Результат интеллектуальной деятельности: Экструдированный сухой корм для крупного рогатого скота

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к животноводству, и может быть использовано при кормлении домашних животных, преимущественно крупного рогатого скота.

Известны различные способы экструдирования зерна, но, вместе с тем, экструдированные кормовые смеси, разработанные специально для молодняка крупного рогатого скота мясного направления, в России не производятся.

Известен способ приготовления экструдированного грубого корма для сельскохозяйственных животных (патент RU 2509476, дата публикации 10.10.2013 г.). В качестве компонентов с высоким содержанием сырой клетчатки используют древесные опилки, солому, лузгу, шелуху, а в качестве компонентов с низким содержанием сырой клетчатки используют зерновые культуры, отруби, жмых, шрот.

Основным недостатком данного способа является то, что он не может полностью заменить зерновые корма, восполнить дефицит протеина, а позволяет лишь получить грубый корм с повышенными качественными характеристиками, а также утилизировать древесные отходы.

Известен наиболее близкий по совокупности общих признаков способ приготовления экструдированного сухого корма для домашних животных, включающий приготовление сухой смеси на основе зерновых культур, содержащих муку кукурузную и добавки, загрузку увлажненной смеси в экструдер, экструдирование смеси с подогревом до температуры выше 100°С (патент RU 2208369, дата публикации 20.07.2003 г.). Приготовленный этим способом экструдированный сухой корм используется для грызунов. Нами же рассматривается способ приготовления экструдированного корма из других компонентов и для жвачных животных.

Недостатком данного способа также является высокая себестоимость получаемой продукции вследствие высокого содержания зерновых кормов.

Задачей заявляемого изобретения является увеличение питательности зернофуража и люцернового сена путем экструдирования кормосмеси.

Технический результат направлен на разработку энергонасыщенного, экструдированного корма из смеси зерна ячменя и люцернового сена для повышения продуктивности молодняка мясных пород крупного рогатого скота в период доращивания.

Данный технический результат достигается посредством экструдированного сухого корма для крупного рогатого скота, включающий приготовление сухой смеси на основе зерновых культур, причем полученную кормосмесь, состоящую из 40% измельченного люцернового сена, 60% зерна ячменя и комплекса минеральных солей, включающего поваренную соль - 30 г, мононатрийфосфат - 34 г, углекислый магний - 18 г, кормовую серу - 6 г, увлажняют в шнековом смесителе, затем кормосмесь поступает в камеру экструдера, где за счет сил трения частиц с поверхностью вращающихся рабочих органов в экструдере и сжатия кормосмесь разогревают до высокой температуры, после чего подвергают уплотнению, из пресс-экструдера через фильеру выдавливают вспученный, пористый сухой корм в виде жгута (стренг) диаметром 30 мм, с объемной массой 100-120 г/дм³ и влажностью 7-9%; жгут (стренг) при помощи отсекателя разрезается на 2-3 см куски и упаковывается; готовый продукт имеет однородную консистенцию и структуру.

В процессе приготовления экструдированного корма зерно подвергается кратковременному, но очень интенсивному механическому и баротермическому воздействию за счет высокой температуры, давления и сдвиговых усилий в винтовых рабочих органах экструдера, в результате чего происходят структурно-механические и химические изменения исходного сырья. При этом крахмал распадается на простые сахара, вредная микрофлора обеззараживается, а витамины и аминокислоты, содержащиеся в исходных кормах, благодаря кратковременности процесса сохраняются практически полностью.

Экструдированный сухой корм состоит из 60% зерна ячменя, 40% измельченного люцернового сена и комплекса минеральных солей. Из расчета на 1 кг смеси кормов поваренной соли - 30 г, мононатрийфосфата - 34 г, углекислого магния - 18 г, кормовой серы - 6 г.

Полученный экструдированный сухой корм используется для повышения роста, развития и резистентности молодняка крупного рогатого скота мясных пород при выращивании.

Фазовые переходы при экструзии разделяют весь процесс на условные технологические зоны:

- загрузки зерна;

- сжатия корма;

- гомогенизации зерна;

- «взрыва» на выходе из экструдера.

В нашем случае технологический процесс экструзии осуществлялся следующим образом:

- зерно ячменя и измельченное (до 1,0-1,5 см) люцерновое сено равномерно подается в загрузочный бункер;

- полученную кормовую смесь увлажняли в шнековом смесителе;

- воду вводили в количестве 23 литра на 100 кг продукта;

- минеральные добавки растворяли в воде;

- из шнекового смесителя увлажненная и обогащенная кормосмесь поступает в приемную камеру экструдера;

- за счет сил трения частиц с поверхностью вращающихся рабочих органов в экструдере и сжатия кормосмесь разогревается до высокой температуры, после чего подвергается уплотнению;

- время прохождения кормосмеси через экструдер составляет 30 с, а под воздействием максимальной температуры и давления находится всего 8-11 с;

- сжатие кормосмеси в зоне выдавливания до 33-42 атм и разогрев до 140-160°С достигается путем подбора диаметра фильеры (выходного отверстия) (20 мм);

- в процессе сжатия и нагревания происходит гомогенизация кормосмеси и структурные изменения питательных веществ корма;

- при выходе из фильеры, из зоны высокого давления и температуры в нормальную атмосферу происходит взрывное вспучивание гомогенизированной кормосмеси (собственно процесс экструзии);

- из пресс-экструдера через фильеру выдавливается вспученный, пористый сухой корм в виде жгута (стренг) диаметром 30 мм, с объемной массой 100-120 г/дм³ и влажностью 7-9%;

- жгут (стренг) при помощи отсекателя разрезается на 2-3 см куски и упаковывается.

Готовый продукт имеет однородную консистенцию и структуру.

Проведенные анализы показали, что процесс экструдирования положительно повлиял на химический состав и питательность смеси зерна ячменя и сена. Согласно данным таблицы 1 концентрация сырого протеина увеличилась с 254,1 до 258 г, или на 5,2%. Переваримого протеина было также больше в обработанной кормосмеси на 14,5 г, или 7,3%.

Экструдированная смесь на 3,1% обогатилась сырым жиром. В процессе экструзии происходит разрыв стенок жировых клеток, при этом повышается энергетическая ценность продукта. Также повышается стабильность жиров, благодаря тому что такие ферменты, как липаза, вызывающие прогоркание масел, разрушаются в процессе экструзии, а лецитин и токоферолы, являющиеся природными стабилизаторами, сохраняют полную активность.

Процент содержания клетчатки, основу которой составляют целлюлоза, гемицеллюлоза и инкрустирующие вещества клеточных стенок (легнин, кутин, суберин), то есть наименее ценная часть корма, в обработанном корме наоборот снижался (на 2,3%) в результате распада ее на вторичный сахар, что повышает ее переваримость.

Повышение сахара в готовой смеси (с 22,2 г до 25,5 г) позволит более полнее балансировать рационы скота по сахаро-протеиновому отношению, что важно для хозяйств, не имеющих кормовых корнеплодов.

При этом возрастает не только количество протеина, но и повышается его физиологическая ценность за счет увеличения концентрации основных незаменимых аминокислот (табл. 2).

Проведенные исследования показали, что после экструдирования количество лизина - одной из самых дефицитных аминокислот - увеличилось с 5,80 до 6,54%, или на 11,3%, цистина - на 41,9% (с 1,15% до 1,98%), глицина - на 29,3% (с 4,29% до 6,07%), триптофана - на 21,4%, метионина и аспарагиновой кислоты - соответственно на 3,6% и 3,5%.

Вместе с тем, несколько уменьшился объем отдельных незаменимых аминокислот: пролина - на 15,3%, треонина - на 17,1%, серина - на 13,4%, глютаминовой кислоты - на 10,1%.

В процессе экструзии при воздействии повышенного давления и температуры происходит не только изменение структуры корма, но и изменения в усвояемости питательных веществ. Поэтому полученный корм обладает следующими свойствами:

- повышается поедаемость за счет однородности полученного корма;

- улучшаются вкусовые качества, так как исчезают неприятные запахи;

- становится сладковатым из-за повышения доли сахаров;

- высокая температура и давления стерилизуют корм;

- устраняется антипитательные факторы или их воздействие на организм;

- получается более структурированный корм, отвечающий потребностям животных.

Проведенные исследования экструдированого корма показывают, что кормосмесь практически стерильна даже после 4 месячного хранения в условиях товарных хозяйств.

При кормлении молодняка мясных пород в период доращивания после отбивки экструдированным кормом гибель животных от кишечно-желудочных заболеваний снижается в 1,3-1,5 раза.

Экспериментальная работа выполнялась в обществе с ограниченной ответственностью Агрофирма «Адучи» Республики Калмыкия. Исследования проводились на бычках калмыцкой породы. Подопытные животные были сформированы в 2 группы по 10 голов в каждой по принципу аналогов. Рацион I контрольной группы состоял из сена разнотравного степного, сена люцернового, дробленого зерна ячменя. В рационе II опытной группы зернофураж и часть люцернового сена по питательности заменили полностью полученным экструдированным сухим кормом.

Динамику живой массы подопытных животных изучали в период с 8- до 12-месячного возраста. В результате исследований было установлено, что при доращивании до 12 месяцев наибольшую живую массу имели бычки опытной группы, в состав рациона которых включали разработанный экструдированный корм. Они превосходили сверстников контрольной группы по живой массе на 7,3 кг. Среднесуточный прирост живой массы у животных контрольной группы составил в среднем 736,8 г, по опытной группе - 796,8 г.

Таким образом, для молодняка крупного рогатого скота при доращивании после отбивки от матерей и перехода к потреблению большого количества объемистых кормов экструдированные корма могут, как более легкоусваиваемые, заменять все концентрированные корма рациона. При переходе на грубые корма животные, в раннем возрасте получавшие экструдат, значительно обгоняют своих сверстников в росте.