CC BY
15
XXXXXXXXXXX технологии, машины и оборудование XXXXXXXXXXX
VWWVV^^^^ ППЯ АГРППРПММШПРННПЮ 1СПМППРКГД W^VWWWW
4.3.1 ТЕХНОЛОГИИ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА
Научная статья
УДК 636.085.7: 636.085.54
Б01: 10.24412/2227-9407-2022-12-7-17
Консервирование плющеного зерна кукурузы
Венера Шамильевна Комлева1, Николай Николаевич Кучин2в
12 Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино, Россия 1 komlevaiptd@mail.ru
2kuchin53@mail.ru18', https://orcid.org/0000-0001-2345-6789
Аннотация
Введение. В статье приводится сравнительная оценка консервирующих свойств химических консервантов и молочнокислой закваски, используемых для обработки перед хранением целого и плющеного сырого (влажность 37-42 %) зерна кукурузы. Консервирующие свойства оценены по органолептическим показателям и показателям качества брожения: кислотности, содержанию и соотношению кислот брожения. Материалы и методы. Лабораторный опыт по закладке на хранение и хранению целого и плющеного сырого зерна кукурузы закладывался в соответствии с Методическими рекомендациями по изучению в лабораторных условиях консервирующих свойств химических препаратов, используемых при силосовании. Результаты. Приведены данные органолептической оценки (цвет, запах, структура, наличие плесени) и качества брожения целого и плющеного зерна кукурузы по окончании срока хранения. Дана оценка вариантам консервирования по полученным результатам. По органолептическим показателям конкурентной с силосованием без добавок целого зерна оказалось только зерно с биопрепаратом. При консервировании плющеного зерна лучший результат был от использования Биосила НН и АИВ 2000. По качеству продуктов брожения целого и плющеного зерна лучшие показатели имело использование этих же препаратов.
Обсуждение. Рассмотрено влияние консервирующих средств и состояния зерна кукурузы (целое, плющеное) на органолептические показатели и качество брожения. Проведён корреляционный анализ взаимосвязей показателей качества брожения.
Заключение. Лучшие органолептические показатели при консервировании целого сырого зерна кукурузы обеспечивала обработка его АИВ 2000, плющеного - Биосил НН, лучшее качество брожения - Биосил НН и АИВ 2000 соответственно.
Ключевые слова: кислотность, молочнокислая закваска, органолептическая оценка, органические кислоты, плющение, сырое зерно кукурузы, химические консерванты
Для цитирования: Комлева В. Ш., Кучин Н. Н. Консервирование плющеного зерна кукурузы // Вестник НГИЭИ. 2022. № 12 (139). С. 7-17. БОТ: 10.24412/2227-9407-2022-12-7-17
© Комлева В. Ш, Кучин Н. Н., 2022
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. The content is available under Creative Commons Attribution 4.0 License.
Вестник НГИЭИ. 2022. № 12 (139). C. 7-17. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2022. № 12 (139). P. 7-17. ISSN 2227-9407 (Print)
XXX technologies, machines and equipment for the agro-industrial complex XXX
Canning of flattened corn grain
Venera Sh. Komleva1, Nikolay N. Kuchin2B
12 Nizhny Novgorod State University of Engineering and Economics, Knyaginino, Russia 1 komlevaiptd@mail.ru
2kuchin53@mail.ru^ https://orcid.org/0000-0001-2345-6789
Abstract
Introduction. The article provides a comparative evaluation of the preservative properties of chemical preservatives and lactic acid starter used for processing whole and flattened raw (moisture content 37-42 %) corn grains before storage. Preservative properties were estimated by their organoleptic and fermentation quality indicators: acidity, content and ratio of fermentation acids.
Materials and methods. The laboratory experiment on placement in storage and storage of whole and flattened raw corn grains was carried out in accordance with the Methodological recommendations for the study of agrichemicals preservative properties used in silage making in laboratory conditions.
Results. The data of the organoleptic evaluation (color, smell, structure, presence of mold) and the quality of the fermentation of whole and flattened corn grains at the end of the storage period are given. An assessment of the options for preservation based on the results obtained is given. According to organoleptic indicators, only grain with a biological product turned out to be competitive with ensiling without additives of whole grain. When preserving flattened grain, the best result was from the use of Biosil NN and AIV 2000. The use of the same preparations had the best results in terms of the quality of fermentation products of whole and flattened grain.
Discussion. The influence of preservatives and the corn grain (whole, flattened) state on organoleptic indicators and the quality of fermentation was considered. A correlation analysis of the relationship between fermentation quality indicators was carried out.
Conclusion. The best organoleptic indicators in whole raw corn grain preservation were provided by processing it with AIV 2000, flattened raw corn grains - with Biosil NN, the best quality of fermentation - Biosil NN and AIV 2000 respectively.
Key words: raw corn grain, flattening, chemical preservatives, lactic ferment, organoleptic estimation, acidity, organic acids
For citation: Komleva V. Sh., Kuchin N. N. Canning of flattened corn grain // Bulletin NGIEI. 2022. № 12 (139). P. 7-17. DOI: 10.24412/2227-9407-2022-12-7-17
Введение
Технология консервирования сырого плющеного кормового зерна неполной спелости за последние годы достаточно хорошо и полно апробирована и заняла прочное место в условиях реального производства благодаря ряду своих несомненных преимуществ. Такое зерно хорошо поедается и усваивается разными видами сельскохозяйственных животных.
Из зерновых культур зерно кукурузы отличается особенно высокими кормовыми достоинствами. Оно не имеет цветочных плёнок, благодаря чему среди злаковых зерновых культур содержит наименьшее количество клетчатки, богато углеводами и жиром. Кукуруза отличается высокой переваримостью и наивысшей общей питательностью,
содержит наибольшее количество обменной энергии. На 100 г зерна кукурузы приходится 1,22 МДж обменной энергии, что на 10-30 % превышает уровень остальных злаковых. По содержанию питательных веществ она занимает первое место среди злаковых растений: коэффициент относительной полноценности равен 1. Кукуруза отличается хорошими вкусовыми качествами, её охотно поедают животные всех видов, особенно жвачные. Это своеобразный энергетический концентрат [1, с. 19-21].
Вместе с тем в климатических условиях Волго-Вятской зоны редко удаётся довести спелость зерна до полной даже при использовании раннеспелых гибридов [2, с. 80]. Поэтому наиболее актуальной для этих условий является проблема сохранения зерна кукурузы повышенной влажности.
технологии, машины и оборудование ] для агропромышленного комплекса ]
Известно [3, с. 119], что при консервировании влажного плющеного зерна анаэробные условия наступают через 1-2 суток. За это время в нём активно развиваются представители группы кишечной микрофлоры, аммонифицирующие бактерии, в том числе патогены человека и животных. Кроме того, изучение микрофлоры зерна показало, что при отсутствии консервантов в нём очень быстро развиваются плесневые грибы. Этими грибами вырабатываются микотоксины, которые также негативно влияют на здоровье животных и человека.
Технология хранения плющеного фуражного зерна в герметичных условиях с обработкой его химическими или биологическими препаратами, при которой допустима частичная или даже полная потеря определенных свойств живого организма при обеспечении сохранения питательных веществ, в последние годы получает всё большее распространение в России. В ней объединены элементы технологии герметичного хранения сырого зерна или силосования, плющения и химического или биологического консервирования, сохраняя достоинства каждой из них и частично устраняя присущие им недостатки. Комплексное выполнение всех технологических операций обеспечивает высокую сохранность корма [4, с. 51; 5, с. 72].
Внесение химических или биологических консервантов (заквасок) направляет в нужное русло процессы ферментации и позволяет длительно сохранять корм без потери качества [6, с. 41]. Потери питательных веществ в процессе хранения сырого зерна, даже при соблюдении всех требований технологии силосовании, не допускающих плесневения и гниения, достигают 15-18 % [7, с. 2]. При использовании консервантов потери кормовых единиц и переваримого протеина снижаются до 5 % [8, с. 32; 9, с. 41; 10, с. 24]. При анаэробном хранении зерна влажностью <30 % без добавок потери сухого вещества в лабораторных условиях составляли 3-5 %, в условиях производства - 7-10 %, при использовании небольших доз консервантов - в 1,5-2 раза меньше [4, с. 51].
Химическое консервирование сырого зерна уменьшает образование масляной кислоты, этанола, тормозит распад белка [11, с. 90]. Для его сохранения, особенно в плющеном виде, используют про-пионовую кислоту или препараты со значительным (не менее 17 %) её содержанием [12, с. 122; 13, с. 290]. Подобные консерванты улучшают гиги-
енические качества кормов и здоровье животных, являются доступным средством профилактики кето-за. В настоящее время для этих целей хозяйства используют препараты лупрозил, пропионикс плюс, Propcorn, различные составы химических консервантов «Promyr», AIV и других [13, с. 31; 14, с. 22; 15, с. 176; 16, с. 237; 17, с. 22; 18, с. 214].
Целью наших исследований было сравнительное определение влияния химических и биологического препаратов на результаты консервирования сырого зерна кукурузы в целом и плющеном виде.
Материалы и методы
Лабораторные исследования проведены в соответствии с «Методическими рекомендациями по изучению в лабораторных условиях консервирующих свойств химических препаратов, используемых при силосовании». Из химических препаратов были взяты консерванты иностранного (АИВ 2000) и отечественного изготовления (Текацид), из биологических - отечественного производства (Биосил НН). Состав консерванта АИВ-2000 следующий: муравьиная кислота - 45-53 %, формиат натрия -11-18, пропионовая кислота - 8-12, бензоат натрия - 1,4-2,6 %, остальное вода. Химический консервант Текацид - прозрачная жидкость, включающая 52 % муравьиной кислоты, 18 пропионовой кислоты, 7 % натрия и остальное вода. Бактериальный препарат Биосил НН - жидкость жёлто-коричневатого цвета, с возможным осадком, представляющая собой микробную массу живых молочнокислых микроорганизмов, состоящих из Lactococcus lactis (Lc. lactis) и Lactobacillus casei (L. casei) в соотношении 1:1. С высокой численностью (107 ед./мл) молочнокислых бактерий. Сырое целое и плющеное зерно кукурузы на хранение закладывалось в трёхкратной повторности в стеклянные сосуды ёмкостью 1 дм3, уплотнялось и герметизировалось пробками, запаиваемыми парафином. По окончании срока хранения зерно извлекалось из сосудов и использовалось для проведения органолептической оценки и биохимического анализа на кислотность, содержание органических кислот и сухого вещества.
Результаты
Проведённые исследования показали, что цвет целого зерна при хранении изменялся от жёлтого (варианты без добавок и с АИВ 2000) до приобретения им сероватого (Биосил НН) и кремового оттенка (Текацид) (таблица 1).
XXX technologies, machines and equipment for the agro-industrial complex
Таблица 1. Органолептические показатели целого сырого зерна кукурузы Table 1. Organoleptic characteristics of whole raw corn grain
Вариант консервирования / Цвет / Color Запах / Smell Структура/ Structure Плесень / Mold
Canning option
Без добавок/
Without
additives
С Биосилом НН / With Biosil NN
С АИВ 2000 / With AIV 2000
С Текацидом / With Tekacid
жёлтый / yellow
жёлтый, с сероватым оттенком /
yellow, with a grayish tintge
жёлтый / yellow
от жёлтого до кремового / yellow to cream
приятный, квашеной капусты / nice, sauerkraut
кисловато-хлебный / sour bread
хлебный, слегка кисловатый / bready, slightly sour хлебный, слегка кисловатый / bready, slightly sour
сохранена / saved
не сохранена в одной повтор-ности / not saved in one repetition
сохранена / saved
сохранена / saved
Присутствует в верхнем слое в 1-й повторности / present in the upper layer in the 1st repetition
Присутствует в верхнем слое в
1-й повторности / present in the upper layer in the 1st repetition
нет / no
Присутствует в верхнем слое в
2-х повторностях / present in the upper layer in 2 repetitions
Источник: составлено авторами на основании данных собственных исследований
Запах зерна варьировал от приятного, напоминающего запах квашеной капусты (вариант без добавок), до хлебного с разной интенсивностью кислого оттенка в остальных вариантах. В процессе хранения структура зерна в основном была сохранена, за исключением одной повторности варианта с Биосилом НН.
Плесневение поверхности зерна наблюдалось как минимум в одной повторности большинства вариантов опыта, кроме варианта обработки зерна химическим консервантом АИВ 2000 (таблица 1).
Органолептические показатели плющеного зерна после определённого срока хранения в чём-то отличались, а в чём-то походили на показатели целого зерна. Так, его цвет также варьировал от жёлтого до серовато-жёлтого и кремового, только жёлтым он был в варианте с Биосилом НН (таблица 2).
Запах зерна, обработанного химическими и биологическим консервантом, был хлебно-дрожжевым слегка кислым, а в контрольном варианте колебался от дрожжевого до спиртового, т. е. был значительно хуже, чем у целого зерна (таблицы 1-2).
Таблица 2. Органолептические показатели плющеного сырого зерна кукурузы Table 2. Organoleptic characteristics of rolled raw corn
Вариант консервирования / Canning option
Цвет / Color
Запах / Smell
Структура / Structure
Плесень / Mold
Без добавок / Without additives
С Биосилом НН / WithBiosil NN
С АИВ 2000 / With AIV 2000
жёлтый, с сероватым оттенком / yellow, with a grayish tint
жёлтый / yellow
серовато-желтоватый / greyish yellowish
от дрожжевого до спиртового / from yeasty to alcoholic хлебный, слегка кисловатый / bready, slightly sour
лёгкий хлебно-дрожжевой / light bread and yeast
сохранена, в 1-й повторности мажущаяся / saved, in the 1st repetition smeared
рыхлая / loose
сохранена, в 1-й повторности неоднородная / preserved, heterogeneous in the 1st repetition
сохранена / saved
лёгкий хлебно-дрожжевой / light bread and yeast
Источник: составлено авторами на основании данных собственных исследований
С Текацидом / With Tekacid
кремовый / cream
присутствует в верхнем слое в 1-й повторности / present in the upper layer in the 1st repetition
нет / no
присутствует в верхнем слое в 2-х повторностях / present in the upper layer in 2 repetitions
присутствует в верхнем слое / present in the upper layer
технологии, машины и оборудование ] для агропромышленного комплекса ]
Структура зерна не отличалась от первоначальной только у зерна с Текацидом. В варианте с Биосилом НН она оказалось более рыхлой. В остальных вариантах опыта нарушения структуры зерна наблюдались только в одной повторности.
Плесени на поверхности не было только у зерна с Биосилом НН. В других вариантах она присутствовала либо в одной (без добавок), либо в 2-х (АИВ 2000), либо во всех повторностях (Текацид) (таблица 2).
Следовательно, большая часть сырого целого и плющеного зерна кукурузы после хранения имела вполне доброкачественные цвет и запах и в основном сохраняла исходную структуру. В целом лучшие органолептические показатели у целого зерна были при его обработке АИВ 2000, у плющеного -Биосилом НН.
Изменения содержания сухого вещества в целом сыром зерне кукурузы при хранении не выходило за пределы достоверных отклонений (таблица 3). Достоверно (Р < 0,05) лучше подкислен-
ным оказалось зерно с химическими консервантами, вероятно, благодаря дополнительному внесению кислот с препаратами. Степень подкисления в целом была оптимальной для силосуемых кормов. Это отчасти подтверждается меньшим количеством кислот брожения в этих вариантах консервирования. Особенно контрастным оно оказалось у зерна с Текацидом, который в наибольшей мере ингибировал процесс брожения. Основной кислотой, которая синтезировалась при брожении, стала молочная, благодаря чему доля её содержания в суммарном количестве кислот брожения приближалась к гомоферметативному молочнокислому, особенно у зерна с добавками. Тенденция изменений молочной кислоты, благодаря её доминированию, была сходна с изменениями общего кислото-образования. Внесение Биосила НН увеличивало количество и долю молочной кислоты в зерне в сравнении с консервированием без добавок, тогда как химические консерванты повышали лишь её массовую долю.
Таблица 3. Качество брожения сырого целого зерна кукурузы Table 3.Fermentationqualityofrawwholegraincorn
Органические кислоты, % от СВ /
Сухое ве- Organic acids, % of dry matter
Вариант консервирования / щество, % / рН / рН в том числе / including
Canning option Dry matter, всего / молочная /dairy уксусная / acetic масляная / oily
% total абс. / abs. отн. / rel.
Без добавок / Without additives С Биосилом НН / With Biosil NN С АИВ 2000 / With AIV 2000 С Текацидом / With Tekacid Среднее
Источник: составлено авторами на
1,42±0,54 65,1 1,72±0,52 76,8 1,19±0,24 75,3 0,77±0,07 77,0
62,75±0,69 4,00±0,14 1,75±0,58 1,28±0,40 73,5 0,46±0,22 0,014±0,007 основании данных собственных исследований
62,38±0,55 62,01±0,58 63,08±0,48 63,54±1,43
4,17±0,03 2,18±1,12
4,00±0,10 2,24±0,65
3,98±0,08 1,58±0,27
3,83±0,03 1,00±0,07
0,75±0,58 0,011±0,011 0,51±0,17 0,007±0,007 0,37±0,02 0,016±0,011 0,22±0,03 0,023±0,021
Второй по величине образования традиционно стала уксусная кислота, и тенденции изменений размеров её образования совпадали с отмеченными ранее тенденциями изменений общего кислотообра-зования, в том числе молочной кислоты.
Ни один из вариантов консервирования зерна не исключил синтеза масляной кислоты. Однако объёмы её накопления были крайне незначительными и не превышали 2,5 % от общего количества
кислот брожения. Наименьшее её количество оказалось у зерна с Биосилом НН (таблица 3).
Плющеное зерно без добавок имело значительно меньшее содержание сухого вещества в сравнении с другими вариантами консервирования, особенно с зерном, обработанным консервантом АИВ 2000, однако разница не была достоверной из-за большой величины отклонений показателя в контроле (таблица 4).
XXX technologies, machines and equipment for the agro-industrial complex
Таблица 4. Качество брожения сырого плющеного зерна кукурузы Table 4. Fermentation quality of raw flaked corn
Органические кислоты, % от СВ /
Сухое Organic acids, % of dry matter
Вариант консервирования / вещество, рН / рН в том числе / including
Canning option % / Dry всего / молочная / dairy уксусная / acetic масляная/ oily
matter, % total абс. / abs. отн. / rel.
Без добавок / Without additives С Биосилом НН / With Biosil NN С АИВ 2000 / With AIV 2000 С Текацидом / With Tekacid Среднее
Источник: составлено авторами на
57,60±5,16 4,02±0,14 3,97±1,06 3,10±0,96 60,60±0,56 3,97±0,03 3,15±0,27 2,54±0,28 61,21±0,24 3,98±0,08 3,14±0,22 2,41±0,02 60,40±0,35 4,00±0,00 2,85±0,30 2,24±0,18 59,95±1,61 3,99±0,02 3,28±0,48 2,57±0,37 78,5 0,68±0,14 основании данных собственных исследований
78,1 0,86±0,14
80,6 0,56±0,03
76,8 0,73±0,21
78,6 0,59±0,16
0,006±0,006 0,046±0,016 0,000±0,000 0,018±0,018 0,018±0,018
Во всех вариантах опыта зерно было подкислено в пределах значений рН ~ 4. Наибольшее количество кислот брожения накапливалось в контроле (зерно без добавок), наименьшее - в зерне с Те-кацидом. Зерно с Биосилом НН и АИВ 2000 по этому показателю занимало примерно равное промежуточное положение. Почти такие же различия наблюдались и по содержанию в зерне молочной кислоты - основного продукта микробиологического синтеза. Наиболее высокой была её доля в зерне с Биосилом НН при примерно равной доле в остальных вариантах консервирования. Примерное равенство в содержании уксусной кислоты наблюдалось в вариантах консервирования зерна при помощи Биосила НН и Текакцида. Большее её количество было у зерна с АИВ 2000 и, особенно, без добавок. Масляная кислота накапливалась в зерне в незначительных количествах, не превышающих сотых абсолютных долей процента или 1,5 % от общего количества образовавшихся кислот брожения.
Сравнение средних значений показателей целого и плющеного зерна показывает, что первое содержало несколько больше сухого вещества, однако величина отклонения недостоверна. Степень под-кисления в обоих случаях была практически одинаковой, а между вариантами существенные различия наблюдались лишь в контроле и зерне с Текацидом (таблицы 3-4), причём в последнем случае - достоверные (Р < 0,05). При консервировании плющеного зерна происходило более интенсивное кислотообра-зование: на 1 кг сухого вещества корма в среднем в нём образовалось 32,8 г органических кислот, а в зерне из целого зерна - 17,5 или почти вдвое меньше. При этом в наибольшей мере (в 2,0-2,8 раза) разница проявлялась в вариантах использования
химических консервантов, что позволяет предположить, что улучшение доступности микроорганизмам питательных веществ из расплющенного зерна в этом случае наблюдалась наиболее отчётливо. Двукратный перевес у плющеного зерна был также по содержанию молочной кислоты, причём близкими к средним значениям отклонения были у зерна с АИВ 2000 и без добавок, почти в полтора раза большие - у зерна с Текацидом и примерно во столько же раз ниже средних - у зерна с Биосилом НН. Массовая доля молочной кислоты у плющенного зерна в среднем была на 5 % выше, чем у целого. В составе плющеного зерна и уксусной кислоты сформировалось в среднем примерно в 1,5 раза больше. Особенно контрастны результаты консервирования зерна химическими консервантами: разрыв по этому показателю между целым и плющеным зерном в указанных вариантах составил 2,0-2,7 раза, тогда как в остальных не превышал 10-15 %. Масляная кислота в составе продуктов брожения целого и плющеного зерна в среднем находилась примерно на одном низком уровне. Вместе с тем разница в размерах её образования в целом и плющеном зерне отдельных вариантов консервирования была существенной. Так, в плющеном зерне с Биосилом НН её было в 6,6 раз больше, чем в целом. В плющеном зерне с АИВ 2000 масляная кислота отсутствовала, тогда как в целом накапливалась в незначительном количестве.
Обсуждение Способов сохранения сырого фуражного зерна достаточно много, однако на сегодняшний день практическое применение имеют главным образом два из них: высушивание до стандартной для хранения в аэробных условиях влажности (~14 %) или
технологии, машины и оборудование ] для агропромышленного комплекса ]
анаэробное хранение с использованием химических и биологических препаратов. В первом случае такой способ консервирования применяется при сохранении урожая традиционных для Волго-Вятской зоны зернофуражных культур - овса и ячменя. При любых погодных условиях они достигают полной спелости в поле и при уборке имеют влажность, близкую к стандартной для сухого зерна. Небольшое превышение влажности над стандартной (зерно повышенной влажности) ликвидируется путём естественной или искусственной сушки. В отдельных случаях зернофуражные культуры убирают в фазу восковой спелости, консервируют и хранят в анаэробных условиях. Такой способ консервирования имеет ряд существенных преимуществ в сравнении с хранением сухого зерна [19, с. 218].
Среди зерновых компонентов рациона животных зерно кукурузы является наиболее ценным компонентом для повышения и поддержания высокой продуктивности. В наших климатических условиях из-за продолжительного вегетационного периода и высокой требовательности к тепловому режиму кукурузе редко удаётся достичь полной спелости. Чаще всего убирать приходится сырое зерно. Способом подготовки к скармливанию в этом случае является плющение. Плющение может проводиться перед закладкой зерна на хранение или после завершения срока хранения - непосредственно перед скармливанием. Поэтому на хранение зерно может быть заложено как в целом, так и в расплющенном виде. Очевидно, что разные препараты, применяемые для консервирования, могут по-разному влиять на результаты консервирования целого и плющеного зерна. Именно это влияние мы определяли в заложенных по одинаковой схеме опытах по химическому и биологическому консервированию зерна кукурузы.
Органолептическая оценка состояния целого зерна после хранения показала, что его цвет практически не изменился при хранении без добавок и с химическим консервантом АИВ 2000. Дополнительно к жёлтому в варианте с биопрепаратом он приобретал сероватый, в варианте с Текацидом -кремовый оттенок. У расплющенного зерна жёлтый цвет был только в варианте с Биосилом НН. В остальных вариантах он варьировал от серовато- до кремово-жёлтого и совпадал с цветом целого зерна лишь в варианте с Текацидом. Это указывает на преобладание влияния на этот показатель состояния зерна, а не вида препарата.
Запах целого зерна по окончании хранения изменялся от приятного, напоминающего запах квашеной капусты (вариант без добавок), до хлебного с разной интенсивностью кислого оттенка в остальных вариантах. У плющеного зерна, обработанного химическими и биологическим консервантами, запах также был слегка кислым хлебно-дрожжевым, а в контрольном варианте колебался от дрожжевого до спиртового, т. е. был значительно хуже, чем у целого зерна. Иными словами, применяемые препараты оказывали практически одинаковое влияние на запах зерна, тогда как при его хранении без добавок в плющеном виде он заметно ухудшался.
Глубокие изменения сохранности зерна разрушительно отражаются на его структуре. Структура целого зерна в процессе хранения в основном была сохранена, за исключением одной повторно-сти варианта с биопрепаратом. Значительно хуже сохранялась структура плющеного зерна. Полная её сохранность наблюдалась только у зерна с Текаци-дом. В варианте с Биосилом НН она оказалась более рыхлой. В остальных вариантах опыта нарушения структуры зерна наблюдались только в одной по-вторности. Скорее всего, такое положение связано с нарушением целостности зерна при плющении, что не обязательно может сопровождаться снижением качества корма.
Плесневение консервируемого корма при анаэробном хранении обусловлено доступом воздуха в его толщу. Плесневение поверхности целого и расплющенного зерна наблюдалось как минимум в одной повторности большинства вариантов опытов. Исключение у целого зерна составлял лишь вариант обработки АИВ 2000, у плющеного - Биосилом НН. Наличие плесени на поверхности зерна, особенно в расплющенном виде, предполагает неполное вытеснение кислорода из массы корма при укладке на хранение, а также слабые ингибирующие свойства у применяемых препаратов. Её отсутствие в плющеном зерне с Биосилом НН указывает не на ингиби-рующие свойства препарата, а на наличие таких свойств в продуктах брожения, вызываемых им.
Основным консервирующим эффектом в сыром зерне обладают продукты брожения - органические кислоты и антимикробные вещества. В основном от их состава и количества зависят степень подкисления и сохранность корма. Оптимальный уровень подкисления (рН 4,0-4,2) зерно кукурузы достигает при влажности около 40 % [20, с. 259].
XXX technologies, machines and equipment for the agro-industrial complex XXX
Именно до такой степени (рН~4,0) зерно подкисли-лось и в наших опытах при закладке на хранение с влажностью 37-42 %. При этом целое зерно было более кислым при консервировании его химическими консервантами на основе органических кислот, что отчасти и объясняет такой результат. Вместе с тем такой результат не был получен при консервировании плющеного зерна. Вероятно, это связано со значительно большим (примерно в 2 раза) образованием органических кислот в таком зерне в процессе брожения, что нивелировало влияние на этот показатель дополнительного поступления таких кислот с консервантами. И особенно заметной (в 2,0-2,8 раза) эта разница была у зерна, консервированного химическими препаратами. Следует отметить, что ингибирующий процессы брожения эффект химических консервантов в этом случае был значительно ниже, чем при консервировании целого зерна. Более того, в плющеном зерне образовывалось больше молочной кислоты, обладающей наивысшим подкисляющим эффектом среди кислот брожения. В результате по составу органических кислот плющеное зерно было консервировано преимущественно за счёт гомоферментативного молочнокислого брожения. Молочная кислота также доминировала в общем количестве кислот брожения и у целого зерна. Уксусная кислота в сумме органических кислот в составе зерна занимала 20-26 %, т. е. 1/4 - 1/5 часть или оптимальное для силосованного корма количество. Незначительное количество масляной кислоты в составе продуктов брожения свидетельствует о том, что на начальной стадии силосования присутствовало смешанное брожение, которое было остановлено при подкислении корма до рН 4,5.
Взаимосвязь между показателями качества брожения подтвердила основные закономерности, отмеченные при рассмотрении изменений показателей, характеризующих этот процесс. Так, подкисле-ние зерна находилось в достоверной зависимости от синтеза молочной (г = -0,8283; Р<0,01) и общего количества кислот брожения (г = -0,7854; Р < 0,01) и в несколько меньшей степени - уксусной кислоты (г = -0,4645; Р < 0,02). Эта зависимость показывает: чем больше в процессе брожения образуется органических кислот, особенно молочной, тем ниже значение рН и тем сильнее подкислен корм. В свою очередь, при гомоферментативном молочнокислом брожении доминирующим продуктом является молочная кислота, которая, как и уксусная кислота, в основном и определяет размер общего кислотообра-
зования (соответственно г = 0,9814; Р < 0,01 и г = 0,8017; Р < 0,01). При любом виде молочнокислого брожения, особенно при гетероферментатив-ном, его побочным продуктом является уксусная кислота. Это в очередной раз подтвердил корреляционный анализ, который показал тесную взаимосвязь между количеством молочной и уксусной кислот (г = 0,6725; Р < 0,01). Между содержанием сухого вещества и продуктами брожения установлена всего лишь одна малодостоверная связь с уксусной кислотой (г = 0,3437; Р < 0,10). Это свидетельствует об увеличении размеров образования уксусной кислоты при повышении содержания сухого вещества в зерне из-за того, что чем выше содержание сухого вещества, тем сложнее уплотнять корм и тем больше в межзерновом пространстве остаётся воздуха, что является благоприятным условием для развития уксуснокислых бактерий. Примерно такой же уровень взаимосвязи (г = 0,3538; Р < 0,10), обусловленный теми же самыми причинами, установлен между содержанием уксусной и масляной кислот.
Заключение
В связи с ростом продуктивности сельскохозяйственных животных и птицы зерновая технология возделывания кукурузы в Волго-Вятской зоне принимает всё большие масштабы. Вместе с тем имеющиеся сорта и гибриды не гарантируют доведения зерна кукурузы до полной спелости в наших климатических условиях и при уборке оно, как правило, имеет повышенную влажность. Простым, сравнительно дешёвым и испытанным способом сохранения такого зерна является технология силосования или самоконсервирования и анаэробного хранения. При таких способах консервирования требуются дополнительные меры по обеспечению наиболее полной сохранности корма и с этой целью используются различные химические и биологические консерванты и добавки. Такие добавки широко апробированы при консервировании зерна традиционных зернофуражных культур, преимущественно ячменя. Вместе с тем при консервировании зерна кукурузы эти препараты имеют ограниченное применение.
Сравнительные испытания химических консервантов (АИВ 2000 и Текацид) и молочнокислой закваски Биосил НН при силосовании зерна кукурузы с влажностью 37-42 % показали, что по органо-лептическим показателям конкурентным с силосованием без добавок целого зерна оказалось только зерно с биопрепаратом. При консервировании плющеного зерна лучший результат был от использования Биосила НН и АИВ 2000. По качеству про-
ХХХХХХХХХХХ технологии, машины и оборудование ХХХХХХХХХХХ ХХХХХХХХХХХ для агропромышленного комплекса ХХХХХХХХХХХ
дуктов брожения целого и плющеного зерна лучшие разования в них продуктов брожения выявила при-показатели имели эти же препараты. Суммарная мерно одинаковое влияние Биосила НН и АИВ 2000 оценка органолептических показателей зерна и об- на эти показатели.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Герасимов Е. Ю., Кучин Н. Н. Фуражное зерно: питательная ценность, способы её повышения и длительного хранения. Княгинино, 2016. 204 с.
2. Агрономическая тетрадь: Возделывание силосной кукурузы по зерновой технологии и производство кормов из початков / Под ред. Н. А. Поспелова. М. : Россельхозиздат, 1985. 94 с.
3. Скобликов Н. Э., Оноприенко Н. А. Микробиологические параметры кормов, заготовленных с применением консервантов // Актуальные и новые направления с.-х. науки. Владикавказ : «Горский госагроунивер-ситет». 2007.С. 119-121
4. Алямзянов С. Заготовить или купить? // Животноводство России. 2004. № 6. С. 51.
5. Перекопский А. Н., Баранов Л. Н. Формирование технологических схем производства корма плющением и консервированием зерна // Технология и технические средства механизированного производства кормов и продукции животноводства. 2004. Вып. 76. С. 71-74.
6. Бондарев В. А., Победнов Ю. А., Клименко В. П. [и др.]. Силос из кукурузы восковой спелости // Кормовые культуры. 1988. № 4. С. 41-43.
7. Бондарев В. А. Проблемы, состояние и ожидаемые результаты исследований по консервированию и хранению кормов // Кормопроизводство. 2002. № 11. С. 2-6.
8. Ахламов Ю., Ромашко С. С., Шкрабак О. А. Плющение и консервирование зерна - путь к рентабельности животноводства // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2008. № 5. С. 32-36.
9. Конюхов В. В. Технология плющения и консервирования зерна - путь к рентабельности животноводства // Проблемы качества продукции в XXI в. Методы и технические средства испытаний и сертификации технологий и техники. М., 2003. С. 40-42.
10. Лапотко А. М. Использование фуражного зерна. С пользой для государства и себе не в убыток // Белорусское сельское хозяйство. 2008. № 9 (77). С. 24-32.
11. Хохрин С. Н. Применение биомассы Bacillus mucilaginosus при консервировании зеленых кормов // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2010. № 18. С. 107-111.
12. Неменущая Л. А. Инновационные технологии производства кормов // Техника и технологии в животноводстве. 2020. № 2 (38). С. 59-61.
13. Аллабердин И. Л. Растительный консервант // Кормопроизводство. 2004. № 8. С. 31-32.
14. Дашков Ю. Ф. Силосование зерна // Сельское хозяйство за рубежом. Животноводство. 1963. № 9. С. 22-24.
15. Таранов М. Т., Сабиров А. Х. Биохимия кормов. М. : Агропромиздат, 1987. 222 с.
16. Дудкин М. С. Химические методы повышения качества кормов и комбикормов. М. : Агропромиздат, 1986. 350 с.
17. Fellows T. Propionic acid for wet grain storage // N.Z.J. Agr. 1971. V. 123. № 5. P. 22-23.
18. Яковчик Н. С. Кормопроизводство: современные технологии. РУПП «Барановичевская укрупненная типография», 2004. 278 с.
19. Кучин Н. Н., Герасимов Е. Ю. Преимущества и проблемы консервирования фуражного зерна повышенной влажности // Интеграция науки и практики как механизм эффективного развития АПК. Уфа, 2013. С.218-221.
20. Богданов Г. А., Привало О. Е. Сенаж и силос. М. : Колос, 1983. 319 с.
Статья поступила в редакцию 14.09.2022; одобрена после рецензирования 17.10. 2022;
принята к публикации 19.10.2022
XXX technologies, machines and equipment for the agro-industrial complex XXX
Информация об авторах:
В. Ш. Комлева - старший преподаватель кафедры «Технологии общественного питания», Spin-код: 5312-4417; Н. Н. Кучин - д.с.-х.н., профессор кафедры «Технический сервис», Spin-код: 7394-2263.
Заявленный вклад авторов: Комлева В. Ш. - сбор и обработка материалов, подготовка первоначального варианта текста. Кучин Н. Н. - сформулирована проблема статьи и определены основные методы решения.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
REFERENCES
1. Gerasimov Ye. Yu., Kuchin N. N. Furazhnoyezerno: pitatel'nayatsennost', sposobyyeyopovysheniyaid-litel'nogokhraneniya [Feed grain: nutritional value, ways to increase it and long-term storage], Knyaginino, 2016. 204 p.
2. Agronomicheskaya tetrad': Vozdelyvaniye silosnoy kukuruzy po zernovoy tekhnologii i proizvodstvo kormov iz pochatkov [Agronomic Notebook: Cultivation of silage corn using grain technology and production of fodder from cobs], In N. A. Pospelov (ed.), Moscow: Rosselkhozizdat, 1985, 94 p.
3. Skoblikov N. E., Onopriyenko N. A. Mikrobiologicheskiyeparametrykormov, zagotovlennykh s primeneni-yemkonservantov [Microbiological parameters of feed prepared with the use of preservatives], Aktual'nyyeino-vyyenapravleniya s.-kh. nauki [Actual and new directions in agriculture science], Vladikavkaz: «Gorsk State Agrarian University», 2007, pp. 119-121.
4. Alyamzyanov S. Zagotovit' ili kupit'? [Alyamzyanov S. Prepare or buy?], Zhivotnovodstvo Rossii [Livestock in Russia], 2004, No. 6, pp. 51.
5. Perekopskiy A. N., Baranov L. N. Formirovaniye tekhnologicheskikh skhem proizvodstva korma plyush-cheniyem I konservirovaniyem zerna [Formation of technological schemes for the production of feed by crushing and preserving grain], Tekhnologiya I tekhnicheskiye sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva kormov I produktsii zhivotnovodstva [Technology and technical means of mechanized production of feed and livestock products], 2004, Issue 76, pp. 71-74.
6. Bondarev V. A., Pobednov Yu. A., Klimenko V. P. [i dr.] Silos iz kukuruzy voskovoy spelosti [Waxy corn silage], Kormovyye kul'tury [Forage crops], 1988, No. 4, pp. 41-43.
7. Bondarev V. A. Problemy, sostoyaniye i ozhidayemyye rezul'taty issledovaniy po konservirovaniyu i khraneniyu kormov [Problems, state and expected results of research on canning and storage of feed], Kormoproizvod-stvo [Feedproduction], 2002, No. 11, pp. 2-6.
8. Akhlamov Yu. Plyushcheniye I konservirovaniye zerna - put' k rentabel'nosti zhivotnovodstva [Flattening and conservation of grain - the way to the profitability of animal husbandry], Sel'skokhozyaystvennaya tekhnika: ob-sluzhivaniye I remont [Agricultural machinery: maintenance and repair], 2008, No. 5, pp. 32-36.
9. Konyukhov V. V., Romashko S. S., Shkrabak O. A. Tekhnologiya plyushcheniya I konservirovaniya zerna -put' k rentabel'nostizhivotnovodstva [Technology of crushing and conservation of grain - a way to the profitability of animal husbandry], Problemy kachestva produktsii v XXI v. Metody I tekhnicheskiye sredstva ispytaniy I sertifikatsii tekhnologiy I tekhniki [Problems of product quality in the XXI century. Methods and technical means of testing and certification of technologies and equipment], Moscow, 2003, pp. 40-42.
10. Lapotko A. M. Ispol'zovaniye furazhnogo zerna. S pol'zoy dlya gosudarstva I sebe ne v ubytok [Use of fodder grain. For the benefit of the state and not at a loss], Belorusskoye sel'skoye khozyaystvo [Belarusian agriculture], 2008, No. 9 (77), pp. 24-32.
11. Khokhrin S. N. Primeneniye biomassy Bacillus mucilaginosus pri konservirovanii zelenykh kormov [The use of Bacillus mucilaginosus biomass in the conservation of green fodder], Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstven-nogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the St. Petersburg State Agrarian University], 2010, No. 18, pp. 107-111.
12. Nemenushchaya L. A. Innovatsionnyye tekhnologii proizvodstva kormov [Innovative technologies for the production of feed], Tekhnika i tekhnologii v zhivotnovodstve [Technique and technology in animal husbandry], 2020, No. 2 (38), pp. 59-61.
ХХХХХХХХХХХ технологии, машины и оборудование ХХХХХХХХХХХ ХХХХХХХХХХХ для агропромышленного комплекса ХХХХХХХХХХХ
13. Allaberdin I. L. Rastitel'nyy konservant [Vegetable preservative], Kormoproizvodstvo [Feed production], 2004, No. 8, pp. 31-32.
14. Dashkov Yu. F. Silosovaniyezerna [Ensiling grain], Sel'skoye khozyaystvo za rubezhom. Zhivotnovodstvo [Agriculture abroad. Livestock], 1963, No. 9, pp. 22-24.
15. Taranov M. T., Sabirov A. Kh. Biokhimiya kormov [Biochemistry of feed], Moscow: Agropromizdat, 1987.
222 p.
16. Dudkin M. S. Khimicheskiye metody povysheniya kachestva kormov i kombikormov [Chemical methods for improving the quality of fodder and mixed fodder], Moscow: Agropromizdat, 1986, 350 p.
17. Fellows T. Propionic acid for wet grain storage [Propionic acid for wet grain storage], N.Z.J. Agr., 1971, Vol. 123, No. 5, pp. 22-23.
18. Yakovchik N. S. Kormoproizvodstvo: sovremennyye tekhnologii [Feed production: modern technologies], RUPP «Baranovichi Enlarged Printing House», 2004, 278 p.
19. Kuchin N. N. Preimushchestva I problem konservirovaniya furazhnogo zerna povyshennoy vlazhnosti [Advantages and problems of conservation of fodder grain with high humidity], Integratsiya nauki Ipraktiki kak mekhan-izm effektivnogo razvitiya APK [Integration of science and practice as a mechanism for the effective development of the agro-industrial complex], Ufa, 2013, pp. 218-221.
20. Bogdanov G. A., Privalo O. Ye. Senazh i silos [Haylage and silage], Moscow: Kolos, 1983, 319 p.
The article was submitted 14.09.2022; approved after reviewing 17.10.2022; accepted for publication 19.10.2022.
Information about the authors: V. Sh. Komleva - Senior Lecturer of the Department of Catering Technology, Spin-code: 5312-4417; N. N. Kuchin - Dr. Sci. (Agricultural), professor, professor of the chair «Technical Service», Spin-code 7394-2263.
Contribution of the authors: Komleva V. Sh. - collection and processing of materials, preparation of the initial version of the text. Kuchin N. N. - formulated the problem of the article and defined the main methods of solution.
The authors declare no conflicts of interest.
