Способ повышения питательности грубых кормов при скармливании их крупному рогатому скоту

Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства, в частности к способу повышения питательности грубых кормов, используемых в составе рационов крупного рогатого скота. Способ включает кавитационную обработку грубых кормов на ультразвуковом кавитаторе, диапазон частот звуковых колебаний которого составляет 28 кГц, при температуре 30°С, напряжении 220 В, мощности 5 Вт, пороге кавитации 19 кГц. Все испытуемые корма измельчались до размера частиц 0,5-0,7 мм на лабораторной мельнице, образцы модулей готовились в соотношении корма к воде 1:5. Обработку осуществляют с использованием катодной электроактивированной воды фракции рН 9 и редокс-потенциала - 400-500 мВ и ее стабилизатора аминокислоты глицин - 0,5 мас.% Изобретение позволяет перерабатывать грубые корма низкого качества с высоким содержанием трудногидролизуемых полисахаридов в более высокопитательный продукт со значительным содержанием легкоусвояемых сахаров. Количество сахара в изучаемых грубых кормах повысилось в среднем на 130,4-324,8%, при этом количество сырой клетчатки снизилось на 17,9-39,0% соответственно. 1 табл.

 

Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства, в частности, к производству кормов и может быть использовано при кормлении крупного рогатого скота.

Известна кормовая добавка для жвачных животных, в которой изложен способ подготовки для нее компонентов, включающий экструдирование в горячем режиме при температуре 120-140°С и давлении 12-20 МПа зернового корма в смеси с кормовым мелом в количестве 1% от концентратов, предварительно подвергнутого кавитации с оптимальной частотой 30 кГц и экспозицией 30 мин [1]. В этой добавки преследовалась цель повышения биодоступности минеральных веществ в организме животного, где рекомендовано вводить в концентрированные корма кавитированный мел в количестве от 1% корма. Использование такой добавки в составе рациона молодняка крупного рогатого скота наиболее результативно восполняет дефицит минеральных веществ, способствуя при этом эффективному метаболизму питательных веществ и продуктивному действию рациона.

Однако используя рассматриваемую кормовую добавку для жвачных животных, мы не можем говорить о повышении использования питательных веществ и других кормов рациона.

В настоящее время в животноводстве возлагаются большие надежды на биотехнологию, при которой возможны принципиально новые технические решения подготовки кормов к скармливанию. Реализация новых принципов в этой сфере распространяется и на деструкцию кормовых средств рационов животных. В этой связи определенный интерес вызывает технология обработки кормов кавитационным воздействием [2]. Кавитация это образование и схлопывание парогазовых пузырьков в жидкой среде, подвергаемой ультразвуковому воздействию [3].

На долю концентратов в рационах крупного рогатого скота приходится до 40-45% от общей питательности кормов рациона, чтобы повысить полноценность кормления, желательно проводить предварительную их подготовку к скармливанию указывают отечественные ученые [4].

Решением этой задачи может быть использование механической, термической, гидробаротермической, тепловой, баротермической обработок или экструдирование.

В результате за счет дискретизации крахмала происходит увеличение моносахаридов, необходимых для оптимальной жизнедеятельности рубца крупного рогатого скота, снижение расщеплясмости протеина, а также инактивация ферментов. Использование зернофуража в составе рационов крупного рогатого скота, подготовленного путем перечисленных обработок, способствует более высокому продуктивному действию рационов и является актуальным. В совокупности перечисленные эффекты обеспечивают и более высокую экономическую составляющую использования в составе рациона обработанных концентратов в кормлении животных [5].

Известен способ приготовления корма для сельскохозяйственных животных и птиц включающий - смешанный дробленый зерновой компонент с подсолнечным фузом при оптимальной его дозе 30%, отличающийся тем, что смешивание, которого проводят после обработки ультразвуковой кавитацией при частое 44 кГц в течение 10-20 мин, при этом добавляют 2% цеолита с размером частиц 0,5-1,5 мм.

Скармливание этого корма цыплятам бройлерам по сравнению с контрольной группой четырех и шести недельном возрасте в I опытной группе позволило повысить прирост на 13,8 и 5,2%, II опытной с добавлением цеолита на 27,2 и 10,2% [6].

Техническим результатом заявленного способа приготовления корма для сельскохозяйственных животных и птиц является повышение переваримости, энергетической ценности и усвояемости полученного корма. Так, процесс обработки подсолнечного фуза ультразвуковой кавитацией при которой происходит разрыв длинных углеродных цепей в жирных кислотах, способствует повышению их переваримости, при этом внесение цеолита в количестве менее 2% приводит к увеличению водорастворимых веществ, а более 2% - увеличивает минеральную нагрузку на организм животного вследствие образования легкоусвояемых веществ.

Известно, что потенциал питательности углеводистых кормов, таких, как грубые корма, из-за наличия относительно высокого содержания в них клетчатки, пектинов, арабиноксиланов и других специфических углеводов которые относятся к группе не крахмалистых полисахаридов, концентрирующихся в клеточных стенках оболочек и эпидермисе растений, используются с недостаточной эффективностью. В связи с этим остается низкая доступность питательных веществ, заключенных внутри клеточных стенок для действия. Безазотистые экстрактивные вещества особенно крахмал и сахара помимо того, что являются питательными веществами для животного, служат пищей для населяющих преджелудков жвачных микроорганизмов и используются для синтеза бактериального белка [7].

При подготовки кормов к скармливанию для жвачных животных назрела необходимость использования технологий позволяющих грубые корма низкого качества с высоким содержанием трудногидролизуемых полисахаридов перерабатывать в более высокопитательный продукт с содержанием значительного количества Сахаров.

В качестве одного из вариантов новой технологии приготовления кормовых средств можно привести процесс ультразвукового кавитационного воздействия.

Эффект этой технологии заключается в том, что от энергии ударных волн схлопывающихся пузырьков происходит разрушение клеточных стенок и структур растений [8, 9].

Сущность кавитационной обработки растительного сырья, грубых и сочных кормов состоит в том, что клетчатка (целлюлоза), как и крахмал это природные полимеры, имеющие одинаковые по составу структурные звенья и молекулярную формулу, молекулы различаются только структурой. Длин-Длинные молекулы целлюлозы при кавитировании разрываются, образуя разветвленные крахмальные структуры, часть молекул так же, как и крахмал подвергаются гидролизу с образованием Сахаров. В результате повышается переваримость питательных веществ у жвачных животных [10, 11].

Установлен способ утилизации лузги гречихи, который заключается в их обработке щелочной фракцией электроактивированной воды с рН 9-10, с окислительно-восстановительным потенциалом - 800 мВ до влажности 20%, при дальнейшем экструдировании с температурой 100°С и давлении 10 МПа. Такой способ позволяет утилизировать неиспользуемые отходы и повысить их питательную ценность [12].

Известен стабилизатор водного раствора и водосодержащего сырья с самопроизвольно изменяющимися окислительно-восстановительными свойствами, где указывается на способность аминокислот в определенной концентрации стабилизировать водные растворы веществ [13].

Проведенные исследования с целью получения высокопитательного корма на основе растительного сырья и отходов АПК (солома, отруби злаковых, шелуха подсолнечника и так далее) показали, что в результате гидродинамического кавитационного воздействия изменяется химический состав, увеличивается биологическая доступность компонентов, в целом питательность исследуемого продукта повышается [14, 15].

Таким образом, при подготовки кормов к скармливанию для жвачных животных назрела необходимость использования технологий позволяющих грубые корма низкого качества с высоким содержанием трудногидролизуемых полисахаридов перерабатывать в более высокопитательный продукт с содержанием значительного количества Сахаров.

Сущность предлагаемого нами изобретения заключается в положительном влиянии ультразвукового кавитационного воздействия на грубые корма, модуль которого отличается добавлением в качестве стабилизатора катодной электроактивированной воды аминокислоты глицин, а также щадящим от разрушения питательные вещества 30° температурным режимом. При этом процесс кавитации с указанным раствором и режимом температуры будет способствовать использованию специфических углеводов, доступности заключенных внутри клеточных стенок питательных веществ кормового продукта, соответственно повышению питательной ценности рациона для жвачных животных.

Учитывая выше изложенное, проведение исследований с целью получения высокопитательного грубого корма путем использования биотехнологических приемов, в частности действия кавитационной обработки является весьма целесообразным.

Новизна предложенного технологического решения заключена в применении кавитационной обработки грубого корма с использованием катодной электроактивированной воды и ее стабилизатора аминокислоты глицин, а также определенным температурным режимом.

Для подтверждения эффективности использования обозначенной технологии подготовки грубых кормов к скармливанию жвачным животным были проведены лабораторные исследования.

Исследования проводились в условиях Покровского сельскохозяйственного колледжа Оренбургского ГАУ, занимающимся разведением молочно-мясных пород скота.

Объектом исследования являлись следующие варианты грубых кормов: солома пшеничная, сено люцерновое и сено суданской травы.

Кавитационная обработка перечисленной группы кормов с различным содержанием трудногидролизуемых полисахаридов проводилась на ультразвуковом кавитаторе, воздействием 28 кГц, при температуре 30°С., напряжение 220 в, мощность - 5 вт, порог кавитации - 19 КГц. Все испытуемые корма измельчались до размера частиц 0,5-0,7 мм на лабораторной мельнице. Модули образцов готовились в соотношении 1:5, с использованием катодной электроактивированной воды (катодная фракция рН 9 и редокс потенциал - 400-500 мВ) в соотношении 1: 1 и ее стабилизатора аминокислоты глицин - 0,5 мас. %.

Параметры ультразвука были выбраны в пределах от 25-30 кГц. Длительность обработки - 5 и 20 минут

В Испытательном центре ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский мясного скотоводства» аттестат аккредитации №RA. RU. 21 ПФ59 от 02.12.2015 г., методам зоотехнического анализа определяли химический состав кормов. Содержание: сухого вещества, сырого протеина (ГОСТ 13496,4-93), сырого жира (ГОСТ 13496,15-93), сырой клетчатки (ГОСТ 12396,2-9), сырой золы (ГОСТ 26226-95), кальция (ГОСТ 26570-95), фосфора (ГОСТ 26657-97).

Полученные данные по химическому составу грубых кормов до и после кавитационной обработки представлены в табл. 1.

Анализируя полученные данные таблицы, мы видим, что кавитационная обработка при двух режимах по времени (5 и 20 мин) оказала определенное влияние на содержание питательных веществ в исследуемых кормах. Так, при сравнении с не кавитированным вариантом содержание сырой клетчатки в пшеничной соломе снизилось соответственно режиму времени на 49,9-171,7 г (14,81-49,05%), сене люцерны - на 77,0-116,5 г (25,08-37,95%) и сене суданской травы - на 37-75 г (13,96-20,30%). Незначительное снижение сырого жира - на 0,6-1,0 г (6,3-10,53%); на 1,0-2,0 г (8,13-8,85%) и 1,4-1,6 г (6,76-7,73%); сырого протеина - на 4,1-7,4 г (8,2-14,8%); 1,9-5,8 г (2,97-9,06%) и 24,9-41,5 г (23,94-39,9%) соответственно.

Из полученного цифрового материала следует, что более высокое снижение клетчатки испытуемых кормовых средств наблюдалось при 20 минутной кавитации.

Положительный эффект имелся по содержанию сахара в кормах подвергнутых кавитационному воздействию, так увеличение этого показателя в грубых кормах по сравнению с натуральными составляло: соломе пшеничной - 20,0-56,0 г (265,0-744,0%), сене люцерны и суданской травы - 22,4-43,5 г (99,1-192,5%) и 19,0-27,0 г (27,0-38,2%).

Особенно это заметно при 20 минутной обработке, когда количество сахара превышало показатели 5 минутного воздействия на 36 г (479%) соломы, сена люцерны - на 21,1(93,4%), и 8,0 (11,2-%) сена суданской травы.

По содержанию сырой золы, минеральных элементов, а также кормовых единиц и обменной энергии существенных различий не наблюдалось, эти показатели были почти на уровне натуральных неподверженных кавитационному воздействию кормов.

Результаты лабораторного анализа испытуемых грубых кормов подтвердили предполагаемые результаты, об изменении их структуры оболочки клеток в результате кавитирования, т.е. происходит гидролиз целлюлозы (сырой клетчатки) с образованием крахмала, затем глюкозы, а последняя разлагается до различных моносахаридов. В данном случае уровень сахара в соломе, сене люцерны и суданской травы увеличился в среднем - на 130,4-324,8% при одновременном снижении количества сырой клетчатки - на 17,9-39,0% соответственно.

Итак, предлагается новый способ повышения питательности грубого корма, полученный путем технических решений - ультразвуковой кавитации основанный на новом модуле образцов воды и определенного температурного режима.

В отличие от аналогично приготовленных кормовых средств, при ультразвуковой кавитационной обработке грубых кормов использовались новые модули катодной электроактивированной воды и ее стабилизатора аминокислоты глицин, с 30°С температурным режимом, что способствовало повышению питательной ценности корма.

Источники информации

1. Патент на изобретение РФ №2617344 Способ подготовки корма к скармливанию для молодняка крупного рогатого скота / С.А. Мирошников, И.С. Мирошников, Б.Х. Галиев, Н.М. Ширнина, К.Ш., Картекенов, Т.Н Холодилина, Б.Г. Рогачев, А.В. Быков.

2. Мирошников С.А., Муслюмова Д.М., Быков А.В. Влияние кавитации на биологическую доступность жирных кислот из отходов масложировой промышленности // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук научно теоретический журнал. 2012. №3. С. 53-54.

3. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.В. Теория волн. - М.: Наука, 1979.

4. Панышева А.И. Эффективность использования концентратов гидробаротермической обработки в кормлении лактирующих коров: автореф. дис…канд. с.-х. наук. Оренбург.2014. 24 с.

5..Рахимжанова И.А. Эффективность использования озимой ржи и азотисто-углеводно-жировой добавки в составе комбикормов для бычков при выращивании на мясо: автореф. дис…канд. с.-х. наук. Оренбург.2007. 24 с.

6. Патент на изобретение РФ №2477613 Способ приготовления корма для сельскохозяйственных животных и птиц / А.В Быков, Л.В. Межуева, С.А. Мирошников, Ш.Г. Рахматуллин, Т.Н. Холодилина, М.Я. Курилкина, Д.М. Муслюмова, Л.А. Быкова.

7. Калашников, А.П. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных / А.П. Калашников, В.И. Фисинин, В.В. Клейменов, Н.И. Щеглов: справ, пособие. 3-е издание, переработанное и дополненное. - М., 2003.-456 с.

8. _Никитина А. Кавитационная технология приготовления кормов // Свиноводство. 2011. №3. С. 64-67.

9. Шестаков С.Д. Основы технологии кавитационной дезинтеграции. М.: ЕВА-пресс, 2001. 253

10. Рекомендации по использованию специальных кормовых добавок для дойных коров в зоне техногенного загрязнения / А.В. Кветковская, В.Н. Заяц и др. // Жодино. 2010. 11 с.

11. Органические микроэлементы в кормлении сельскохозяйственных животных и птиц. И.И Шейко, В.Ф. Радчиков, А.И. Санчук и др. // Зоотехния. 2015 №1. С. 14-15.

12. Патент на изобретение РФ №2396002 от 10.08.2010 г. Способ утилизции лузги гречихи / С.А. Мирошников и др.

13. Патент на изобретение РФ №2234945 от 27.08.2004 г. Стабилизатор водного раствора и водосодержащего сырья с самопроизвольно изменяющимися окислительно-восстановительными свойствами / В.М. Дворников и др.

14. Симонова М.И., Головкина Е.М. Использование хелатов микроэлементов с аминокислотами в молочном скотоводстве // Ставропольский научн - исследовательский институт животноводства и кормопроизводства РАСХН Ставрополь. 2007. С. 15-19

15. Патент на изобретение №2562846 от 10.09.2015 г. Кормовая добавка для молодняка крупного рогатого скота мясных пород. / Дускаев Г.К. и др.

Способ повышения питательности грубого корма при скармливании его крупному рогатому скоту, включающий использование ультразвуковой кавитационной обработки с применением катодной электроактивированной воды фракции рН 9, редокс-потенциала - 400…500 мВ и ее стабилизатора аминокислоты глицин - 0,5 мас.%, при этом обработку проводят на ультразвуковом кавитаторе воздействием 28 кГц при температуре 30°C, напряжении 220 В, мощности 5 Вт, пороге кавитации 19 кГц, испытуемые корма измельчают до размера частиц 0,5-0,7 мм на лабораторной мельнице, модули образцов готовят при соотношении корма к воде 1:5.