Активирование зерна пленчатых культур методом дезинтеграции

Введение . Овес и ячмень, обладающие всеми необходимыми кормовыми свойствами, но содержащие в своем составе более 10 % клетчатки, малопригодны для использования в кормлении моногастричных животных: птицы и свиней. Вопрос заключается не в том, что сама сырая клетчатка почти не гидролизуется ферментами желудочно-кишечного тракта, а в том, что она «держит» питательные вещества в растительных клетках, исключая контакт «субстрат-фермент». Активирование зерновых субстанций направлено на разрушение опорных стенок клетчатки, препятствующих взаимоотношениям питательных веществ кормового субстрата с кишечными энзимами. Ранее было установлено, что наиболее предпочтительным помолом с точки зрения физиологических взаимоотношений «корм–животное» является такой, при котором в измельченной массе содержание кормовых частиц тонкой фракции (от 200 до 400 мкм) составляет около 70 %, грубой около 30 %. Исследования показали, что при таком соотношении фракций значительно увеличивается переваримость питательных веществ корма, увеличивается протеолитическая активность собственных ферментов зерна [1, 5]. Активирование как способ получения кормового сырья отрабатывалось ранее на дезинтеграторе МП-250, где измельчение достигается за счет действия пальцев, вращающихся в противоположных направлениях и измельчающих всю биомассу без разделения её на фракции. Средством служили пшеничные отруби и зерноотходы [4]. При этом в результате активирования были получены несколько различные технологические характеристики получения активированной муки в зависимости от исходного качества сырья [2, 3].

Цель работы. Определить возможности и особенности активирования пленчатых культур путем дезинтеграции.

Задачи: оценить активируемость ячменя и овса по фракционному составу; определить возможность и особенности активирования разных сочетаний зерновых культур по фракционному составу.

Методы исследований. Работа выполнена на базе лаборатории новых кормовых средств Новосибирского государственного аграрного университета. Для активирования зерновых субстратов использовался дезинтегратор МП250. Подача сырья на мельницу регулировалась при помощи заслонки. Ранними исследованиями была доказана целесообразность открытия заслонки на 75 %, однако это касалось лишь пшеничных отрубей и зерноотходов и определялось оптимальным по фракционному составу, временным и энергетическим затратам, выходу активированной биомассы зернового сырья [3]. В настоящем эксперименте использовались ячмень и овес, поэтому для оценки активируемо-сти определяли гранулометрический состав муки после помола на ситах с размерами ячеек 200-400-600-800 мкм. При выполнении данной работы важно было получить фракционный состав, близкий к оптимальному: тонкая фракция около 70 %, грубая - около 30 %.

Для активирования отбирались пробы зерна ячменя и овса, а также их смеси: яч-мень+зерноотходы (1/1), овес+зерноотходы (1/1), ячмень+пшеница+зерноотходы (в равных долях), ячмень+овес+пшеница+зерноотходы (по 25%). В пробе содержалось по 10 кг зерна. В качестве контроля принимались показатели фракционного состава активированной муки пшеницы и зерноотходов. Условные обозначения активированных субстратов: АВП – активированная высокоферментативная пшеница; АВК

– активированные высокоферментативные зерноотходы; АВЯ – активированный высокоферментативный ячмень; АВО – активированный высокоферментативный овес.

Полученные результаты обработаны методами вариационной статистики с использованием программы «Microsoft Exsel».

Результаты исследований и их обсуждение. Биологическая и питательная ценность ячменя и овса достаточно изучена. В процессе активирования не оказывается какого-либо воздействия на эти показатели. Можно утверждать лишь, что при разделении активированной биомассы на фракции закономерно происходит перераспределение основных питательных веществ корма, макро- и микроэлементов, аминокислот по фракциям помола. Так, в тонкой фракции (200–300 мкм) активированных пшеничных отрубей содержание сырого протеина выше, чем в грубой, в 2,6 раза, сырого жира – в 1,5 раза, при этом содержание сырой клетчатки в 1,6 раза ниже. Данная закономерность характерна для любого зернового активированного субстрата и является теоретической основой для производства белковой муки растительного происхождения [6].

В нашем случае интерес представляет вопрос активируемости пленчатых культур и их сочетаний. Каждый из оцениваемых видов зерна в результате измельчения может быть обращен в конкурентоспособное кормовое средство при определенном режиме активирования. При идентичных технологических режимах были получены следующие характеристики фракционного состава активированного субстрата (табл. 1).

Таблица 1

Сравнительный фракционный состав активированной муки разных видов, % мкм

* Р= 0,05; ** Р= 0,01; *** P = 0,001 (сравнение с АВП).

С технологических позиций оптимальной представляется измельчаемость пшеницы, тонкая фракция которой составляет 74 %. Измель- чаемость зерноотходов и ячменя ниже на 6 и 4,7 % соответственно, что вполне удовлетворяет требованиям дальнейшего использования полученной муки в приготовлении кормовых гранул. При этом фракционный состав овса при данном режиме работы мельницы не отвечает предъявленным требованиям. Тонкая фракция составляет лишь 48,0 %, что на 26 % меньше, чем в лучшем образце (АВП), поэтому в дальнейшем овес использовали для отработки технологии производства многокомпонентных зерновых смесей (табл. 2).

Таблица 2

Фракционный состав активированной муки многокомпонентных зерновых смесей, % мкм

Из анализа таблицы 2 следует, что общая тонкая фракция по сочетаемым компонентам составляет 62,6–66,7 %, грубая находится в пределах 33,3–37,4 %. Размах этого варьирования увеличивается за счет введения в активируемое сырье овса: чем выше доля овса, тем выше процент грубой фракции. Так, при добавлении к зерноотходам (АВК) равной доли овса выход тонкой фракции снижается на 4,1 %, тогда как при добавлении 25 % овса снижения этого показателя не происходит. Таким образом, путем подбора разных зерновых смесей (с включением в их состав культур с высоким содержанием клетчатки после активирования с использованием дезинтегратора в виде пальцевой мельницы) появляется реальная возможность применения в кормлении моногастричных животных пленчатых зерновых культур и их сочетаний в качестве полноценного кормового средства.

Выводы

• 1.    Активируемость ячменя в сравнении с другими пленчатыми культурами высокая. При открытии заслонки на 75 % соотношение кормовых частиц тонкой и грубой фракции составляет 69,3:30,7 %.

• 2.    Активируемость овса при аналогичном режиме недостаточная, соотношение тонкой и грубой фракций 48,0:52,0 %.

• 3.    Активирование сочетаний пленчатых культур определяет удовлетворительное каче-

• ство муки. Варьирование тонкой фракции в пределах 62,6–66,7; грубой 33,3–37,4 %.