Анализ энергетической ценности экструдатов на основе зерна пшеницы и картофеля

Введение. Сохранение здоровья, повышение продуктивности и, как следствие, получение качественной продукции животноводства напрямую зависит от кормления сельскохозяйственных животных [1]. Важным направлением развития кормопроизводства является получение полноценных, экологически безопасных комбикормов, а также обеспечение комбикормового производства белковым сырьем растительного и животного происхождения [2].

Для производства комбикормов на российском рынке используется 70–75 % зернового сырья, в европейских странах – около 45 % [3]. Поэтому, наряду с повышением качества выпускаемой продукции, немаловажным фактором является и рациональное использование сырьевых ресурсов. Решению этой задачи способствуют применение в сельском хозяйстве современных ресурсо-энергосберегающих технологий переработки традиционного сырья и разработка технологий, предусматривающих рациональную замену его основных видов.

Эффективным и экономически выгодным способом повышения питательной ценности зерновых и зернобобовых компонентов кормовой массы является производство экструдированных продуктов на основе поликомпонентных смесей.

В последнее время большое внимание уделяется использованию в рационе животных природных кормовых добавок, сбалансированных по содержанию макро- и микронутриентов, которые имеют высокие питательные и кормовые свойства [4, 5]. В кормлении животных эф- фективно применяется и служит хорошим заменителем зерновых картофель, а также отходы картофельного производства, которые обладают ценными питательными и кормовыми свойствами [2, 6, 7].

Цель исследования : повышение энергетической ценности экструдатов на основе пшеницы и картофеля.

Задачи исследования : разработать технологическую схему получения экструдата на основе зерна пшеницы и картофеля; провести сравнительный анализ качественных показателей экструдатов, полученных на основе пшеницы и измельченного картофеля, картофельной мезги.

Объекты и методы исследования. Для решения поставленных задач были проведены исследования в учебно-опытном хозяйстве «Миндерлинское» ФГБОУ ВО «Красноярский государственный аграрный университет» с использованием технологической линии производства экструдированных кормов мощностью 0,3 т/ч по готовой продукции.

Анализ качества исходного сырья и экструдатов проводился в научно-исследовательском испытательном центре ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ.

Предварительно очищенное от минеральных примесей зерно пшеницы измельчали. В качестве добавки использовали измельченный картофель и картофельную мезгу. Клубни предварительно очищали от сильно связанных остатков почвы и других загрязнений. Из части измельченного картофеля после отделения клеточного сока получали картофельную мезгу влажностью 74 %. Измельченный картофель или мезгу смешивали с измельченным зерном пшеницы (рис. 1).

Количество картофеля, добавляемого к измельченной пшенице, ограничено допустимой влажностью поступающего в экструдер исходного сырья – не более 20 %. В связи с этим компоненты добавляли в измельченное зерно пшеницы в следующем количестве: измельченный картофель – 5 %; картофельная мезга – 5; картофельная мезга – 10 %.

Полученные смеси подавали на экструдер, где подвергали кратковременному механическому и баротермическому воздействию.

Рис. 1. Схема получения экструдата на основе зерна и картофеля

Для подготовки сырья при производстве экструдированных кормов из смеси зерна пшеницы и картофеля целесообразно использовать технические решения, разработанные в ФГБОУ ВО Красноярском ГАУ: устройство для сухой очистки корнеклубнеплодов [8], измельчитель корнеклубнеплодов и центробежный смеситель (положительные решения на полезную модель).

Результаты исследования и их обсуждение . В процессе экструдирования смеси значительно снижается влажность продукции, что способствует увеличению сроков хранения и рациональному использованию кормов. Наибольшая исходная влажность (19,6 %) была отмечена для смеси измельченного зерна пшеницы с добавлением 10 % картофельной мезги. Влажность полученных экструдатов варьировала от 9,42 до 13,9 %. В процессе экструзии массовая доля влаги всех образцов снижалась на 19,8–45,1 %. При этом максимальное снижение влажности после экструзии отмечено в образцах с добавлением 10 % картофельной мезги.

Анализ экструдатов измельченного зерна пшеницы с добавлением измельченного картофеля или картофельной мезги показал количественное изменение основных питательных ве- ществ и энергетической ценности корма как по сравнению с исходной смесью, так и с экструдированной пшеницей.

Содержание белка после экструзии уменьшилось во всех образцах на 0,5–2,5 %, что согласуется с работами других авторов [4, 5]. Наибольшее снижение содержания белка отмечено в экструдате зерна пшеницы без добавления картофеля, наименьшее – в образцах с добавлением 5 и 10 % картофельной мезги. Содержание белка в эктрудированной пшенице и экструдированных смесях, содержащих картофель, отличается незначительно (рис. 2). В экструдате пшеницы содержание белка составило 15,29 % от сухого веса. Экструдаты смеси пшеницы с добавлением 5 % картофельной мезги по содержанию белка несколько превышали экструдат пшеницы, однако увеличение содержания картофельной мезги в смеси не целесообразно, так как это приводит к снижению содержания белка. Содержание белка в экструдате с 5 % картофельной мезги составляло 15,38 %, при добавлении 10 % картофельной мезги снижалось до 15,08 %. Экструдаты пшеницы с добавлением измельченного картофеля содержали белка 15,10 %.

пшеница пшеница : картофель пшеница :            пшеница :

5%         картофельная мезга 5% картофельная мезга

10%

Рис. 2.Содержание белка в экструдатах

Содержание жиров в экструдатах, содержащих картофель, по сравнению с исходными смесями не изменялось.

Количество клетчатки во всех образцах значительно снижалось в процессе экструзии (рис. 3). Экструдат пшеницы содержал на 9,8 % меньше клетчатки, чем нативное зерно. Экструзионная обработка смесей из измельченного зерна и картофеля привела к значительному снижению содержания клетчатки. Так, в смесях с 5 % картофеля количество клетчатки уменьшалось на 57,1 %. Количество клетчатки в экструдатах с добавлением 5 и 10 % картофельной мезги уменьшалось соответственно на 64,2 и 69,2 %.

пшеница пшеница : картофель пшеница : 5%         картофельная мезга 5% пшеница : картофельная мезга 10%

Рис. 3. Содержание клетчатки в экструдатах по сравнению с исходным сырьем

Обменная энергия нативной пшеницы составляла 12,87 МДж/кг сухого веса и увеличивалась после экструзии на 10,23 %. По содержанию обменной энергии экструдированные корма с добавлением картофеля превосходят экструдированную пшеницу на 1,32 мдж/кг сухого вещества (14,19 МДж/кг). Обменная энергия всех исследуемых образцов из смеси пшеницы с картофелем в процессе экструзии возрастала в сред- нем на 26,7 % по сравнению с исходным сырьем и составляла для экструдата из смеси пшеницы и 5 % измельченного картофеля 16,71 МДж/кг.

Замена 5 и 10 % пшеницы на картофельную мезгу позволила получить экструдат с обменной энергией соответственно 16,78 и 16,77 МДж/кг сухого вещества.

Выводы. Разработана технологическая схема получения экструдата на основе зерна пшеницы и картофеля с использованием технических решений, разработанных в ФГБОУ ВО Красноярском ГАУ.

Содержание белка в экструдированной пшенице и экструдированных смесях, содержащих картофель, отличается незначительно, а содержание жиров не изменяется. По сравнению с исходной смесью количество клетчатки в экструда-  8.

тах с добавлением картофеля уменьшается до 69,2 %, обменная энергия всех исследуемых образцов из смеси пшеницы с картофелем после экструзии возрастает в среднем на 26,7 %.

Наибольшие значения энергетической цен-  1.

ности имел экструдат при добавлении в пшеницу 5 % картофельной мезги.

Использование картофеля в качестве компонента экструдатов позволяет получить продук-  2.

цию высокого качества с более низкой себестоимостью, в том числе за счет замены части фуражного зерна.