СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ НА ОСНОВЕ КОЖЕВЕННЫХ ОТХОДОВ Российский патент 2014 года по МПК A23K1/06 

Изобретение относится к комбикормовой промышленности, а именно к способу производства кормовой добавки для жвачных животных на основе кожевенных отходов.

Известен способ получения кормовой добавки для сельскохозяйственных животных и птицы на основе кожевенных отходов, предусматривающий гидролиз кожного коллагена под воздействием давления и химикатов. (Авт. свид. 351528, 1972).

Способ имеет ограничения: требует энергоемкой разварки, измельчения сырья с дорогостоящими химикатами во вращающихся вакуум-горизонтальных котлах с последующей сушкой гидролизата. В результате длительного теплового воздействия получают кормовую добавку с низкой белковой ценностью и высокой себестоимостью.

Наиболее близким к заявляемому решению является кормовая добавка из сырья животного происхождения и способ ее производства, предусматривающий обработку сырья при следующем соотношении компонентов, мас.%: отходы хромовых кож (97,0-99,9), нитрат натрия (0,1-3,0) путем экструдирования при 100-300°С и 1-40 МПа в течение 2-160 с. (Патент RV 2203559, 2003 г.).

Недостатком указанного способа является малое сжимание, разогревание и время продвижения исходного сырья в зазоре между стенкой пресс-экструдера и каналом рабочего органа экструдера-червяка, ведущее е неполному гидролизу коллагена хромовых отходов и снижению питательности конечной кормовой добавки. Предлагаемые диапазоны температуры (100-300°С), давления (1-40 МПа) и времени (2-160 с) не приводят к гидролизу дисульфидных связей (-S-S-) кератиновых белковых молекул хромовых отходов, поэтому протеолитические ферменты пищеварительных соков жвачных животных не способны переварить такую кормовую добавку. Включение в кормовую добавку нитрата (нитрита) натрия вызывает у животных генерализованный амидный токсикоз и метгемоглобинурию.

Задачей настоящего изобретения является создание способа получения высокопитательной кормовой добавки для жвачных животных на основе кожевенных отходов, повышающей качество кормления, способствующей увеличению продуктивности животных и снижению себестоимости продукции.

Способ осуществляется следующим образом: кожевенные отходы совместно с другими ингредиентами кормодобавки (голозерный ячмень, морковь красная, карбамид, бентонит) засыпаются в роторный измельчитель в соотношениях, предусмотренных рецептом кормодобавки, измельчаются до размера частиц 5-10 мм. Затем сырье поступает в сблокированный с измельчителем пресс-экструдер модели 2008 R INSTO-PROZ, имеющий следующие улучшенные характеристики: размер отверстий 0,6-1,2 см, скорость вращения шнека - 1250 об/мин, скорость подачи кормовой смеси - 1,2 т кг/ч. В пресс-экструдере на кормосмесь создается давление 50 МПа, а кормосмесь в результате трения разогревается до 400°С. При этом карбамид плавится и равномерно распределяется в кормосмеси. Весь процесс прохождения кормосмеси через пресс-экструдер занимает 180 с. При обработке кормосмеси таким способом протекают два непрерывных процесса: 1 - механическое и физико-химическое деформирование; 2 - «взрыв» продукта. Последнее происходит по причине быстрого перемещения кормосмеси из зоны высокого давления в пресс-экструдере в область внешнего атмосферного. В результате этого «взрыва» гомогенная кормовая масса вспучивается и образуется продукт микропористой структуры. Вследствие желатинизации крахмала, деструкции целлюлознолигнизации новых образований значительно улучшается кормовая ценность исходной кормосмеси. При некотором снижении количества крахмала (на 12%) весьма значительно увеличивается количество нужных для организма декстринов (в 6-7 раз) и сахаров (на 17%). При этом полностью уничтожается патогенная микрофлора и плесневые грибы. Кроме того, эффект «взрыва» разрушает полипептидные (-S-S-) связи трудногидролизуемого протеолетическими ферментами белка кератина кожевенных отходов, клетки крахмала ячменя и моркови красной, а карбамид, расплавленный во время экструзии, проникает внутрь крахмальных зерен, белковых молекул кератина, делая их более питательными и усвояемыми организмом жвачных. Из пресс-экструдера кормодобавка выходит в виде пористого жгута с гладкой поверхностью, с приятным вкусом и запахом. Жгут на выходе из пресс-экструдера измельчается однолопастными вентилятором на гранулы длиной - 1,5-3,0 см и диаметром 0,6-1,2 см. Далее готовые гранулы пневмотранспортером транспортируются в бункер для хранения, взвешивания и затаривания в мешки.

Вторым объектом изобретения является кормовая добавка для жвачных животных на основе кожевенных отходов, характеризующаяся тем, что получена в соответствии со способом по п.1 и содержит следующий состав и питательность (%): кожевенные отходы - 20,0; голозерный ячмень - 45,0; морковь красная - 5,0; карбамид - 20,0; бентонит - 10,0. В 1 кг содержится: кормовых единиц - 0,99; переваримого протеина - 320 г; кальция - 27,5 г; фосфора - 13,2 г; крахмала - 205 г; сахара - 21 г; каротина - 50,0 мг. Сохранность - 5 мес.

Полученная кормовая добавка на основе кожевенных отходов (КДКО) была существенно улучшена по составу и питательности. Произошло это за счет дополнительно введенных кормовых компонентов: голозерного ячменя, моркови красной, карбамида, бентонита. Характеристика ингредиентов КДКО приведена ниже.

Кожевенные отходы. Это попутные продукты, получаемые на мясокомбинатах, кожевенных предприятиях и организациях Вторсырья. К ним относятся: мездра-стружка, высечка хромовых, подкожных и жестких кож, хромовая обрезь, мелкий и средний лоскут, лапы, лобоши и пр. Содержат до 90% протеина, 65% сухого вещества, 3% жира, 10% золы. Основным веществом, входящим в состав кожевенных отходов, является плохоусвояемый белок кератин с полным набором всех незаменимых аминокислот. Для повышения усвояемости кератин кожевенных отходов подвергается гидролизной обработке в гидровакуумных котлах под высоким давлением, температуры с одновременным воздействием щелочей, кислот, ферментов и других химикатов. Эти способы требуют большого расхода дорогостоящих химикатов, ферментов, электроэнергии, воды. Способы длительные, многостадийные, включают большое количество оборудования, обслуживающего персонала со специальным допуском.

Голозерный ячмень. Вводится в кормосмесь как высокоэнергетическая (1,2 к. ед. в 1 кг) белковая подкормка (143 г протеина в 1 кг) и высококрахмалистая культура (565 г крахмала в 1 кг). По сравнению с обычным пленочным ячменем в зерне голозерного ячменя протеина больше на 26,5%, крахмала на 16,4% с усвояемостью их организмом на 5-7% выше. Последнее объясняется тем, что в голозерном ячмене очень мало клетчатки (10 г клетчатки в 1 кг), тогда как в пленочном ячмене в 4,9 раз больше (49 г клетчатки в 1 кг). Чем больше труднопереваримой клетчатки содержится в кормовом продукте, тем хуже переваривается его органическое вещество и ниже энергетическая ценность. Качественные показатели аминокислотной питательности голозерного ячменя существенно выше пленочного ячменя. Превышение по метионину составляет 38,9%, лизину - 47,7%, аргинину, цистину - 28,0%, пролейцину и лейцину - 42,8%. Сумма аминокислот в голозерном ячмене на 52,4% выше, чем в пленочном ячмене. Крахмал голозерного ячменя желатинизируется в момент экструзии с карбамидом, что будет способствовать замедлению чрезмерного распада карбамида в рубце до аммиака. Желатинизация гарантирует безопасность применения карбамида и повышает протеиновую питательность кормовой смеси в 2,5 раза по сравнению с раздельным скармливанием.

Морковь красная. Ценный крахмалистый (7 г/кг), сахаристый (35 г/кг) и каротинный корм (250 мг/кг). В кормодобавку вводится для улучшения процесса экструзии и обогащения кормовой смеси крахмалом, сахаром, каротином. В процессе термической обработки в пресс-экструдере доступность каротина для животного организма повышается с 5 до 60%. При этом с каждой молекулы каротина образуется две молекулы витамина А.

Карбамид (СО(NH₂)₂ - заменитель протеина в рационах жвачных животных имеет предпочтительно солоноватый для животных вкус. Карбамид содержит 44-46% азота, 1 г карбамида эквивалентен 2,6 г переваримого протеина. Скармливаемый в чистом виде жвачным карбамид быстро гидролизуется в рубце до аммиака и ведет к отравлению животных. После экструзии с крахмалистыми кормами (голозерный ячмень, морковь красная), медленногидролизуемым кератином (кожевенные отходы) обеспечивается замедление распада карбамида в рубце до аммиака. Гарантируется безопасность его применения в кормлении животных. В кормодобавку вводится с целью повышения ее протеиновой питательности. В процессе экструзии, сопровождающейся повышением температуры (до 400°С) и перепадом давления (с 50 МПа до 0 МПа), карбамид расщепляет труднопереваримые белковые молекулы кератина кожевенных отходов на легкопереваримые и легкоусвояемые организмом полипептиды, пептиды и аминокислоты.

Бентонит - природный минерал с высокой связующей, структурообразущей, адсорбционной, катионообменной, влагопоглощающей способностью и сильно выраженной вязкостью, дисперсностью, набухаемостью. В кормодобавку включен бентонит Хакасского месторождения «10-й Хутор», относящийся к монтмориллонитному типу. Бентонит обладает уникальными кормовыми свойствами: влагопоглащающими, адсорбционными, каталитическими, детоксикационными и пролонгирующими. В процессе экструзии способствует желатинизации крахмала, лучшему прохождению кормовой смеси через пресс-экструдер, связывает карбамид, что предупреждает его быстрый гидролиз в рубце жвачных, обеспечивает постепенное поступление аммиака карбамида в кровь, улучшая тем самым усвоение азота карбамида и предотвращая отравления животных. Предупреждает разрушение готовых гранул, обеспечивает более длительное их хранение. Химический состав его представлен следующими основными минеральными элементами (%): Al₂O₃ - 17; SiO₂ - 52; СаО - 6; F₂O₃ - 9; К₂О - 1; Nа₂О - 5; Р₂О₅ - 1,1; MgO - 3; S - 1,4. В кормовую добавку вводится для связывания излишка влаги, желатизации крахмала голозерного ячменя, моркови красной, одновременно выполняя роль пластификатора, обеспечивающего продвижение кормовой смеси по пресс-экструдеру. Обогащает кормовую смесь полезными минералами: двухвалетным железом, кальцием, натрием, фосфором, магнием, серой.

ПРИМЕР. Сравнительное изучение способов получения кормовой добавки для жвачных животных на основе кожевенных отходов проводилось в ГП ОПХ «Солянское», ОПХ «Казачинское», маралофермы ООО «Русь» Красноярского края. Готовый кормовой продукт скармливался коровам, овцам, пантовым маралам-рогачам. У жвачных животных контрольной (прототипной) группы 5% зерносмеси основного рациона (ОР) было заменено известной кормовой добавкой из отходов хромовых кож (КДОХК), а у опытных групп 5% зерносмеси - новой кормовой добавкой на основе кожевенных отходов (КДКО) с рецептурой и питательностью, указанной в таблице 1. В сравнении с прототипной новая кормовая добавка (КДКО) оказалась значительно предпочтительнее по питательности и качеству для жвачных животных. Она на 59,7% содержала больше кормовых единиц, на 93,9% переваримого протеина, в 1,4 раза фосфора, в 205 раз крахмала, в 21 раз сахара, в 50 раз каротина, при сохранности на 3 месяца продолжительнее и себестоимости 1 т на 6,2 тыс. рублей (в 1,6 раза) ниже.

Результаты испытаний прототипной и новой кормовых добавок на жвачных животных разных видов приведены в таблице 2.

Данные экспериментов показали, что коровы опытной группы, которым скармливали КДКО, имели лучшую переваримость рациона (на 9,8%), повышенный удой (на 12,1%) и пониженную себестоимость произведенного молока (на 6,1%). У опытных откормочных овец отмечались более высокие показатели по сравнению с аналогами из контрольной группы: по переваримости рациона (на 7,3%), по приростам живой массы (на 11,7%), была ниже себестоимость прироста живой массы (на 11,9%). Пантовые маралы-рогачи опытной группы имели выше массу пантов (на 7,6%), чем в контроле и ниже себестоимость произведенной продукции (на 24,1%).

Таблица 1 Состав и питательность прототипной и новой кормовой добавки   Кормодобавка Показатель прототипная новая   (КДОХК) (КДКО) Компонент (мас.%):     кожевенные отходы 97 20 голозерный ячмень - 45 морковь красная - 5 карбамид - 20 бентонит - 10 нитрат натрия 3 - В 1 кг содержится:     кормовых единиц 0,62 0,99 переваримого протеина, г 165 320 кальция, г 13,2 27,5 фосфора, г 17,1 23,2 крахмала, г - 205 сахара, г - 21 каротина, мг - 50,0 Сохранность, мес. 2 5 Себестоимость 1 т, тыс.руб. 16,3 10,1

    Таблица 2 Результаты испытаний прототипной (контрольная группа) и новой (опытная группа) кормовой добавки на жвачных животных   Группа Показатель контрольная (ОР +5% КДОХК) опытная (ОР +5% КДКО) Коровы Число животных 10 10 Переваримость органического вещества рациона, % 64,4 74,2 Среднесуточный удой, кг 14,8 16,6 Себестоимость 1 ц молока, руб. 870 820 Откормочные овцы Число животных 17 17 Переваримость органического вещества рациона, % 62,4 69,7 Среднесуточный прирост живой массы, г 539 602 Себестоимость 1 ц прироста живой массы, руб. 52,8 47,2 Пантовые маралы-рогачи Количество маралов-рогачей 50 50 Масса пантов с 1 рогача, кг 6,6 7,1 Себестоимость 1 кг пантов, руб. 4850 3909

Изобретение относится к комбикормовой промышленности, а именно к способу производства кормовой добавки для жвачных животных на основе кожевенных отходов. Способ получения кормовой добавки для жвачных животных на основе кожевенных отходов предусматривает измельчение ингредиентов кормовой добавки, включающей кожевенные отходы, до размера частиц 5-10 мм и экструдирование полученной кормосмеси при температуре 400°C и давлении 50 МПа в течение 180 с. Кормовая добавка изготовлена из следующих исходных компонентов, мас.%: кожевенные отходы - 20,0, голозерный ячмень - 45,0, морковь красная - 5,0, карбамид - 20,0, бентонит - 10,0. При этом в 1 кг содержится: кормовых единиц - 0,99, переваримого протеина - 320,0 г, кальция - 27,5 г, фосфора - 13,2 г, крахмала - 205,0 г, сахара - 21,0 г, каротина - 50,0 мг. Использование изобретения позволит повысить продуктивность животных и снизить себестоимость продукции. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ получения кормовой добавки для жвачных животных на основе кожевенных отходов, характеризующийся тем, что он предусматривает измельчение ингредиентов кормовой добавки, включающей кожевенные отходы, до размера частиц 5-10 мм и экструдирование полученной кормосмеси при температуре 400°C и давлении 50 МПа в течение 180 с.

2. Кормовая добавка для жвачных животных на основе кожевенных отходов, характеризующаяся тем, что она получена способом по п.1 и изготовлена из следующих исходных компонентов, мас.%:
кожевенные отходы 20,0 голозерный ячмень 45,0 морковь красная 5,0 карбамид 20,0 бентонит 10,0 при этом в 1 кг содержится:   кормовых единиц 0,99 переваримого протеина, г 320,0 кальция, г 27,5 фосфора, г 13,2 крахмала, г 205,0 сахара, г 21,0 каротина, мг 50,0