CC BY
19
УДК: 636.04.084
ПЕРЕРАБОТКА ПШЕНИцы НА БЕЛКОВУЮ ДОБАВКУ И
ее использование в рационах ОТКОРМОЧНОГО молодняка свиней подсобных хозяйств СИБИРИ
В.Г. ЕРМОХИН1, кандидат технических наук, зам. директора
Н.А. ШКИЛЬ2, доктор ветеринарных наук, профессор, зам. директора
B.А. УГЛОВ1, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
C.В.СТАНКЕВИЧ1, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
1СибНИИП Россельхозакадемии
2ИЭВСиДВ Россельхозакадемии
E-mail: GNU_IP_ER@ngs.ru
Резюме. Для производства высококачественной свинины, в том числе в подсобных хозяйствах, требуются сбалансированные по основным показателям кормовые рационы. Исследования проводили с целью создания на основе зерна пшеницы высокобелковой добавки, обеспечивающей в сочетании с нативными зерновыми сбалансированность кормового рациона интенсивно растущих свиней по нормируемым аминокислотам. Экспериментальная добавка изготовлена методом ферментативного гидролиза с последующим выделением путем центрифугирова -нияжидкостной составляющей - гидролизата. Предварительно зерно пшеницы измельчали до модуля помола 3 мм и смешивали с водой в соотношении 1:2. Кислотность среды pH 6,6...7,5. В процессе гидролиза использовали фермент комплексного действия - Протосубтилин ГЗХ(протеолитическая активность - 70 ед/г) в концентрации 0,3%. Продолжительность гидролиза (в режиме турбулентности) - 22 ч, температура - 50...53°С. Центрифугирование осуществляли при 3000 об/мин. в течение 3 мин. Ферменты полученной добавки инактивировали путем нагрева до 90°С с выдержкой 20 мин. Влажность изготовленной добавки - 82,3%, концентрация протеина в пересчете на сухое вещество - 59,2%. С использованием разработанной добавки в комбинации с ячменем составлен нормативно сбалансированный по основным показателям базис рациона для интенсивно растущих свиней, включающий 1,96 кг ячменя (влажностью 13%) и 2,81 кг экспериментальной добавки из пшеницы (влажностью 82,3%). Аминокислотно-энергетические параметры составленного рациона для свиней живой массой 60 кг при среднесуточном приросте 650 г полностью соответствуют действующим нормативам. При этом балансировка рациона осуществлена без применения традиционных белковых компонентов животного происхождения или синтетических аминокислот. Предлагаемый метод, учитывая гипотетически невысокие ресурсные затраты на производство новой добавки, открывает перспективу подсобным свиноводческим хозяйствам Сибири для производства качественной свинины на основе собственной сырьевой базы. Ключевые слова: белковая кормовая добавка, ферментативный гидролиз, незаменимые аминокислоты для свиней, сбалансированный кормовой рацион.
Как известно, обеспеченность населения отечественной мясной продукцией сегодня ниже рекомендуемой рациональной нормы [1]. Поэтому актуально увеличение производства свинины, в том числе в подсобных хозяйствах.
Причем для устойчивой конкурентоспособности на современном рынке на свинофермах-откормочниках необходимо достичь следующих показателей [2]:
конверсия корма - 3,3...3,5 кг/кг прироста живой массы;
содержание постного мяса в туше (мышечного мяса без поверхностного сала) - не менее 58 %; толщина шпика - менее 15 мм. Подсобные свиноводческие хозяйства региона сегодня зачастую производят чрезмерно сальное мясо при повы-
шенном удельном расходе кормов. Свинина с избыточным содержанием сала для промышленной переработки малоценна [3], поэтому ее закупочная цена относительно невысока. Превышение же нормативного расхода кормов неизбежно увеличивает себестоимость продукции. В результате, имея в достатке зерновое сырье, хозяйство не в состоянии обеспечить рентабельное производство свинины. При этом низкая результативность подсобных свиноводческих хозяйств Сибири не в последнюю очередь обусловлена неудовлетворительным качеством применяемых комбикормов. В связи с изложенным целесообразен поиск рациональных путей повышения эффективности переработки местного зернового сырья на кормовые добавки для обеспечения подсобных свиноводческих хозяйства качественными, сбалансированными кормами.
В Сибири сложился концентратный тип откорма свиней [4]. Основу их рациона составляют зерно злаков (ячмень, пшеница, овес), отруби пшеничные и небольшое количество бобовых (обычно горох). Наилучший зерновой ингредиент комбикорма для свиней любого возраста - ячмень, использование которого практически не ограничивают [4]. Однако в рационах, составленных только из зерновых, существенно недостает протеина и незаменимых аминокислот (дефицит лизина, первой лимитирующей аминокислоты, составляет до 30.35%). Поэтому хотя на практике и применяют откорм свиней комбикормом, составленным только из нативных зерновых, но экономически целесообразным он быть не может.
Для достижения белковой полноценности кормос-меси обогащают соответствующими добавками. Обычно это корма животного происхождения (рыбная мука, мясо-костная мука) [5] или, что реже, синтетические аминокислоты [2].
Вместе с тем переработка зернового сырья на высокобелковые кормовые добавки в условиях подсобных хозяйств очевидно потенциально способна обеспечить производство сбалансированных по основным показателям комбикормов на основе местной (собственной) кормовой базы.
Цель наших исследований определить возможность переработки в условиях подсобных свиноводческих хозяйств местного зернового сырья (пшеницы) в высокобелковую кормовую добавку и составить с ее использованием рецептуру полнорационного комбикорма кон-центратного типа, отвечающего основным нормативным требованиям, для откормочного молодняка свиней без применения традиционных кормовых добавок животного происхождения или синтетических аминокислот.
Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:
разработать адаптированный к условиям подсобных свиноводческих хозяйств способ переработки зерна в белковую кормовую добавку;
составить с использованием новой добавки и зернового сырья рецептуру полнорационного комбикорма, удовлетворяющую основным нормативным требованиям, для интенсивно растущих свиней.
Условия, материалы и методы. Большинство подсобных свиноводческих хозяйств региона испытывают финансовые трудности. Поэтому целесообразен
поиск метода переработки зернового сырья в белковые кормовые добавки, не требующего для реализации значительных капитальных вложений и дорогостоящих расходных материалов.
Известно, что нативный белок пшеницы содержит незначительное количество водорастворимых фракций [6], тогда как все аминокислоты в той или иной степени водорастворимы [7]. Поэтому для выделения аминокислот из зерна пшеницы мы предлагаем двухэтапный метод: первоначальное расщепление белка ферментативным гидролизом до аминокислот, а затем отделение центрифугированием жидкостной части смеси (фугат), содержащей аминокислоты, от остальных (водонера-створимых) фрагментов зерна (осадка).
Экспериментальные исследования проводили в лабораторных условиях. Использовали фермент комплексного действия - Протосубтилин-ГЗХ, поэтому гидролизат пшеницы представлял собой белково-углеводную (аминокислотно-сахаристую) смесь.
Исходный гидромодуль 1:2 (одна часть молотой пшеницы и 2 части воды). Зерно измельчали до модуля помола 3 мм. Концентрация фермента - 0,3%, протео-литическая активность - 70 ед./г. Кислотность среды рН 6,5...7,5. Продолжительность гидролиза (в режиме турбулентности) - 22 ч при температуре 50...53°С.
Центрифугирование осуществляли при 3000 об/мин. в течение 3-х мин.
Ферменты изготовленной добавки инактивировали путем нагрева до 90°С с выдержкой 20 мин.
Химический анализ белковой добавки из пшеницы выполнен специализированной лабораторией СибНИ-ИЖ Россельхозакадемии. Согласно его результатам добавка содержит 82,32% воды, 10,48% сырого протеина, 6,36% сахара, 0,40% треонина, 0,26% метионина, 0,34% лизина (крахмал и сырая клетчатка - следы). На основании этих данных расчетная удельная обменная энергия произведенной добавки (Оэд) с учетом коэффициентов энергетической ценности составляет:
Оэ = 4,184(Кэб ■ М+Кэ ■ М)/1000 =
(1)
= 4,184(4 ■ 104,8+3,8 ■ 63,6)/1000 =
= 2,77 МДж/кг,
где Кэб и Кэс - коэффициенты энергетической ценности белка (Кэб=4 ккал/г) и сахаров (Кэс=3,8 ккал/г) [8]; Мб и Мс - содержание белка и сахаров в добавке, г/кг.
По справочным литературным данным в 1 кг ячменя содержится: 12,13 МДж обменной энергии, 870 г сухого вещества, 117 г сырого протеина, 4,0 г лизина, 4,5 г метионина с цистином, 3,7 г треонина [2], а также 43 г сырой клетчатки [9].
Используемые в Сибири породы мясных свиней (лан-драс, дюрок) удовлетворяют современным требованиям к качеству свинины по содержанию постного мяса и толщине шпика. При этом наиболее результативен мясной откорм при среднесуточном приросте 650.750 г [5].
Для достижения за весь период откорма среднесуточного прироста 650 г свиньи живой массой 60 кг должны потреблять 31,6 МДж обменной энергии, 2,32 кг сухого вещества, 398 г сырого протеина, 17,4 г лизина, 10,8 г метионина и цистина, 11,3 г треонина, не более 139 г сырой клетчатки [4].
Самый простой (трехпольный) севооборот состоит из следующих звеньев: пар - пшеница - ячмень, поэтому с точки зрения наиболее полного обеспечения подсобных хозяйств кормами собственного производства целесообразно сконцентрировать внимание на составлении рациона из ячменя, пшеницы, а также продуктов их переработки на белковые добавки.
Для краткости изложения предлагаемого подхода смоделируем рацион, соответствующий белково-энергетическим нормам, из комбинации двух составляющих: ячмень и добавка из пшеницы.
результаты и обсуждение. Примем за нормируемую основу моделируемого рациона содержание обменной энергии и лизина, который обычно служит первой лимитирующей аминокислотой в рационах свиней [2]. В этом случае искомые численные значения количества ячменя и белковой добавки из пшеницы в составленном рационе можно определить с использованием приведенных исходных данных решением системы двух линейных уравнений:
х& + х2Э2 =31,6 х,л1 + х2л2 =17,4
(2)
где х1, х2 - количество соответственно ячменя и добавки из пшеницы в рационе, кг; Э1, Э2 - содержание обменной энергии соответственно в ячмене и добавке из пшеницы, МДж/кг; л1, л2 - удельное содержание лизина соответственно в ячмене и добавке из пшеницы, г/кг.
Для решения системы двух линейных уравнений с двумя неизвестными (2) используем приведенные литературные данные по содержанию в ячмене обменной энергии и лизина, результаты определения концентрации обменной энергии в полученной добавке из пшеницы (1) и содержания в ней лизина.
По решению системы (2) моделируемый рацион будет состоять из 1,96 кг ячменя влажностью 13% и 2,81 кг добавки из пшеницы влажностью 82,32%. При этом все основные показатели модельного рациона будут удовлетворять существующим нормативным требованиям (см. табл.).
Таблица. Основные качественные показатели модельного рациона
Показатель 1 Значение I% от нормы
Обменная энергия, МДж 31,6 100
Сухое вещество, кг 2,21 95
Сырой протеин, г 525 132
Сырая клетчатка, г 84 61
Лизин, г 17,4 100
Метионин+цистин, г 16,1 149
Треонин, г 18,5 164
При этом «свободные» 5% (115 г) сухого вещества суточного модельного рациона можно использовать для балансировки по минеральным веществам и витаминам (в расчете на сухое вещество): соль поваренная (12 г), дикальцийфосфат (23 г), мел (23 г) и премикс КС-4 (23 г).
Технологическое оборудование для реализации предложенного метода переработки пшеницы в белковую добавку в условиях подсобных хозяйств базируется на двух технических устройствах: ферментере и центрифуге. Дополнительно, в качестве расходных материалов, требуются ферменты.
Ферменты сегодня реализуются по доступным ценам практически повсеместно, а современный рынок специализированного оборудования предлагает гамму (в том числе и относительно недорогих) ферментеров и центрифуг промышленного типа.
По предварительной экономической оценке расчетная окупаемость капитальных затрат по реализации предложенного метода составляет от 1 до 2 лет.
Выводы. Применительно к условиям производства подсобных свиноводческих хозяйств предложена новая белковая кормовая добавка из пшеницы, расчетно позволяющая в сочетании с ячменем осуществлять ба-
лансировку рациона для интенсивно растущих свиней по основным параметрам. Такой рацион не требует обогащения синтетическими аминокислотами или использования традиционных дорогостоящих белковых добавок животного происхождения.
Новая белковая добавка из пшеницы дает возможность подсобным свиноводческим хозяйствам Сибири на основе собственной сырьевой базы, без использования дорогостоящих покупных кормов, обеспечить гипотетически рентабельное экологичное производство качественной свинины.
Литература.
1. Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года // Собрание законодательства Российской Федерации, выпуск№47, 2008 г., ст. 5489.
2. Рядчиков В.Г. Нормы потребления свиней мясных пород и кроссов в энергии и переваримых аминокислотах// Научный журнал КубГАУ. 2007. №10. С.111-139.
3. Стрельцов В.А., Рябичева А.Е., Пинчук В.Ф., Стрельцова З.С.. Качество свинины в зависимости от толщины шпика // Вестник Казанского ГАУ. 2013. № 3(29). С.144-147.
4. Справочник сибирского животновода / РАСХН. Сиб. Отд-ние. СибНИПТИЖ; под ред. М.Д.Чамуха, А.С.Донченко. Новосибирск, 2000. 220 с.
5. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных: Справочное пособие. 3-е изд. перераб. и доп. / А.П.Калашников, В.И. Фисинин, В.В. Щеглов и др. М., 2003. 456 с.
6. Хосни Р.К. Зерно и зернопродукты: пер. с англ. - СПб: Профессия, 2006. - 336 с.
7. ЯкубкеХ.-Д., ЕшкайтХ. Аминокислоты. Пептиды. Белки.- М.: Мир,1985. - 81 с.
8. Химический состав пищевых продуктов//Справочные таблицы содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности пищевых продуктов/Под ред. И.М. Скурихина, М.Н. Волгарева. 2-е изд., перераб. и доп. М.: ВО «Агропромиздат», 1987. 224 с.
9. Химический состав пищевых продуктов // Справочные таблицы содержания аминокислот, жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов, органических кислот и углеводов / Под ред. И.М. Скурихина, М.Н. Волгарева. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1987. 360 с.
pRocEssiNG oF ШНЕАТ pRoTEiN sUppLEMENT AND iTs UsE iN MAKING DiETs
for fattening pigs farms siberia
V.G. Ermokhin1, N.A. shkil2, V.A.Uglov1, s.V. stankevich1
1 siberian Research Institute of Agriproducts processing Russian Academy of Agricultural sciences
2 Institute of Experimental Veterinary science of siberia and the Far East Russian Academy of Agricultural sciences summary. For production of high-quality pork, including household farms Siberia, requires balanced by main indicators of feed rations. The aim was to obtain from wheat protein Supplement that provides-in combination with native grain balance and standard amino acids in the diet intensively growing pigs. New experimental additive from wheat obtained with the method of its enzymatic hydrolysis with subsequent separation by centrifuging of the liquid component of the hydrolysate. Pre-wheat were ground up to module 3 mm grinding and mixed with water. Water duty 1:2 (one part of ground wheat and 2 parts water). PH pH 6.6-7.5. Used enzyme complex action - It GSH. The concentration of enzyme -0.3 %, proteolytic activity - 70 u/G. the Duration of hydrolysis (turbulence) - 22 hours, at a temperature 50-53°N Centrifugation was carried out at 3000 Rev/min for 3 minutes. Enzymes derived additives MPEI inachtivirovti method of heating up to 90 degrees With aged 20 minutes. Humidity obtained supplements - 82.3%, the concentration of protein in recalculation to dry substance - 59.2%. The method of obtaining supplements patented. Using the additive in combination with barley prepared for intensive growing of pigs regulatory balanced by main indicators basis of a diet consisting of 1.96 kg of barley (13%humidity) and 2.81 kg experimental supplements from wheat (humidity 82.3%). Amino acid and energy parameters of the prepared food for pigs live weight of 60 kg, with an average growth 650 g fully correspond to the norm. Thus balancing the diet, for the first time in the practice of formulation for pigs, made without the use of traditional protein additives of animal origin, animal or synthetic amino acids. The proposed method, given hypothetically low resource cost of new additives, opens up the prospect of subsidiary pig farms Siberia on the basis of own raw materials base, without the use of expensive purchase of feed to produce quality pork.
Key words: protein fodder additive, enzymatic hydrolysis, essential amino acids for pigs, balanced feed rations.
УДК 543.55.054.1
вольтамперометрический способ определения тилозина тартрата в лекарственных препаратах, применяемых в ветеринарии
В.И. ДЕРЯБИНА1, кандидат химических наук, зав. лабораторно-аналитическим центром
Фам Кам НЬУНГ2, кандидат химических наук, научный сотрудник
Ю.А. АКЕНЕЕВ2, научный сотрудник Д.Н. САФОНОВ1, аспирант
1Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет Е-mail: dvitomsk@rambler.ru
Резюме. При интенсивном развитии животноводства актуально применение антибиотиков. На российском рынке особой попу-
лярностью пользуются препараты на основе антибиотика широкого спектра действия тилозин тартрата. Однако он имеет побочный эффект и противопоказания, поэтому необходим контроль подлинности и количественная оценка. Для определения тилозина тартрата используют микробиологический и физико-химические (планарная хроматография, высокоэффективная жидкостная хроматография, капиллярный электрофорез) методы анализа. В качестве альтернативы могут выступить электрохимические методы, к числу которых относится вольтамперометрия (ВА), сочетающая высокие информационные возможности с простотой процесса измерения сигнала при небольшой стоимости оборудования. Получаемая вольтампернаяхарактеристика используется как для идентификации вещества, так и для определения его концентрации. А именно, положение аналитического сигнала (Еп) дает качественную характеристику, а его высота - количественную. Цель наших исследований заключалась в разработке ВА-способа измерения тилозина тартрата и методики его опреде-
