Использование прямолинейных и криволинейных моделей для расчета количества общего фосфора в свинине, полученной от товарного молодняка Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

УДК 636.4.083:613.2

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ И КРИВОЛИНЕЙНЫХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВА ОБЩЕГО ФОСФОРА

В СВИНИНЕ, ПОЛУЧЕННОЙ ОТ ТОВАРНОГО МОЛОДНЯКА

С. В. СОЛЯНИК, В. В. СОЛЯНИК

РУП «Научно-практический центр НАНБеларуси по животноводству» г. Жодино, Республика Беларусь, 222163

А. В. СОЛЯНИК

УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия» г. Горки, Республика Беларусь, 213410

(Поступила в редакцию 17.01.2018)

В статье рассматриваются математические уравнения, описывающие взаимосвязь между продуктивными качествами свиней и количеством общего фосфора в свинине. Наиболее адекватными моделями являются криволинейные и нелинейные, а прямолинейные имеют высокий процент погрешности.

Выявлено, что с увеличением предубойной живой массы у свинок и боровков количество общего фосфора снижается. Нарушение природного соотношения между предубойной живой массой, массой туши, убойным выходом, толщиной шпика в различных точках, приводит к увеличению содержания общего фосфора в свинине.

Ключевые слова: свиноводство, прямолинейные и криволинейные модели, компьютерные программы, общий фосфор, свинина.

The article deals with mathematical equations describing the relationship between the productive qualities of pigs and the amount of total phosphorus in pork. The most adequate models are curvilinear and nonlinear, and rectilinear models have a high error percentage.

It has been revealed that the amount of total phosphorus decreases with the increase in preboy live weight in guinea pigs and borings. Violation of the natural relationship between pre-bodily live weight, carcass mass, slaughter yield, bacon thickness at various points, leads to an increase in the total phosphorus content in pork.

Key words: pig breeding, rectilinear and curvilinear models, computer programs, general phosphorus, pork.

Введение. Согласно требованиям технического регламента ЕАЭС, для получения мясного сырья надлежащего качества содержание в свинине жировой ткани не должно превышать 32 %, а общего фосфора - не более 0,2 % [1]. О количестве общего фосфора в свинине до 2013 г. в нашей стране не было ни одной научной работы. Дело в том, что технологический цикл выращивания и откорма молодняка на свиноводческих фермах и комплексах, построенных во второй половине прошлого века, при использовании отечественных пород и помесей (преимущественно с крупной белой породой) продолжался не менее 7 месяцев и как результат, -

гигиенических проблем, обусловленных повышенным содержанием общего фосфора в свинине, не было отмечено [2].

С началом нынешнего тысячелетия использование быстрорастущих импортных пород, рационов повышенной питательности привело не только к увеличению продуктивности животных, сокращению сроков откорма, но и к ряду значимых проблем с качеством мясопродуктов, что препятствует их использованию в качестве сырья для детского питания, в частности, по превышению показателя «общий фосфор».

Концентрация фосфора в свинине положительно коррелирует с повышением наследственного потенциала животных к интенсивному росту [3]. Проведенный анализ образцов свинины молодняка современных генотипов показал, что количество общего фосфора не соответствует нормативу, т. е. превышало 0,2 % [4].

Увеличение сроков откорма животных в зоотехнии связывают с получением более качественной продукции, в сравнении с мясом, полученным по сверхинтенсивным промышленным технологиям. Применительно к современной технологии производства свинины наиболее желательным вариантом является увеличение срока откорма молодняка свиней до возраста не более 200-205 дней. Используя помеси, полученные от свиноматок традиционного для Беларуси породного сочетания - белорусская крупная белая на белорусскую мясную (передающих потомству хорошее качество мяса) и хряков мясных пород (передающих потомству высокую интенсивность роста и развитие мышечной ткани), можно ожидать получения свинины, соответствующей требованиям к сырью для детского питания. Удлинение технологического цикла откорма положительно отразилось на концентрации общего фосфора в свинине - во всех подопытных группах она не превысила нормативных требований 0,2 %, что позволяет ее использовать для детского питания [5, 6].

Цель работы - разработка прямолинейных и криволинейных моделей расчета количества общего фосфора в свинине, полученной от товарных боровков и свинок.

Методика исследований. Исходными данными для разработки моделей послужили результаты научно-хозяйственных по группам опытов с трехпородными животными, полученными от скрещивания двухпородных свиноматок (белорусская крупная белая и белорусская мясная) с хряками мясных пород (ландрас, йоркшир, дюрок, пьетрен) [7] .

На основе информации, представленной в научных публикациях [1-6], разработаны прямолинейные и криволинейные модели взаимозависимости количества общего фосфора (от 1,7 до 2,1 г/100 г ) в свинине от убойных качеств свинок, боровков и молодняка свиней. Полученные уравнения использованы в программах, реализованных в MS Excel [8], позво-

ляющих моделировать значение общего фосфора в свинине, получаемой от животных, выращенных в условиях товарных свинокомплексов (табл. 1, табл. 2).

Таблица 1. Блок-программа расчета убойных характеристик свиней в зависимости от содержания общего фосфора

А В

1 боровки (120-150 кг)

2 Содержание общего фосфора, мг/100 г 1,8

3 Предубойная живая масса, кг =52,813466*Б2/(-1,1160813+Б2)

4 Масса туши, кг =1715,217*Б2л(-8,6809675/В2)

5 Убойный выход, % =99,409113*Б2/(-0,97659051/Б2)

6 Толщина шпика в холке, см =204,16-214,75 *В2+57,5*В2Л2

7 Толщина шпика над 6-7 гр. позвонком, см =171,05-178,75*В2+47,5*В2л2

8 Толщина шпика в крестце, см =98,033333-101 *В2+26,666667*В2Л2

С Б

1 свинки (110-120 кг) молодняк (110-50 кг)

2 2 2,2

3 =187-35*С2 =7,3434448*(279,3732ЛЭ2)*(02Л-12,249852)

4 =106,92851*С2/Х-0,1715281*С2) =1,419243 *(2163,9492ЛЭ2)*(02Л-16,269783)

5 =76,789734*С2/Ч>0,049427951 *С2) =88,916443*Э2Л(-0,63446853/02)

6 =1/(-0,57315873 *С2+1,4209395) =3,9852941+0,64752212*С08(16,333371 *Э2-21,413978)

7 =15,234557-23,793578/С2 =3,346+0,56014657*С08(15,323253*Э2-19,464183)

8 =12,818196-19,766972/С2 =69,266105- 71,092697*Э2+18,923221*02Л2

Таблица 2. Блок-программа расчета количества общего фосфора в зависимости от убойных качеств свиней

А В

1 боровки (120-150 кг)

2 Предубойная живая масса, кг 128

3 Масса туши, кг 81,4

4 Убойный выход, % 69

5 Толщина шпика в холке, см 5,1

6 Толщина шпика над 6-7 гр. позвонком, см 3,7

7 Толщина шпика в крестце, см 2,9

8 Содержание общего фосфора, мг/100 г

9 при указанном значении:

1 0 предубойная живая масса, кг =1,8961788+0,10838486*С08(0,1477726 84*В2-11,116234)

1 1 масса туши, кг =1,9010375+0,11775559*С08(0,1978318 3*В3-4,062608)

1 2 убойный выход, % =-10365,386+439,22508*В4-6,2007625*В4Л2+0,029170239*В4Л3

1 3 толщина шпика в холке, см =4,4702903*В5/(-2,5175598/В5)

1 4 толщина шпика над 6-7 гр. позвонком, см =-26,812213+26,554742*В6-8,1409477*В6Л2+0,82574399*В6Л3

1 5 толщина шпика в крестце, см =-12,524359+10,75*Б7-1,9871795*Б7л2

C D

1 свинки (110-120 кг) молодняк (110-150 кг)

2 110 135

3 82,1 84

4 72 73

5 3,9 4,6

6 3,5 4

7 3,6 2,5

8

9

1 0 =51,89127-0,29548075 *С2-209331,76/С2Л2 =7,9953721- 0,085737848*Э2+0,00029625127*02Л2

1 1 =1/(12,865522- 0,30586023*С3+0,0018872431 *С3Л2) =1,1676712*D3/(-35,3 89227+D3)

1 2 =3,94-0,026667*С4 =9144,7545- 385,11408*D4+5,4062915*D4Л2-0,025293634*D4Л3

1 3 =0,6598185+0,5979468*С5-0,061601885*С5Л2 =1,1584749+0,15704921*D5+2,4850353/ D5Л2

1 4 =2,4893089-1,570169/С6 =8,6456896*D6Л(-4,1427589/D6)

1 5 =1,4521426*(0,7731533^7)*(С7Л1,0114 614) =1,4230894+0,1878*D7

Для использования предлагаемых программ необходимо их скопировать в листы MS Excel: табл. 1 - в диапазон ячеек А1: D8, табл. 2 -A1:D15.

В потенциальных сырьевых зонах для производства свинины детского питания в Гродненской и Минской областях (свиноводческих комплексах-поставщиках Гродненского и Минского мясокомбинатов) было проведено эколого-гигиеническое обследование. Изучалась динамика показателей качества и безопасности питьевой воды для животных (органолеп-тические, химические, микробиологические параметры), кормовых средств (микотоксины), мясопродуктов (активная кислотность, токсичные элементы, пестициды, антибиотики, микробиологические показатели, радиометрические исследования, общий фосфор) [6, 7].

Результаты исследований и их обсуждения. Анализ первичных данных по содержанию общего фосфора в свинине сырьевых зон мясокомбинатов [7] позволяет утверждать, что многие свинокомплексы работают «на пределе» по данному показателю (табл. 3). Если учесть закон «трех сигм» (99,9 % всех образцов), граничные значения по общему фосфору могут колебаться в пределах 1,3-2,7 мг/100 г свинины. Основной причиной повышенного содержания общего фосфора в свинине - это преимущественная реализация на убой молодняка свиней живой массой 90-105 кг, т. е. первой категорией.

Таблица 3. Содержание общего фосфора в свинине по сырьевым зонам мясокомбинатов, мг/100 г

Сырьевая зона Свинокомплексы М + т а СУ, %

ОАО Минский мясокомбинат ОАО «Крутогорье-Петковичи» 1,96 + 0,075 0,167 8,5

ЗАО «Копыльское» 1,92 + 0,086 0,192 10,0

СП «Брусы» 1,90 + 0,045 0,100 5,3

СГЦ «Белая Русь» 1,98 + 0,058 0,130 6,6

ООО «ТД Ждановичи-Агро» 1,96 + 0,051 0,114 5,8

СПК «Першаи - 2003» 1,92 + 0,076 0,164 8,6

ОАО Гроднен-скии мясокомбинат СПК «Им. Кремко» 1,92 + 0,086 0,192 10,0

СПК «Им. Воронецкого» 2,04 + 0,068 0,152 7,4

ОАО «Гроднохлебопродукт» 2,04 + 0,081 0,182 8,9

СПК «Обухово» 2,18 + 0,080 0,179 8,2

СПК «Коптевка» 1,94 + 0,075 0,167 8,6

СГЦ «Василишки» 2,02 + 0,049 0,110 5,4

СПК «Щучинагрохлебопродукт» 1,98 + 0,107 0,239 12,1

СПК «Им. Денщикова» 2,08 + 0,058 0,130 6,3

СПК «Озеры» 2,00 + 0,055 0,123 6,1

Подбор математических уравнений, описывающих взаимосвязи между продуктивными качествами свиней и количеством общего фосфора в свинине, являются преимущественно криволинейными и нелинейными. Это указывает на то, что используемые до настоящего времени в зоотехнии и зоогигиене регрессионные модели, базирующиеся на прямолинейной зависимости, не дают адекватного результата, особенно в заранее ограниченных параметрах по живой массе, по полу животных или по количеству конкретного вещества, в нашем случае - общего фосфора.

Апробация разработанных компьютерных программ представлена в табл. 4 и табл. 5.

Проведенные расчеты с применением разработанных моделей позволили подтвердить адекватность работы математических моделей, что указывает на выявленный механизм накопления общего фосфора в свинине. В частности, с увеличением предубойной живой массы у свинок и боровков количество общего фосфора снижается. В то же время, применение моделей для молодняка свиней без учета половозрастных групп животных, позволило установить превышение количества общего фосфора при минимальной живой массе у свинок и боровков в сравнении с требованиями нормативно-правовых актов.

Использование программы (табл. 2) дает возможность моделировать количество общего фосфора в зависимости от изменения зоотехнических параметров убойных свиней (табл. 5). В частности, при нарушении природного соотношения между предубойной живой массой, массой туши, убойным выходом, толщиной шпика в различных точках, отмечается увеличение содержания общего фосфора в свинине.

Таблица 4. Результаты расчета убойных характеристик свиней в зависимости от содержания общего фосфора

Наименование Содержание общего фосфора, мг/100 г

1,7 | 1,8 | 1,9 | 2 | 2,1

боровки (120-150 кг)

Предубойная живая масса, кг 154 139 128 119 113

Масса туши, кг 114,2 100,7 91,4 84,7 79,9

Убойный выход, % 73 72 71 71 70

Толщина шпика в холке, см 5,3 3,9 3,7 4,7 6,8

Толщина шпика над 6-7 гр. позвонком, см 4,4 3,2 2,9 3,6 5,2

Толщина шпика в крестце, см 3,4 2,6 2,4 2,7 3,5

свинки (110-120 кг)

Предубойная живая масса, кг 128 124 121 117 114

Масса туши, кг 91,6 89,2 86,7 84,3 81,9

Убойный выход, % 73 73 72 72 71

Толщина шпика в холке, см 2,2 2,6 3,0 3,6 4,6

Толщина шпика над 6-7 гр. позвонком, см 1,2 2,0 2,7 3,3 3,9

Толщина шпика в крестце, см 1,2 1,8 2,4 2,9 3,4

молодняк (110-150 кг)

Предубойная живая масса, кг 159 139 126 118 114

Масса туши, кг 118,2 100,5 89,9 84,1 82,0

Убойный выход, % 73 72 72 71 71

Толщина шпика в холке, см 4,6 3,9 3,4 4,2 4,6

Толщина шпика над 6-7 гр. позвонком, см 3,9 3,2 2,8 3,4 3,9

Толщина шпика в крестце, см 3,1 2,6 2,5 2,8 3,4

Таблица 5. Результаты расчета количества общего фосфора в зависимости от убойных качеств свиней

Наименование боровки(120-150 кг) свинки (110-120 кг) молодняк(110— 150 кг)

Предубойная живая масса, кг 128,0 118,0 135,0

Масса туши, кг 81,4 82,1 84,0

Убойный выход, % 69,0 72,0 73,0

Толщина шпика в холке, см 5,1 3,9 4,6

Толщина шпика над 6-7 гр. позвонком, см 3,7 3,5 4,0

Толщина шпика в крестце, см 2,9 3,6 2,5

Содержание общего фосфора, мг/100 г

при указанном значении:

предубойная живая масса, кг 1,9 2,0 1,8

масса туши, кг 2,0 2,1 2,0

убойный выход, % 2,0 2,0 1,9

толщина шпика в холке, см 2,0 2,1 2,0

толщина шпика над 6-7 гр. позвонком, см 1,8 2,0 2,1

толщина шпика в крестце, см 1,9 2,1 1,9

На наш взгляд, разбалансированность белкового обмена у молодняка свиней импортных пород, выражающаяся в нарушении синтеза незаменимых и заменимых аминокислот в свинине [9, 10], вероятно, приводит к значительному увеличению межклеточного общего фосфора. Высокие среднесуточные приросты, которые отличают зарубежные генотипы от отечественных, становятся основной причиной незрелости свинины и превышения норм по общему фосфору. Это делает малопригодной для

здоровья человека произведенную из такой свинины продукцию, а для изготовления детского питания она запрещена вовсе.

Заключение. Выявлено, что свинокомплексы сырьевых зон Минского и Гродненского мясокомбинатов поставляют свиней на убой со средним содержанием общего фосфора почти на пределе требований нормативно-правовых документов, немногим менее 2 мг/100 г свинины. Если учитывать среднеквадратическое отклонение (сигму) по данному показателю, то высшие границы перекрываются более чем на 35 %. Математические уравнения, описывающие взаимосвязь между продуктивными качествами свиней и количеством общего фосфора в свинине, представлены преимущественно криволинейными и нелинейными моделями.

Установлено, что с увеличением предубойной живой массы у свинок и боровков количество общего фосфора снижается. Нарушение природного соотношения между предубойной живой массой, массой туши, убойным выходом, толщиной шпика в различных точках, приводит к увеличению содержания общего фосфора в свинине.

ЛИТЕРАТУРА

1. Шамонина, А. И. Научно-практическое обоснование технологических параметров производства свинины для детского питания: автореф. дисс. канд. с.-х. наук; спец. 06.02.10. / А. И. Шамонина. - Жодино, 2017. - 22 с.

2. Шамонина, А. И. Показатели качества туш откормочного молодняка свиней различных генотипов / А. И. Шамонина // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки: материалы VI Междунар. науч.-практ. конф. (Владикавказ, 19 июня 2015 г.). - Владикавказ,

2015. - С. 226-228.

3. Шамонина, А. И. Продуктивность молодняка свиней различных генотипов при откорме до тяжелых кондиций / А. И. Шамонина // Весщ НАН Беларуси Сер. аграрных навук. -

2016. - № 1. - С. 64-67.

4. Влияние рациона и предубойной живой массы на химический состав и кулинарно-технологические свойства свинины для производства продуктов детского питания / А. И. Шамонина [и др.] // Зоотехническая наука - важный фактор для создания сельского хозяйства европейского типа : научный симпозиум с междунар. участием посвященный 60-летию основания науч.-практ. институт биотехнологий в зоотехнии и ветеринарной медицине (Максимовка, 29 сентября - 1 октября 2016 г.). - Максимовка, 2016. - С. 816-821.

5. Шамонина, А. И. Влияние умеренно-интенсивного откорма свиней на кулинарно-технологические свойства свинины / А. И. Шамонина // Проблеми та шляхи штенсифжацп виробництва продукцп тваринництва: матерiали Мiжнародноl науково-практично! конференцп, Дншро, 23 березня 2017 року. - Дншро, 2017. - С. 70-71.

6. Технология производства свинины для детского питания : рекомендации / А. А. Хо-ченков [и др.]; РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук по животноводству», УО «Гродненский государственный аграрный университет», Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь. - Жодино, 2017. - 21 с.

7. Шамонина, А. И. Научно-практическое обоснование технологических параметров производства свинины для детского питания / А. И. Шамонина // Дисс. канд. с.-х. наук; спец. 06.02.10. - Жодино, 2017. - 134 с.

8. Соляник, В. В. Методика разработки математических функций от одной и двух переменных, для создания динамических моделей в области зоотехнии и зоогигиены / В. В. Со-ляник, С. В. Соляник // Зоотехническая наука Беларуси: Сборник научных трудов, Т. 48, ч. 2. - Жодино, РУП «НПЦ НАН Беларуси по животноводству», 2013. - С. 232-245.

9. Аминокислоты глазами химиков, фармацевтов, биологов. - Харьков, «Щедра садиба плюс», 2014. - В 2-х т. Том 1. - 228 с.

10. Аминокислоты глазами химиков, фармацевтов, биологов. - Харьков, «Щедра садиба плюс», 2015. - В 2-х т. Том 2. - 268 с.