CC BY
66
УДК 631.365.25:633.853.494
ПРИМЕНЕНИЕ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МИКРОТРЕЙСЕРОВ
КАК ИНДИКАТОРОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА ОДНОРОДНОСТИ ЛЕЧЕБНЫХ КОРМОВ, КОМБИКОРМОВ
И ПРЕМИКСОВ
Н.В. Жданова, инженер-исследователь ИМЖ - филиал ФГБНУ ВНАЦ ВИМ E-mail: [email protected]
Аннотация. Применяемые в стране контрольные ингредиенты-индикаторы: соль, окрашенное пшено, зерно ячменя, гороха и др. не позволяют получить достаточно объективные результаты, так как в процессе смешивания они частично разрушаются, а для оценки однородности смеси витаминных, минеральных и лечебных препаратов, которые применяются в малых количествах и отличаются высоким удельным весом и малыми размерами частиц, названные индикаторы вообще не применимы. Для этого необходимы микроаналоги названных препаратов. Заводы, где применяются прогрессивные технологии производства комбикормов, для оценки однородности смешивания в качестве индикаторов используют ферромагнитные микротрейсеры (МТ). В состав МТ входят частички железа или нержавеющей стали размером 150-350 мкм (микрон), на поверхность которых адсорбированы (нанесены) пищевые красители различных цветов, также можно применять хлористый натрий, соединения фосфора, кальция, марганца и кобальта, витамины, аминокислоты, лекарственные препараты. Ферромагнитные микротрейсеры совершенно безопасны, они показывают высокую эффективность, быстроту и доступность использования для оценки однородности комбикормов и премиксов. Расход трейсеров не превышает 50 г на тонну комбикорма. Определение качества смешивания с помощью микротрейсеров относится к простым, быстрым, экономичным и доступным методам. Ферромагнитные микротрейсеры нашли применение в 66 странах мира, с их использованием в 2016 г. проверено более 500 млн т комбикормов. Ключевые слова: однородность смеси, ферромагнитные микротрейсеры, лечебные корма, премиксы.
Цель работы. Рекомендовать специалистам для определения однородности смеси лечебных кормов и премиксов использовать в качестве индикаторов ферромагнитные микротрейсеры.
Материалы и методы исследований. Известно, что различные ингредиенты (компоненты) комбикормов содержат определенный химический и биологический состав и кормовую ценность. Зная состав каждого вида компонента комбикормов, составляют рецепт, который наиболее полно удовлетворял бы потребности организма животного при высокой отдаче продуктивности. Однако в растительных кормах есть недостаток химических элементов, который восполняется в виде минеральных, витаминных добавок и лечебных премиксов. Мировой объем производства комбикормов в настоящее время составляет около одного миллиарда тонн в год. Поэтому неоправданный разброс в концен-
трации дорогих добавок в комбикормах приводит к значительным экономическим потерям. Излишняя продолжительность перемешивания нецелесообразна, так как бесполезно затрачиваются электроэнергия, трудозатраты и капиталовложения, происходит частичный распад витаминов и лечебных препаратов, наблюдается сегрегация кормов.
Следует учитывать, что комбикорма составляют 60-70% в себестоимости продукции птицеводства и свиноводства и до 30% -в молочном скотоводстве; от качества комбикормов зависит безопасность не только животных и птицы, но и людей, которые потребляют эту продукцию. Некачественное смешивание микрокомпонентов с основными ингредиентами комбикормов может вызвать нарушение здоровья животных и птицы, снижение их продуктивности и качества продукции. Интенсификация и концентрация животноводства и птицеводства, необходи-
мость ветеринарной обработки в сжатые сроки большого поголовья, повышение нагрузки ветеринарных специалистов вызывают необходимость применения высокоэффективных, экономичных, удобных в работе способов и технических средств приготовления и дачи лекарственных препаратов. В связи с переходом отрасли на индустриальную основу все сложнее выявлять и лечить больных особей. Поэтому способ группового скармливания смесей или комбикормов с биологически активными веществами (витамины, аминокислоты, лекарственные препа-
Производство премиксов и лечебных кормов - это сложный технологический процесс, при котором все компоненты добавляются в оптимальных количествах и необходимых соотношениях. На качество производства премикса следует обращать большое внимание, т. к. биологически активные вещества, которые входят в состав премикса, обладают очень большой активностью в отношении животных. И если премикс будет изготовлен с нарушением технологии, то не исключено, что в скором времени у животного могут возникнуть серьезные нарушения в адаптационных механизмах и может развиться серьезное заболевание. Все составляющие премикса в ходе производства должны быть тщательно дозированы, качественно перемешаны до получения однородной смеси, макро- и микродозы БАВ в каждой порции смеси должны быть равномерно распределены.
Установлено, что однородность корма для цыплят и поросят раннего возраста является важным фактором, влияющим на рост и потребление корма. Животные и птица старшего возраста потребляют больше корма,
раты) получил широкое распространение. Механизация их приготовления многократно снижает затраты труда и повышает эффективность профилактических и лечебных мер, предохраняет поражение обслуживающего персонала. Особенности смешивания препаратов с наполнителем: большое соотношение препарата и наполнителя (1:1000; 1:10 000) [1]. Например, Альбен применяют для дегельминтизации крупного рогатого скота, свиней, овец, коз, птиц, лошадей групповым способом в смеси с концентрированными кормами в следующих дозах (табл. 1).
который дольше задерживается в желудочно-кишечном тракте, поэтому они менее чувствительны к вариабельности его состава. Известны данные влияния среднего размера частиц и времени смешивания на коэффициент вариации состава смеси (таблица 2).
Из таблицы 2 видно, что коэффициент вариации однородности смеси возрастал с увеличением размера частиц и времени смешивания. Из этого следует, что помол пре-микса, добавляемого в комбикорм, должен быть максимально однородным.
Таблица 2. Влияние размера частиц на эффективность смешивания
Средний размер частиц комбикорма, мкм (микрон) Время смешивания, мин.
0,5 1,5 3,0
Коэффициент вариации, %
<699 35,1 8,3 8,8
100-899 43,1 10,3 8,7
>900 50,1 14,3 11,6
Однородность смеси (коэффициент вариации) зависит от уровня загрузки ванны смесителя. Перегрузка, даже на 20%, приводит к снижению качества смеси (таблица 3). Коэффициент вариации (УС) распределения
Таблица 1. Дозы ввода Альбена для различных видов животных и птицы
Вид животного Дозы ввода Альбена
мг/кг массы животного на 100 кг массы животного, г кол-во таблеток на кг массы животного доза лечебных кормов на одну голову
Свиньи 10,0 5 1 таб. на 35-40 кг 150-200 г
КРС 7,5 3,75 1 таб. на 40-50 кг 0,5-1,0 кг
Лошади 7,5 3,75 1 таб. на 45-50 кг 0,5-1,0 кг
Овцы и козы 5,0 2,5 0,5 таб. на 35-40 кг 150-200 г
Птица 10,0 0,5 1 таб. на 35-40 кг массы птицы 50 г
компонентов в выборках (Мв) зависит от уровня его ввода в смесь, его плотности и размера частиц (таблица 4) [2].
Таблица 3. Влияние заполнения смесителя и времени смешивания на коэффициент вариации
Заполнен- Время сме- Коэффициент вариации,
ный объ- шивания, %
ем,% мин. лизин метионин
100 2,0 11,99 34,61
100 2,5 8,33 4,99
100 3,0 4,64 2,59
120 2,0 56,18 34,88
120 2,5 62,58 31,37
120 3,0 33,96 29,80
Из таблицы 4 видно (столбец 6 и 7), что при коэффициенте вариации менее 5% в выборках 20 г смесителем распределен только один компонент (МпС03), а в выборках 150 г - уже четыре компонента.
Сравнивая значения столбцов 6 и 7, можно отметить, что с увеличением выборок коэффициент Ус снижается. Размеры частиц солей микроэлементов, используемых в комбикормовом производстве, варьируют в широких пределах - от пылевидных, способных витать в воздухе, до аномально крупных (1,2 мм), ограниченных лишь требованиями ГОСТ 52356-2005 «Премиксы. Номенклатура показателей», что не противоречит действующим нормативным документам. Если
размер компонентов не соответствует нормативам (ГОСТ), то для цыплят-бройлеров в норму комбикорма 20 г в сутки может не попасть нужный элемент, а если в эти 20 г корма попадает лишь одна частичка размером 1,2 мм, то будет перекорм.
Применяемые компоненты являются солями тяжелых металлов. Они обладают высокой токсичностью для живых организмов даже при невысоких превышениях допустимых норм, а также способствуют биоаккумуляции их в организме.
Качество смешивания комбикормов определяется следующими показателями: уровнем ввода компонентов в смесь (например, 1:100 000, т.е. препарат массой 10 г распределяется в 1 т (10:100 000), коэффициентом вариации ( V) - от 2 до 5%, с которым эти 10 г должны быть распределены смесителем, и весом выборок Мв=20-150 г.
При производстве комбикормов содержание в них витаминов К3, В1,В2,В6 в 1 т не достигает и 10 г, а таких микроэлементов, как фолиевая кислота, витамин В12, биотин, селенит натрия, соли кобальта и йода, не превышает 1 г. Эти биологически активные вещества важны, они обеспечивают состояние здоровья, рост продуктивности животных и птицы. На современных комбикормовых заводах в качестве индикаторов применяют ферромагнитные микротрейсеры (МТ).
Таблица 4. Коэффициенты вариации распределения компонентов в зависимости от содержания
Мик- Нормы содержания Компонент- Плотность Средний размер Коэф. вариации (V) распределе-
роэле- микроэлемента в носитель мик- частиц ком- частиц компо- ния компонента в выборках, %
эле- комбикорме, г/т роэлемента понента, г/см3 нента, мкм Мв=20 г Мв=150г
мент
1 2 3 4 5 6 7
ги 70,0 1пБ04'7Н20 3,740 320 10,2 3,7
ги 70,0 1пС03 4,440 360 21,2 7,7
ги 70,0 1п0 5,700 210 11,9 4,4
Со 1,0 СоБ04'7Н20 1,948 800 232,5 84,9
Со 1,0 СоС03 4,130 560 292,6 106,9
Со 1,0 СоС12'6Н20 1,924 1130 424,6 155,0
Ми 100,0 МпБ04'5Н20 2,950 280 6,1 2,2
Ми 100,0 МпС03 3,125 120 2,5 0,9
Си 2,5 СыБ04'5Н20 2,290 640 122,1 44,6
Си 2,5 СиС03 4,000 100 15,2 5,6
] 0,7 КЗ 3,140 620 459,4 167,7
8е 0,2 Ыа28в03 (изм.) 3,070 320 244,0 89,1
8е 0,2 Ыа28в03 (изм.) 3,070 780 928,4 339,0
Микротрейсеры - надежные и безопасные добавки премиксов, используются для поддержания здоровья животных, для оценки качества смешивания. Микротрейсеры добавляют в микроколичествах, результаты их легко воспроизводимы; они не токсичны, дешевы, не изменяют цвет премиксов [3,7]. Микротрейсеры содержат частицы железа, нержавеющей стали, покрытые слоем пищевых красителей. Количество МТ, добавляемых в комбикорм - от 5 до 50 г/т для проверки качества перемешивания. Разрешенное содержание железа в кормах - до 100 г/т, пищевого красителя в МТ - до 2%, т.е. до 2 г/т. Число частиц на грамм: микротрейсеры -FS:50 000 частиц на грамм, микротрейсеры ЯГ - более 1 000 000 частиц на грамм.
Цвет МТ может быть разный: синий, красный, оранжевый, зеленый, желтый, фиолетовый; могут быть различные сочетания цветов. Физиологические свойства МТ: микротрейсеры F и FS не усваиваются организмом животных, ЯР частично усваиваются (15-20% их использования разрешено в количестве 100 г/т комбикорма). Применяют пищевые красители, полимерные связующие (шеллак), карбонат натрия, они разрешены для использования в кормах. Выбор растворителей для проявления цветных пятен от частиц микротрейсеров и определения кон-цетрации красителя: вода или вода и этиловый спирт (1:1) для всех водорастворимых красителей; 100% этиловый спирт для красителя «Природный и желтый»; 7% раствор карбоната натрия - для всех водонераство-римых красителей (красители-лаки).
Количество МТ на одну тонну: если МТ добавляются к комбикормам как микроэлементы, то их количество не превышает 3-5 г/т комбикорма; если МТ используются для оценки качества смешивания комбикормов или премиксов (индикатор), то норма ввода 50 г/т комбикорма. В этом случае на 1 т комбикорма приходится 1250 000 оранжевых частиц или 125 частиц/г. Для извлечения мик-ротрейсеров из образцов комбикорма или премиксов используется простой прибор (детектор). Устройство и принцип действия прибора (банки Мейсона США) очень про-
стой. Стеклянная банка на 0,5-1,0 литра с крышкой, на нижней части которой установлен плоский магнит, на поверхность магнита накладывается экран из чистой бумаги. В банку засыпают 60-70 г смеси, закрывают крышку и встряхивают в течение 2-3 минут. Плоский магнит притягивает частички ферромагнитных МТ, и они удерживаются на бумажном экране; затем его промывают смесью этилового спирта и воды. После подсушивания фильтровальной бумаги на электрической плитке цветные пятна подсчитывают вручную и по известной формуле (1) определяют коэффициент вариации или однородности смеси в процентах.
Формула предложена на основании многочисленных экспериментов и математической статистики [4,5]:
100
с В0 л] 71 1
(1)
где - фактическое содержание контрольного компонента в пробе, кг ( шт.); -расчетное содержание контрольного компонента в пробе, кг (шт.).
Оценка определяется из 10-20 проб весом 60-70 г. Исходя из эффективности скармливания комбикормов различной степени однородности, технических возможностей, в нашей стране установлены допустимые пределы однородности смешивания. Так, для поросят в возрасте до 4 мес. - 1^<7%, свиней старше 4 мес. - 1^<10-15%, для птицы -Кс<10%, для КРС - Кс<12-16% [6]. В США и передовых странах мира на современных комбикормовых заводах придерживаются следующих показателей качества смешивания: при 1^.<3% качество смеси отличное, при 3%< Кс<7% - хорошее, при 7%< Кс<15% - удовлетворительное, при Ус >15% - плохое.
Выводы. Рациональное использование комбикормов, премиксов и лечебных кормов возможно при высокой однородности смеси, при этом коэффициент вариации находится в пределах 2 % < 1<С<15%. Для определения однородности смешивания комбикорма в качестве индикаторов (маркеров) целесообразно использовать ферромагнитные микро-трейсеры (МТ).
Литература:
1. Альбен - инструкция, способ применения.иКЪ: //www.zoozilla.org/drugs/drug/Alben
2. Спесивцев А. Процесс смешивания при производстве комбикормов // Комбикорма . 2016. №3. С. 37-41.
3. Комбикорма и кормовые добавки / Шаршунов Н.А. и др. Минск, 2002.
4. Врагов А.П. Теплообменные процессы и оборудование химических и нефтеперерабатывающих производств. Сумы, 2005. 222 с.
5. А.с. 242565. Смеситель сыпучих материалов / Сы-роватка В.И. и др. Опубл. 13.02.69
6. Метод оценки однородности смеси. URL: //http:// helpiks.org/8-24033.html
7. Сыроватка В.И., Карташов С.Г. Производство комбикормов в хозяйствах. М., 1991.
Literatura:
1. Al'ben - instrukciya, sposob primeneniya.URL: //www.zoozilla.org/drugs/drug/Alben
2. Spesivcev A. Process smeshivaniya pri proizvod-stve kombikormov // Kombikorma . 2016. №3. S. 37-41.
3. Kombikorma i kormovye dobavki / SHarshunov N.A. i dr. Minsk, 2002.
4. Vragov A.P. Teploobmennye processy i oborudovanie himicheskih i neftepererabatyvayushchih proizvodstv. Sumy, 2005. 222 s.
5. A.s. 242565. Smesitel' sypuchih materialov / Syrovatka V.I. i dr. Opubl. 13.02.69
6. Metod ocenki odnorodnosti smesi. URL: //http://hel-piks.org/8-24033.html
7. Syrovatka V.I., Kartashov S.G. Proizvodstvo kombikormov v hozyajstvah. M., 1991.
THE OF FERROMAGNETIC MICROTRACERS USING AS OF MEDICATED FOOD, COMBINED FOOD AND PREMIXES HOMOGENEITY QUALITY DETERMINING'S INDICATORS N.V. Zhdanova, engineer-researcher IMJ - filial of FGBNY VNAC VIM
Abstract. The used in our country indicators' control ingredients: salt, colored millet, barley, peas, etc. do not allow to obtain sufficiently objective results, so as in the process of mixing they are partially destroyed, and to the homogeneity assess of the mixture of vitamin, mineral and medicinal products that are used in small quantities and have a high specific weight and small particles' sizes, the called indicators are not applicable at all. This requires mikro-analogues of listed drugs. Plants where advanced combined food production technologies used for the mixing uniformity as indicators' assess use ferromagnetic microtracers (MT). The MT composition includes iron or stainless steel particles in size of150-350 mkm (microns), on their surface adsorbed (applied) food paints of different colors, also it can use sodium chloride, phosphorus, calcium, manganese and cobalt compounds, vitamins, amino acids, drugs. A ferromagnetic microtracers absolutely safe, they show high efficiency, speed and ease for use at the uniformity of food and premixes' evaluation. The consumption of tracers does not exceed 50 g per ton of food. The mixing quality by micro-tracers determination refers to simple, fast, economical and affordable methods. A ferromagnetic microtracers has found application in 66 world's countries, with their using in 2016 more than 500 million tons of combined food were checked.
Keywords: homogeneity of the mixture, a ferromagnetic microtracers, medicinal food, premixes.
