвого екструдату соєвою суспензією, виготовленою за HTD-технологією, застосування різних типів годівлі поросят із співвідношенням сухий корм-вода (1:2,2) і (1:3) впливали на інтенсивність їх росту (див. табл. 4). 5 Таблиця 4 Показник Жива маса: - на початку етапу І, кг - у кінці етапу І, кг Загальний приріст ваги, кг Середньодобовий приріст ваги, г У % до контролю Конверсія корму/кг приросту ваги У % до контролю 10 15 20 25 30 35 Динаміка живої маси поросят Група контрольна дослідна І 17,9±0,40 44,3±1,78 26,4±1,29 528±25,0 100 2,64 100 18,0±0,43 43,7±1,1б 25,7±1,12 514±22,0 97,3 2,72 103 дослідна II 17,8±0,41 47,3±1,25 29,5±0,96 590±19,0 111,7 2,28 86,3 дослідна III 18,2±0,48 46,5±1,69 28,3±1,22 566±24,0 107,2 2,47 93,6 Всього за період вирощування поросят неорганічним способом з 2-х до 4-місячного віку при однаковому рівні годівлі користування HTD-технологією для переробки сої і введення соєвої суспензії замість екструдату в пастоподібний і рідкий корм поросят дослідних груп II і III дозволило отримати середньодобові прирости 590 і 566 г, що на 11,7 (Р>0,05) і 7,2 % було вище, ніж у контрольній групі (528 г) і на 14,8 (Р>0,05) і 10,1 % більше, ніж у дослідній групі І (514 г) (таблиця 4). По закінченні експерименту жива маса тварин дослідних груп II і III становила 47,3 % і 46,5 кг, що на 6,8 і 5,0 % перевищувало вагу контрольних свиней і на 8,2 і 6,4 % - результати підсвинків дослідної групи І, які отримували комбікорм із соєвим экструдатом при вологості корму 78 %, тобто в рідкому вигляді. У той же час, коефіцієнт конверсії сухого корму в групах, в яких користувались соєвою суспензією, приготовленою за HTD-технологією, становив 2,28 і 2,47 кг, що на 13,6 і 6,4 % нижче, ніж при сухому типі годівлі з экструдатом і на 16,2 і 9,2 % нижче, ніж при рідкому. Вкрай важливо відзначити, що різниця між дослідними групами II і III була досить істотною і становила: по приросту ваги 4,5 % і конверсії кормів 7,3 %. Це було наслідком зменшення води в кормі від величини 1:3 (третя дослідна група) до величини 1:2,2 (друга дослідна група). А саме завдяки зменшенню кількості енергії, що витрачається тваринами на видалення додаткової води. При цьому для досягнення цього ефекту не потрібно додаткових вкладень. З цієї точки зору досягнутий результат є принципово новим і недосяжним (наскільки нам відомо) у товарному тваринництві до теперішнього часу. Наведені нижче експерименти по товарному тваринництву також підтверджують цей висновок. Експеримент 2 Органічне тваринництво. Для підтвердження результатів, отриманих в експерименті 1, відповідному органічному вирощуванню тварин, був проведений експеримент в цьому ж Інституті тваринництва. Вивчення ефективності застосування соєвої суспензії, виготовленої за HTD-технологією, перемішаної з іншим сухим кормом в раціонах молодняку свиней на відгодівлі проводили за аналогічною схемою (таблиця 1) на чотирьох групах підсвинків по 8 голів у кожній. Рівень їх годівлі був однаковим, з вмістом 15 % сухих повножирних соєвих кормів від маси концентратів і відповідав принципам органічного виробництва без застосування преміксів. Молодняк 8 UA 112508 C2 5 10 15 контрольної групи протягом досліду отримував концентратну суміш, яка складалась в % від маси: 53 ячменю, 33,6 пшениці, 15 соєвого повножирного екструдату, 1 крейди і 0,4 кухонної солі. В одному кілограмі такого корму містилося 1,19 корм, од., 13,2 МДж обмінної енергії, 151 г сирого білка, 42,5 сирого жиру, 52,4 клітковини, 5,1 кальцію і 3,6 г фосфору. Підсвинкам дослідної групи І згодовували аналогічну суміш концентратів, розведену водою у співвідношенні 1:3 (рідкий тип годівлі). Тваринам дослідних груп II і ІІІ екструдат замінили соєвим напоєм (молоком) у кількості 5,6 і 8,2 л/гол., перемішуючи з ним решту сухого корму до вологості відповідно 71 % (пастоподібна консистенція корму (1:2)) і 78 % (рідка (1:3)). Така вологість корми в раціонах підсвинків дослідних груп II і III обумовлювала і різницю в поживності соєвого напою (молока), яка в 1 кг становила: 0,11 0,07 корм, од.; 1,1 і 0,8 МДж обмінної енергії; 67 і 46 г сухої речовини; 25,5 і 17,5 г сирого білка; 13,3 і 9,1 г сирого жиру; 5,9 та 4,0 г клітковини; 0,3 і 0,2 г кальцію; 0,4 і 0,2 г фосфору. Зважування тварин проводили на початку, всередині і в кінці досліду, вранці, до ранкової годівлі. Тривалість досліджень становила 28 діб. Аналіз раціонів піддослідних тварин показав, що користування соєвими кормами, виготовленими за різними технологіями, суттєво не вплинуло на їх поживну цінність (див. табл. 5). Таблиця 5 Компоненти та їх поживність Ячмінь, кг Пшениця, кг Соєвий екструдат, кг Соєвий напій (молоко), кг Крейда, г Сіль кухонна, г Вода, л Вологість корму, % В раціоні міститься: Кормових одиниць Обмінної енергії, МДж Сухої речовини, кг Сирого білка, г Лізину, г Метіонину+цистину, г Сирої клітковини, г Кальцію, г Фосфору, г 20 25 30 Раціони годівлі молодняку свиней Група контрольна дослідна І дослідна II 1,3 1,3 1,3 0,87 0,87 0,87 0,39 0,39 5,6 26 26 26 10 10 10 7,8 14 78 71 3,1 34,3 2,2 392,6 18,3 11,5 136,2 12,8 8,5 3,1 34,3 2,2 392,6 18,3 11,5 136,2 12,8 8,5 3,13 34,6 2,21 395,6 18,3 11,5 136,4 12,7 8,7 дослідна ІІІ 1,3 0,87 8,2 26 10 78 3,13 34,6 2,21 395,6 18,3 11,5 136,4 12,7 8,7 Отже, вміст обмінної енергії (15,6-1.5,7 МДж) і сирого білка (178-179 г) в сухій речовині раціону був досить високим, що забезпечувалося, насамперед, завдяки соєвим кормовим продуктам, але знаходилося на одному рівні з контролем. Результати експерименту показали, що застосування в раціонах молодняку свиней на відгодівлі корми згідно з винаходом (рослинного напою (молока), виготовленого за HTDтехнологією, перемішаного із сухим кормом), що забезпечило отримання середньодобового приросту за період досліджень 803 і 787 г, що на 17,0 (Р