CC BY
18
Исследование влияния экструдированного кормового продукта на продуктивность крупного рогатого скота
Д.В. Мартынова, аспирантка, В.П. Попов, к.т.н., В.Г. Ко-ротков, д.т.н, профессор, С.В. Антимонов, к.т.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГУ
Для нормального функционирования организма крупного рогатого скота и обеспечения животных необходимой энергией очень важно вносить в корма зерновые культуры. Среди полезных для КРС зерновых культур можно выделить ячмень, пшеницу и овёс [1].
Ненадлежащие условия заготовки, а также хранения зерновых ингредиентов кормов приводят к их порче в результате образования микотоксинов и плесневения [2]. Экструзионная обработка зерновых компонентов кормов обеспечит разложение микотоксинов и потогенных продуктов плесневе-ния, повысит их питательную ценность [3].
Для развития крестьянско-фермерских хозяйств является целесообразным создание мини-линий с использованием экструзионного оборудования. Однако современное экструзионное оборудование отличается высокой энерго- и ресурсозатратностью.
В настоящее время тенденция развития экс-трузионных технологий заключается в обеспечении максимального снижения энергоёмкости процессов экструзии при одновременном улучшении качества экструдата. Этого можно достигнуть за счёт своевременного изменения параметров воздействия
на перерабатываемый материал в зависимости от его структуры.
Материал и методы исследования. На основании вышеизложенного учёными Оренбургского государственного университета на факультете прикладной биотехнологии и инженерии была разработана энерго- и ресурсосберегающая конструкция шнекового пресс-экструдера, отличительной особенностью которой является то, что она оснащена автоматическим контуром управления, а также конструкцией шнека с изменяющимися непосредственно в процессе работы параметрами: витки шнека в зоне загрузки и плавления выполнены с возможностью осевого перемещения (рис. 1). Автоматический контур управления пресс-экструдера позволяет поддерживать оптимальные режимы процесса экструдирования и оперативно изменять их в зависимости от свойств исходного сырья посредством изменения параметров шнека [4].
С целью определения эффективности разработанной конструкции пресс-экструдера была исследована динамика изменений химического состава перерабатываемого материала в процессе экструзии и изучено влияние экструдированного кормового продукта на продуктивность крупного рогатого скота.
Экспериментальное исследование по изучению изменения химического состава перерабатываемого
Рис. 1 - Схема установки с автоматическим контуром управления для экструдирования кормовых продуктов: 1 - подшипниковый узел; 2 - загрузочная воронка; 3 - разъёмные корпуса шнековой камеры; 4 - привод; 5 -формующая головка; 6 - шнек; 7 - витки шнека; 8 - резьбовой вал; 9 - приводной механизм; 10 - втулки с установленными пальцами; 11, 12 - направляющие, выполненные в теле шнека; 13 - цилиндрическая вставка; 14 - тензодатчики; 15 - гибкие элементы; 16 -датчики температуры; 17 - аналого-цифровой преобразователь; 18 - компьютер; 19 - цифро-аналоговый преобразователь
материала было выполнено на пресс-экструдере стандартной и разработанной конструкции, при этом провели экструдирование зерновой смеси, состоящей из 70% ячменя, 10% пшеницы, 19% овса и 1% соли, с получением кормового продукта.
С целью определения влияния экструдиро-ванного кормового продукта в составе сбалансированного рациона на продуктивность крупного рогатого скота было проведено исследование в ЗАО «Воронежское» Гайского района Оренбургской области. В ходе проведения исследования было выделено две группы по 5 бычков в каждой, причём обе группы включали однолетних бычков с одинаковыми условиями содержания и кормления. Разница заключалась лишь в том, что молодняк I гр. получал в составе рациона кормовой продукт, экструдированный на разработанной конструкции пресс-экструдера, а молодняк II гр. — кормовой продукт, экструдированный на стандартной конструкции пресс-экструдера. В течение трёх месяцев определяли абсолютный и среднесуточный прирост подопытных животных по общепринятым методикам [5].
Результаты исследования. Результаты экспериментального исследования показали, что при производстве экструдированных кормовых продуктов на разработанной конструкции пресс-экструдера происходят более глубокие химические преобразования в перерабатываемом материале в отличие от стандартной конструкции, в результате чего улучшаются качественные показатели готового продукта (табл. 1).
По результатам анализа видно, что при производстве экструдированных кормовых продуктов на пресс-экструдере разработанной конструкции возрастает концентрация основных незаменимых аминокислот. После экструдирования на пресс -экструдере разработанной конструкции количество лизина стало на 5% больше, чем при обработке на пресс-экструдере стандартной конструкции. Коли-
чество глицина повысилось на 3,6%, цистина — на 9,2%, триптофана — на 5,5%, метионина и аспар-гиновой кислоты — на 1,8 и 1,5% соответственно при обработке зернопродуктов на разработанной конструкции пресс-экструдера по сравнению с показателями, полученными при использовании традиционной конструкции.
Результаты изучения влияния экструдированно-го кормового продукта на продуктивность крупного рогатого скота показали, что за счёт введения в рацион кормового продукта, экструдированного на разработанной конструкции пресс-экструдера, подопытные животные I гр. получили за период эксперимента больше питательных веществ, чем сверстники II гр. Результаты фактического потребления кормов и питательных веществ подопытными животными I и II групп за период экспериментального исследования представлены в таблице 2.
Анализ данных таблицы 2 показывает, что бычки I гр. потребили 279 кг/гол кормового продукта, экструдированного на разработанной конструкции пресс-экструдера, а бычки II гр. — 276 кг/гол кормового продукта, экструдирогванного на стандартной конструкции пресс-экструдера. Поедаемость животными кормового продукта, экструдированного на разработанной конструкции пресс-экструдера, оказалась выше в I гр. на 1% по сравнению со II гр., потреблявшей кормовой продукт, экструдированный на пресс-экструдере стандартной конструкции. Также следует отметить, что в I гр. поедаемость бычками сена оказалась выше на 3,2%, силоса кукурузного — на 2,2%, свёклы кормовой — на 1,9%, чем во II гр.
В результате за период эксперимента животные I гр. потребили больше, чем бычки II гр., сухого вещества на 2,5%, обменной энергии — на 2,6%, сырого протеина — на 3%, сырой клетчатки — на 2,2%. Концентрация обменной энергии у молодняка I гр. была выше на 0,8%, чем у сверстников II гр.
1. Анализ изменения химического состава перерабатываемого материала в процессе производства экструдированных кормовых продуктов на стандартной и разработанной конструкции пресс-экструдера (X±Sx)
Аминокислоты, мг на 100 г Химический состав перерабатываемого материала
сырьё кормовой продукт, экструдированный на разработанной конструкции пресс-экструдера кормовой продукт, экстру-дированный на традиционной конструкции пресс-экструдера
Лизин 365,96±1,83 412,49±2,06 392,51±2,01
Метионин 173,64±0,87 180,21±0,90 177,64±0,89
Цистин 228,6±1,14 390,77±1,95 354,12±2,07
Триптофан 127,88±0,64 161,8906±0,81 152,97±0,74
Аспарагиновая кислота 630,96±3,15 653,82±3,26 643,32±3,19
Треонин 344,08±1,72 285,47±1,43 279,15±1,56
Серин 454,8±2,27 394,27±1,97 381,8±1,80
Глютаминовая кислота 2509,02±12,54 2254,53±11,27 2126,4±10,98
Пролин 1380,22±6,54 1168,75±5,84 1112,49±5,32
Глицин 413,38±2,06 584,1±2,92 563,08±2,71
Аланин 440,13±2,2 449,77±2,25 446,62±2,21
Валин 540,74±2,7 490,35±2,45 476,37±0,35
2. Фактическое потребление кормов и питательных веществ подопытными животными за период экспериментального исследования, кг (в среднем на 1 гол.)
Показатель Группа
I II
Сено 464 450,1
Силос кукурузный 1495 1446
Свёкла кормовая 470,5 461,5
Кормовой продукт, экструди- 279 -
рованный на разработанной
конструкции пресс-экструдера
Кормовой продукт, экструди- - 276
рованный на стандартной
конструкции пресс-экструдера
Соль 2,65 2,57
Мясо-костная мука 4,58 4,79
В рационе содержится
Сухое вещество, кг 983,7 959,3
Обменная энергия, МДж 9771,5 9514,6
Сырой жир, кг 32,7 32,0
Сырой протеин, кг 104,4 101,3
в т.ч. перевариваемый, кг 51,4 49,8
Сырая клетчатка, кг 258,5 252,7
Концентрация обменной энергии 9,93 9,91
3. Динамика живой массы и её прирост у подопытных животных, кг (X±Sx)
Возраст, мес. Группа
I II
Живая масса
12 13 14 15 276,3±3,08 305,9±4,01 334,5±3,22 361,5±4,18 273,7±3,21 296,6±3,89 321,5±3,31 343,6±4,52
Абсолютный прирост
12-15 85,2±2,67 69,9±2,73
Среднесуточный прирост
12-13 13-14 14-15 12-15 956±12,5 921±12,8 873±13,0 916,6±13,11 740±13,1 805±12,6 715±13,4 753,3±13,2
12-13 мес
II группа I группа
13-14 мес
Рис.
14-15 мес Период проведения экспериментальных исследований
2 - Показатели среднесуточного прироста животных, г/сут
Поедаемость и качество экструдированного кормового продукта обусловили разницу в поступлении в организм животных отдельных питательных веществ, их перевариваемости и усвоении, что в свою очередь отразилось на продуктивности бычков (табл. 3).
При постановке на опыт и в первый месяц выращивания живая масса бычков была практически одинаковой, но в дальнейшем интенсивность роста была различной и отражала качество экструдиро-ванного кормового продукта.
Данные таблицы 3 показывают, что животные I гр. превосходили молодняк II гр. по живой массе в возрасте 12 мес. на 2,6 кг (1,01%), в 13 мес. — на 9,3 кг (3%), в 14 мес. - на 13 кг (3,9%), в 15 мес. — на 17,9 кг (4,9%). На различную интенсивность роста подопытных животных указывает и
абсолютный прирост их живой массы. Так, молодняк II гр. уступал животным I гр. в целом за опыт на 15,3 кг (18%).
Одним из важных показателей интенсивности роста является среднесуточный прирост живой массы. Анализируя рисунок 2, можно сделать вывод, что наибольший суточный прирост наблюдался у животных I гр. Так, по среднесуточному приросту в возрасте 12—13 мес. они превосходили бычков II гр. на 216 г (22,6%), в возрасте 13—14 мес. — на 116 г (12,6%), в возрасте 14-15 мес. - на 158 г (18%).
Выводы. По результатам исследования пришли к следующим выводам:
— разработанная конструкция пресс-экструдера позволяет получать экструдированные кормовые продукты более высокого качества с повышенным содержанием биологически активных веществ по сравнению со стандартной конструкцией за счёт более глубоких химических преобразований, происходящих в перерабатываемом материале в процессе экструзии;
- подопытные животные, получавшие в составе рациона кормовой продукт, экструдированный на разработанной конструкции пресс-экструдера (I гр.), отличались от сверстников, получавших кормовой продукт, экструдированный на стандартной конструкции пресс-экструдера (II гр.), более высокой энергией роста, что связано с повышенным содержанием биологически активных веществ в кормовом продукте, экструдированном на разработанной конструкции пресс-экструдера.
Литература
1. Левахин В.И. Оптимизация энергетического питания бычков / В.И. Левахин, А.М. Мирошников, Х.Б. Дусаева, С.А. Мирошников // Зоотехния. 1996. № 12. С. 11—12.
2. Дусаева Х.Б. Использование питательных веществ и энергии рационов с различным энерго-протеиновым отношением бычками симментальской породы, выращиваемых на мясо: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. Оренбург, 1994. 23 с.
3. Мясное скотоводство / Под ред. А.Г. Зелепухина и В.И. Ле-вахина. Оренбург, 2000. 322 с.
4. Мартынова Д.В. Модернизация шнекового пресс-экструдера / Д.В. Мартынова, В.П. Попов, А.Г. Зинюхина, Н.Н. Мартынов, В.П. Ханин // Интеллект. Инновации. Инвестиции. 2016. № 4. С. 105.
5. Свиридов Т.М. Закономерности обмена веществ, энергии и формирования мясной продуктивности у молодняка мясного скота: монография. М., 2003. С. 17.
