Способ производства белково-витаминно-минеральной добавки для поения сельскохозяйственных животных и кур Российский патент 2025 года по МПК A23K10/20 A23J3/00 

Изобретение предназначено для использования в области сельского хозяйства, в частности при поении сельскохозяйственных животных и птиц.

В работах [Ушакова Н.А., Пономарев С.В., Федоровых Ю.В., Бастраков А.И. Использование протеин-хитинового концентрата личинок черной львинки Hermetia illucens в рационе всеядных рыб на примере красной тиляпии // Известия Уфимского Научного Центра РАН. Серия биологическая, 2018. №3(3). С. 41-45] и [Ушакова Н.А. и др. Физиологические основы питательной ценности концентрата личинок Hermetia illucens в рационе рыб // Известия РАН. Серия биологическая, 2020. №3. С. 293-300] получали концентрат черной львинки - протеин с хитином.

В работе [Ушакова Н.А., Пономарев С.В., Федоровых Ю.В., Бастраков А.И. Использование протеин-хитинового концентрата личинок черной львинки Hermetia illucens в рационе всеядных рыб на примере красной тиляпии // Известия Уфимского Научного Центра РАН. Серия биологическая, 2018. №3(3). С 41-45] биомассу личинок Н. illucens подвергали обезжириванию прямым отжимом на маслопрессе. Полученный концентрат протеина с хитином содержал 2% влаги, 53,4% сырого протеина, 5,1% сырого жира, 18,3% хитина (по клетчатке), 7,6% золы. Полученные данные позволили сделать вывод, что полная замена рыбной муки на протеин-хитиновый концентрат личинок Н. illucens не оказывает негативного влияния на рыбоводно-биологические и физиологические показатели молодя красной тиляпии. При этом высокое содержание хитина личинок (более 8%) в опытном комбикорме не привело к ожидаемому снижению массы тела и содержания жира в мышечной ткани рыб по окончании экспериментального кормления.

Известны способы, описанные в работах [Лоскутова А.С., Кузнецов К.Г., Жустерова П.К., Прокошева А.В. Методы получения и требования к продуктам из личинок мух Hermetia illucens // XI Конгресс молодых ученых. Сборник научных трудов конгресса. Санкт-Петербург, 2022. С. 363-368] и [Mshay-isa V.V., Van Wyk J., Zozo B. Nutritional, Techno-Functional and Structural Properties of Black Soldier Fly (Hermetia illucens) Larvae Flours and Protein Concentrates // Foods. 2022. 11. 724]. В работе [Лоскутова A.C., Кузнецов К.Г., Жустерова П.К., Прокошева А.В. Методы получения и требования к продуктам из личинок мух Hermetia illucens // XI Конгресс молодых ученых. Сборник научных трудов конгресса. Санкт-Петербург, 2022. С. 363-368] предложены способы для получения белкового концентрата из личинок Н. illucens. При описании методов авторы ссылаются на статью [Mshayisa V.V., Van Wyk J., Zozo В. Nutritional, Techno-Functional and Structural Properties of Black Soldier Fly (Hermetia illucens) Larvae Flours and Protein Concentrates // Foods. 2022. 11. 724].

Первым этапом получения белкового концентрата являлось приготовление муки из личинок. Предварительно личинок Н. illucens бланшировали и промывали холодной водой. Затем личинок замораживали при температуре -75°С, измельчали и лиофильно высушивали, получая муку. Часть муки измельчали в блендере и просеивали. Просеянную муку обезжиривали смесью гексана и изопропанола (3:2) в соотношении 1:5 в течение 6 ч.

Вторым этапом являлось получение белков. В данной работе приводятся два метода. Щелочное и кислотное осаждение проходило следующим образом: после обезжиривания муку смешивали с водой в соотношении 1:10 (в/в), а рН смеси доводилось до рН 10 с помощью 1 М раствора NaOH. Суспензию перемешивали в течение 30 мин (25°С). Далее взвесь центрифугировали при 10,000 об/мин в течение 20 мин (4°С). рН супернатанта доводили до рН 4,5 с помощью 1 М HCl, и суспензию оставляли при 4°С на ночь для осаждения белка. Для выделения растворимых белков проводили центрифугирование при 10,000 об/мин в течение 30 мин (4°С). Затем белковый концентрат лиофильно высушивали.

Для получения белкового концентрата методом щелочной экстракции, белок экстрагировали путем смешивания обезжиренной муки с водой в соотношении 1:40, а рН смеси сначала доводили до рН 10 с помощью 1 М раствора NaOH. Затем взвесь перемешивали в течение 2 ч при 40°С, периодически контролируя рН и поддерживая на уровне 10 в течение всего периода перемешивания. Смесь центрифугировали при 10,000 об/мин в течение 30 мин (4°С). Белковый концентрат лиофильно высушивали. В работе приводится аминокислотный состав полученных белков, но не указывается выход конечного продукта.

Известен способ получения белка из подмора мухи черной львинки Hermetia illucens, который предусматривает депротеинизацию 140 г высушенного подмора путем обработки 1200 мл 0,2-1,0% NaOH при перемешивании при 100°С в течение 1-3 ч. Затем фильтруют твердый остаток на пористом стеклянном фильтре и промывают 1200 мл дистиллированной воды. Затем добавляют к объединенному фильтрату 24-120 мл 5% HCl до рН 5,0. После чего экстрагированный белок выпадает в осадок. Полученную суспензию либо лиофильно высушивают, либо сначала центрифугируют при 5,000 об/мин в течение 10 мин с целью удаления солей, и осадок затем лиофильно высушивают (патент РФ №2814817 кл. A23J 1/00, A23J 1/02, A23K 10/20, 05.03.2024 г.).

Недостатками данного изобретения являются использование щелочного гидролиза, из-за которого полностью разрушаются аминокислоты аргинин, лизин, цистин и цистеин, конечным продуктом является белок, как следствие в процессе переработки теряются некоторые витамины, минеральные вещества и хитин, также используется подмор мухи черной львинки Hermetia illucens, в следствие чего увеличивается стоимость всего технологического процесса получения готового продукта.

Технический результат изобретения заключается в повышении продуктивности с.-х. животных и кур за счет увеличения количества и сбалансированности аминокислот и увеличения содержания других полезных элементов в составе добавки и удешевлении готового продукта.

Технический результат достигается тем, что в способе производства белково-витаминно-минеральной добавки для поения сельскохозяйственных животных и кур, включающем использование органического сырья из мухи черной львинки Hermetia illucens с применением катализатора HCl, согласно изобретению, используют в качестве органического сырья из мухи черной львинки Hermetia illucens ее измельченные личинки и катализатор в виде 1% раствора HCl при следующем соотношении 50:1, при этом полученную смесь выдерживают при постоянном нагреве до 80-90°С в течение 6 часов, затем фильтруют и смешивают полученный фильтрат с дополнительными компонентами: молочной кислотой и дистиллированной водой при следующем содержании исходных компонентов, масс. %:

фильтрат из личинок мухи черной львинки Hermetia illucens 9 вода дистиллированная 90 молочная кислота 1

Белково-витаминно-минеральную добавку для поения сельскохозяйственных животных и кур (далее добавка для поения) получают следующим образом.

Замороженные личинки мух Hermetia Illucens подвергают дефростации, далее направляют на измельчение на куттере. Измельченную массу смешивают с 1% раствором HCl в соотношении 50:1 и нагревают до 80-90°С в течение 6 часов, затем смесь 3-х ступенчато фильтруют, полученный фильтрат смешивают с молочной кислотой и дистиллированной водой в соотношении 0,09:0,01:0,9 и направляют на использование.

Рабочее название белково-витаминно-минеральной добавки для поения сельскохозяйственных животных и кур «ИННОВЕЙШН-БАК».

Аминокислотный и витаминно-минеральный состав 1 литра белково-витаминно-минеральной добавки для поения сельскохозяйственных животных и кур представлен в таблице 1.

Пример конкретного осуществления заявляемого способа.

Поступившие 9 кг замороженных личинок мух Hermetia Illucens подвергают дефростации, далее измельчают на куттере. Измельченную массу смешивают с 1 кг 1% раствора HCl и нагревают до 80-90°С в течение 6 часов, затем смесь 3-х ступенчато фильтруют, полученный фильтрат в количестве 9 кг смешивают с 1 кг молочной кислотой и 90 кг дистиллированной водой и направляют на использование.

Для доказательства эффективности добавки для поения из заявляемого технического решения были проведены исследования использования данной добавки на различных с.-х. животных и курах.

Пример 1. Экспериментальные исследования проводились на двух группах кур-несушек кросса Хайсекс Браун (273-303 дней) в течение 30 дней. В течение опыта условия содержания и ухода для животных были одинаковыми, система содержания - клеточная, водопоение через автоматические поилки.

Кур-несушек контрольной группы поили обычной водой, а опытной группы - с добавлением в воду добавки в дозировке 1 литр добавки на тонну воды.

Результаты производственного опыта кур-несушек сравниваемых групп отражено в таблице 2 и свидетельствуют о том, что использование в рационе испытуемой добавки оказало положительное влияние на показатели падежа и сортности яиц.

За незначительный по продолжительности период применения продукта существенное влияние было оказано на показатели сортности яйца, а именно на количество яиц категории СО и СВ (увеличилось в 2,2 раза и на 12% соответственно), без существенного изменения показателя яйценоскости, что позволяет сделать вывод о биодоступности минеральных компонентов добавки.

Пример 2. Для выявления эффективности заявляемой добавки для поения были проведены экспериментальные исследования на двух группах цыплят-бройлеров кросса РОСС-308 в течение 50 дней. В течение опыта условия содержания и ухода для животных были одинаковыми, система содержания - клеточная, водопоение через автоматические поилки.

Опытную группу поили с добавкой в возрасте 6,7,17-23,27-34 дней, контрольную группу поили обычной водой. Результаты исследования представлены в таблице 3.

За период применения продукта существенного влияние оказано на показатель сохранности - снижение падежа на 26%. По результатам проведения опыта было также установлено, что опытная группа при меньшем сроке откорма (на 3 дня) достигла больших показателей убойного веса (на 1,1%), что привело к снижению расхода корма на 3% и как следствие к снижению конверсии корма на 8%. Тем самым добавка для поения повысила экономическую эффективность процесса выращивания.

Пример 3. Экспериментальные исследования проводились на молодняке 3-х месячного возраста черно-пестрой породы по 20 голов в каждой течение 30 дней. Были сформированы 2 группы коров, коровы контрольной группы получали обычную воду, коровам опытной группы в воду вводили белково-витаминно-минеральную добавку для поения из расчета: 15-20 мл/голова. Животных в группы подбирали по принципу пар-аналогов с учетом возраста, состояния здоровья, живой массы. На протяжении опыта условия содержания и ухода для всех групп подопытных коров были одинаковыми.

Результаты показателей привеса молодняка черно-пестрой породы коров отражены в таблице 4.

Уровень рентабельности в опытной группе составил 46,82%, что выше на 14,76%, чем рентабельность контрольной группы.

Пример 4. Исследование эффективности предлагаемой добавки для поения проводили на поросятах трехмесячного возраста. Подопытных животных разделили на 2 группы по 20 голов в каждой. Животные контрольной группы получали обычную воду для поения. Животные опытной группы в добавление к воде получали предлагаемую добавку для поения в количестве 5,0 мл/голова в течение 3-х месяцев.

Результаты ежедневных наблюдений за клиническим состоянием поросят показали, что существенных различий в общем состоянии животных обеих групп не было выявлено.

Взвешивание поросят проводили 2-х кратно в 90 и 180 дневном возрасте. Показатели динамики средней живой массы поросят и рентабельность применения добавки для поения отражены в таблице 5.

Уровень рентабельности в опытной группе составил 50,55%, в контрольной группе уровень рентабельности составил 41,56%). Считаем рациональным включение поросятам белково-витаминно-минеральной добавки для поения в количестве 5,0 мл/голова, так как повышается рентабельность выращивания этих животных.

Таким образом, применение белково-витаминно-минеральной добавки для поения не вызвало побочных отклонений в физиологическом развитии животных и птиц, не оказало отрицательного влияния на здоровье животных и птиц и их продуктивность. Она содержит биологически активные компоненты: среднецепочечную лауриновую жирную кислоту (до 50% от состава жировой фракции), обладающую антибактериальной и антивирусной активностью. Содержание липидов вирируется от 10,0 до 49% в сухом веществе.

Добавка для поения нормализует обмен веществ, способствует повышению неспецифической резистентности к неблагоприятным факторам внешней среды. Применяют для балансирования кормления, стрессах, в периоды интенсивного роста ведет к повышению сохранности поголовья, особенно молодняка, увеличению продуктивности и продолжительности использования продуктивного использования с/х. животных.

Также стоит отметить, что водная форма заявляемого продукта дает возможность животным и птицам на постоянной основе иметь доступ к питательным веществам независимо от времени и технологии кормления, а также нивелирует риски снижения продуктивности при уменьшении поедаемости в жарком климате.

Изобретение предназначено для использования в области сельского хозяйства, в частности при поении сельскохозяйственных животных и кур. Способ включает смешивание органического сырья из измельченных личинок мухи черной львинки Hermetia illucens с катализатором HCl в виде 1% раствора HCl в соотношении 50:1, выдерживание полученной смеси при постоянном нагреве до 80-90°С в течение 6 ч с последующей фильтрацией и смешивание полученного фильтрата с молочной кислотой и дистиллированной водой при следующем содержании исходных компонентов, мас. %: фильтрат из личинок мухи черной львинки Hermetia illucens - 9, вода дистиллированная - 90, молочная кислота - 1. Использование изобретения позволит повысить продуктивность сельскохозяйственных животных и кур. 5 табл., 4 пр.

Способ производства белково-витаминно-минеральной добавки для поения сельскохозяйственных животных и кур, включающий смешивание органического сырья из измельченных личинок мухи черной львинки Hermetia illucens с катализатором HCl в виде 1% раствора HCl в соотношении 50:1, выдерживание полученной смеси при постоянном нагреве до 80-90°С в течение 6 ч с последующей фильтрацией и смешивание полученного фильтрата с молочной кислотой и дистиллированной водой при следующем содержании исходных компонентов, мас. %:

фильтрат из личинок мухи черной львинки Hermetia illucens 9 вода дистиллированная 90 молочная кислота 1