В последние годы существования Советского Союза было налажено производство оборудования по подготовке кормов (запаривание, силосование, осолаживание, дрожжевание, варка кормов ведущие к повышению перевариваемости и его усвоения животными). На свинофермах и фермах КРС строились кормоцеха и кормокухни, которые обеспечивали животных качественными обеззараженными кормами.
В наше время в Россию стали поступать комплекты оборудования, ориентированные на приготовление и раздачу либо сухих кормов, либо влажных болтушек, приготовленных на холодной воде. Всеми процессами кормления руководят компьютеры, но нет технологий, ведущих к повышению усваиваемости кормов и повышению конверсии кормов в мясо, сало, молоко.
Современной наукой выделяются три фактора, обеспечивающих продуктивный потенциал животных. Это генетический потенциал, внешняя среда обитания и физиологически необходимое животным питание. Очевидно, что наиболее слабым звеном из них в современном отечественном свиноводстве является третье — кормление животных. Это обусловлено тем, что всё российское свиноводство, от крупных промышленных комплексов до крестьянских хозяйств, перешло на концентратный тип кормления. (Мошкутело Иван Иринархович, главный научный сотрудник отдела технологии производства свинины ГНУ ВИЖ РАСХН, д. с.-х.н., профессор).
Комбикорм — сложная однородная смесь различных кормовых компонентов, подобранных с учетом научно обоснованных норм потребности животных в питательных, минеральных и биологически активных веществах, прошедших небольшую предварительную подготовку (шелушение, измельчение и тп.).
В рецептах комбикормов, произведенных по традиционной технологии, доля зерновых компонентов составляет 60-80%, которые сопоставимы с пригодными человеку компонентами для его питания.
В то же время, в нашей стране имеются и постоянно накапливаются большие запасы малоиспользуемых или вообще не используемых отходов сельского хозяйства, растениеводства, животноводства, птицеводства, которые после соответствующей обработки могут приобрести кормовые свойства, в 1,5-3 раза превосходящие фуражное зерно хорошего качества, а также обладает рядом существенных и необходимых свойств, которыми не обладает фуражное зерно.
Однако, в своем естественном состоянии большинство отходов не совместимы с традиционными технологиями комбикормовых производств по причине своих физико-механических свойств (жидкие, вязкие и пр.). Кроме того, они характеризуются низкой кормовой ценностью из-за наличия трудно гидролизуемых полисахаридов и невысокого содержания усваиваемого белка, а некоторые из отходов содержат компоненты, сдерживающие их использование на корм скоту. Простая их физико-механическая доводка не обеспечивает требуемых результатов.
Поэтому проблема поиска новых и альтернативных способов получения кормовых продуктов, повышения их усвояемости, актуальна и является одной из основных задач животноводства и птицеводства.
Технологиями, которые могут в корне изменить к лучшему технологии подготовки кормов для животных и птицы являются технологии, использующие явление кавитации.
Технология получения кормовой патоки, разработанная ООО «НПЦ «КаВУТ» позволяет получить при кавитационном воздействии и «присутствии» соляной кислоты из пшеницы и ячменя сахара в следующих количествах:
Таблица №1
В наше время в Россию стали поступать комплекты оборудования, ориентированные на приготовление и раздачу либо сухих кормов, либо влажных болтушек, приготовленных на холодной воде. Всеми процессами кормления руководят компьютеры, но нет технологий, ведущих к повышению усваиваемости кормов и повышению конверсии кормов в мясо, сало, молоко.
Современной наукой выделяются три фактора, обеспечивающих продуктивный потенциал животных. Это генетический потенциал, внешняя среда обитания и физиологически необходимое животным питание. Очевидно, что наиболее слабым звеном из них в современном отечественном свиноводстве является третье — кормление животных. Это обусловлено тем, что всё российское свиноводство, от крупных промышленных комплексов до крестьянских хозяйств, перешло на концентратный тип кормления. (Мошкутело Иван Иринархович, главный научный сотрудник отдела технологии производства свинины ГНУ ВИЖ РАСХН, д. с.-х.н., профессор).
Комбикорм — сложная однородная смесь различных кормовых компонентов, подобранных с учетом научно обоснованных норм потребности животных в питательных, минеральных и биологически активных веществах, прошедших небольшую предварительную подготовку (шелушение, измельчение и тп.).
В рецептах комбикормов, произведенных по традиционной технологии, доля зерновых компонентов составляет 60-80%, которые сопоставимы с пригодными человеку компонентами для его питания.
В то же время, в нашей стране имеются и постоянно накапливаются большие запасы малоиспользуемых или вообще не используемых отходов сельского хозяйства, растениеводства, животноводства, птицеводства, которые после соответствующей обработки могут приобрести кормовые свойства, в 1,5-3 раза превосходящие фуражное зерно хорошего качества, а также обладает рядом существенных и необходимых свойств, которыми не обладает фуражное зерно.
Однако, в своем естественном состоянии большинство отходов не совместимы с традиционными технологиями комбикормовых производств по причине своих физико-механических свойств (жидкие, вязкие и пр.). Кроме того, они характеризуются низкой кормовой ценностью из-за наличия трудно гидролизуемых полисахаридов и невысокого содержания усваиваемого белка, а некоторые из отходов содержат компоненты, сдерживающие их использование на корм скоту. Простая их физико-механическая доводка не обеспечивает требуемых результатов.
Поэтому проблема поиска новых и альтернативных способов получения кормовых продуктов, повышения их усвояемости, актуальна и является одной из основных задач животноводства и птицеводства.
Технологиями, которые могут в корне изменить к лучшему технологии подготовки кормов для животных и птицы являются технологии, использующие явление кавитации.
Технология получения кормовой патоки, разработанная ООО «НПЦ «КаВУТ» позволяет получить при кавитационном воздействии и «присутствии» соляной кислоты из пшеницы и ячменя сахара в следующих количествах:
Таблица №1
Таблица №2
Предварительно проведенная реакция гидролиза крахмала в глюкозу и мальтозу позволяет использовать их как источник энергии и строительный материал для формирования аминокислот. В случае излишков моносахара используются в метаболистических процессах для накопления гликогена.
Второй важной задачей повышения питательности кормов является переработка белкосодержащего сырья с целью производства белковых гидролизатов, содержащих биологически активные соединения: полипептиды и свободные аминокислоты.
Аминокислоты — конечный продукт расщепления белка в пищеварительном тракте. Они служат структурным материалом для образования белков в теле животных.
В настоящее время гидролиз белка можно осуществить тремя путями: действием щелочей, кислот и протеолитических ферментов, которые обладают рядом недостатков:
— при щелочном гидролизе белков образуются остатки лантионина и лизиноаланина, которые являются токсичными для организма животных. При таком гидролизе разрушаются аргинин, лизин и цистин;
— кислотный гидролиз чаще всего проводят серной или соляной кислотой. В зависимости от концентрации используемой кислоты время процесса может изменяться от 3 до 24 часов. Гидролиз серной кислотой проводят 3 — 5 часов при температуре 100 — 130 °С и давлении 2-3 атмосферы. Соляной кислотой в течении 5 — 24 часов при температуре кипения раствора под небольшим давлением.
При кислотном гидролизе достигается большая глубина расщепления белка и исключается возможность бактериального загрязнения гидролизата. Недостатком кислотного гидролиза является полное разрушение триптофана, частичное оксиаминокислот (серина и треонина), дезаминирование амидных связей аспаргина и глутамина с образованием аммойного азота, разрушение витаминов, а так же образование большого количества солей хлоридов и сульфатов.
— ферментативный способ заключается в обработке белков ферментами.
Расщепление идет до пептидов и аминокислот. При этом образуется сложная смесь продуктов распада белков с различной молекулярной массой, соотношение которых зависит от свойств применяемого фермента, используемого сырья и условий проведения процесса. Полученные гидролизаты содержат 10-15% общего азота и 3 — 60 % аминного азота, что связно с жизнедеятельностью ферментов.
Специалисты ООО «НПЦ «КаВУТ» разработали четвертую технологию осуществления гидролиза белков как животного, так и растительного происхождения, которая заключается в «бережном» отношении к получаемым в кавитационном потоке аминокислотам.
Если в организме человека или животного белки под действием пищеварительных ферментов расщепляются до пептидов и аминокислот, при этом в организме задействованы поджелудочная железа, слизистая оболочка желудка, кишечника, а также чистые ферменты (пепсин, трипсин и химотрепсин). Аналогичное расщепление белков можно провести и вне организма, путем кавитационного воздействия высокой плотности в «присутствии» кислоты или щелочи, нагревая водно-белковую субстанцию не более чем до 60-65 °С.
При кавитационной технологии получения аминокислот из растительного сырья в раствор извлекаются все незаменимые и заменимые аминокислоты общим количеством до 14 штук. При этом многие аминокислоты после кавитации содержатся в водном растворе в больших количествах, чем их количество в исходном образце, что, по-видимому, связано с вовлечением в гидролиз труднопереваримых белков или протеинов.
Таблица №3
Второй важной задачей повышения питательности кормов является переработка белкосодержащего сырья с целью производства белковых гидролизатов, содержащих биологически активные соединения: полипептиды и свободные аминокислоты.
Аминокислоты — конечный продукт расщепления белка в пищеварительном тракте. Они служат структурным материалом для образования белков в теле животных.
В настоящее время гидролиз белка можно осуществить тремя путями: действием щелочей, кислот и протеолитических ферментов, которые обладают рядом недостатков:
— при щелочном гидролизе белков образуются остатки лантионина и лизиноаланина, которые являются токсичными для организма животных. При таком гидролизе разрушаются аргинин, лизин и цистин;
— кислотный гидролиз чаще всего проводят серной или соляной кислотой. В зависимости от концентрации используемой кислоты время процесса может изменяться от 3 до 24 часов. Гидролиз серной кислотой проводят 3 — 5 часов при температуре 100 — 130 °С и давлении 2-3 атмосферы. Соляной кислотой в течении 5 — 24 часов при температуре кипения раствора под небольшим давлением.
При кислотном гидролизе достигается большая глубина расщепления белка и исключается возможность бактериального загрязнения гидролизата. Недостатком кислотного гидролиза является полное разрушение триптофана, частичное оксиаминокислот (серина и треонина), дезаминирование амидных связей аспаргина и глутамина с образованием аммойного азота, разрушение витаминов, а так же образование большого количества солей хлоридов и сульфатов.
— ферментативный способ заключается в обработке белков ферментами.
Расщепление идет до пептидов и аминокислот. При этом образуется сложная смесь продуктов распада белков с различной молекулярной массой, соотношение которых зависит от свойств применяемого фермента, используемого сырья и условий проведения процесса. Полученные гидролизаты содержат 10-15% общего азота и 3 — 60 % аминного азота, что связно с жизнедеятельностью ферментов.
Специалисты ООО «НПЦ «КаВУТ» разработали четвертую технологию осуществления гидролиза белков как животного, так и растительного происхождения, которая заключается в «бережном» отношении к получаемым в кавитационном потоке аминокислотам.
Если в организме человека или животного белки под действием пищеварительных ферментов расщепляются до пептидов и аминокислот, при этом в организме задействованы поджелудочная железа, слизистая оболочка желудка, кишечника, а также чистые ферменты (пепсин, трипсин и химотрепсин). Аналогичное расщепление белков можно провести и вне организма, путем кавитационного воздействия высокой плотности в «присутствии» кислоты или щелочи, нагревая водно-белковую субстанцию не более чем до 60-65 °С.
При кавитационной технологии получения аминокислот из растительного сырья в раствор извлекаются все незаменимые и заменимые аминокислоты общим количеством до 14 штук. При этом многие аминокислоты после кавитации содержатся в водном растворе в больших количествах, чем их количество в исходном образце, что, по-видимому, связано с вовлечением в гидролиз труднопереваримых белков или протеинов.
Таблица №3
При кавитационном воздействии на белковое сырье животного происхождения в «присутствии» соляной кислоты, в раствор входят 17 аминокислот
Таблица № 4. Содержания незаменимых и заменимых кислот в исследуемых образцах корма
Таблица № 4. Содержания незаменимых и заменимых кислот в исследуемых образцах корма
Таблица № 5. Показатели содержания жирных карбоновых кислот после полного кавитационного разложения белков и жиров говяжьих и свиных отходов.
Кавитационная технология гидролиза белков до аминокислот выгодно отличается от известных на сегодняшний день технологий щелочного, кислотного и ферментативного способов существенными преимуществами:
Исходя из вышеизложенного, что касается новизны и актуальности применения кавитационного способа получения растворов аминокислот хочется привести высказывания российских химиков Н.Е. Кузьменко, В.В. Ерёмин, В.А. Поляков «Начала химии», стр. 434:
- Полная сохранность находящихся в растительном или животном образце аминокислот. Таблицы № 3 и № 4 и увеличение их содержания.
- Простота осуществления процесса (нагрев до 60°С, а не многочасовое кипячение под давлением в 2-3 атмосферы).
- Доступность осуществления способа (в любом животноводческом хозяйстве, ветеринарном или медицинском учреждении).
- Значимая экономия энергозатрат осуществления процесса (несколько десятков минут, а не часов до 24).
- Простота аппаратурного оформления (кавитатор + емкость из нержавеющей стали или пластмассы, а не автоклавы).
- Введение в рацион животных только незаменимых кислот в достаточном количестве повышает использование других аминокислот в организме на 20-30%, что позволяет более экономно использовать растительные корма.
- Кроме того, из белкового сырья в присутствии щелочи, а не кислоты можно получать жирные кислоты (Таблица № 5, алкановые, алкеновые, алкадиеновые, алкатриеновые или карбоновые кислоты), например, из свиного жира и сала в необходимых количествах.
- Кавитационная технология гидролиза кормов для животных и птицы позволяет смешивать кавитационно обработанные корма не по ориентации на кормовые единицы и содержание в них переваримого белка и протеина, а на наличие в растительных кормах незаменимых аминокислот и их коррекцию добавками аминокислот, полученных из животных белков.
- Кормление животных и птицы сбалансированными по незаменимым аминокислотам кормами позволит почти в 2 раза снизить расход кормов, повысить до 50% суточные привесы, а главное, снизить выделение зловонных экскрементов путем снижения употребления незаменимых аминокислот и белков в толстом кишечнике патогенной микрофлорой (особенно триптофана, и его разложения до индола и скатола, путресцина и кадаверина) которые отличаются особым зловонием. Это улучшит микроклимат в животноводческих и птицеводческих помещениях, а так же исключит попадание в почву вместе с экскрементами индола и скатола, выводя нашу технологию приготовления кормов в разряд «экологичных».
Исходя из вышеизложенного, что касается новизны и актуальности применения кавитационного способа получения растворов аминокислот хочется привести высказывания российских химиков Н.Е. Кузьменко, В.В. Ерёмин, В.А. Поляков «Начала химии», стр. 434:
В науке нет незыблемых истин.
В химии возможно «АБСОЛЮТНО ВСЕ», даже то, что на протяжении десятков лет кажется невозможным или нелепым.
Выводы:
- Из показателей протоколов лабораторных исследований видно, что кавитационное обеззараживание, по мере набора температуры продуктами, усиливается, вплоть до почти полной стерилизации продуктов, число КВаФАМ в курином фарше снизилось до 120 шт. на 1г продукта).
- Содержание незаменимых аминокислот и жирных кислот в мясокостных пастах и растительном сырье увеличивается при нагреве до 60°С, но ни одна незаменимая кислота не исчезает, что делает пасты ценнейшими кормовыми добавками, содержащими 14-17 аминокислот и жирных кислот.
- Массовая доля общего белка во всех образцах и пастах уменьшается, что свидетельствует о частичном разложении труднопереваримых белков на аминокислоты и жирные кислоты.
- Уважаемые животноводы и птицеводы России, внедряйте «экологичную» технологию кавитационного приготовления кормов с полным набором аминокислот, обеспечивающим суточную потребность в аминокислотах животных и птицы.