Пшеничные отруби в технологии получения экструдированных экологически чистых кормов из отходов крупяных предприятий Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

636.087.25:636.086.1

ПШЕНИЧНЫЕ ОТРУБИ В ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТР УДИРОВАННЫХЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ КОРМОВ ИЗ ОТХОДОВ КРУПЯНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

С.В. АНТИМОНОВ, С.Ю. СОЛОВЫХ, Е.В. ГАНИН

Оренбургский государственный университет

Необходимость повышения потребительских свойств комбикормов выдвигает ряд качественно новых требований к технологии их производства, а также к их экологической чистоте, безопасности используемого сырья и произведенного корма [1]. Чтобы предупредить токсичность комбикорма, необходимо прежде всего определить наличие или степень токсичности комбикормового сырья. Кроме того, необходим достоверный токсикологический контроль за готовой продукцией.

Реализация этих требований, как показывает зарубежный и отечественный опыт, возможна путем широкого использования методов специального воздействия на сырье, в конечном счете изменяющих структурно-механические и биохимические свойства полученного кормового продукта.

Одним из путей решения проблемы является специальная обработка кормов при помощи различных видов экструзии.

Экструзионная обработка обеспечивает наибольшую доступность питательных веществ для организма животных при скармливании, облегчает механическую и ферментативную переработку кормов в пищеварительном канале, повышает вкусовые свойства корма и аппетит у животных, а также делает корм более безопасным с точки зрения его токсичности.

Проблема широкого использования отходов крупяных предприятий, в частности гречишной лузги, сдерживается рядом факторов, например, ими являются плохая поедаемость и низкая перевариваемость животными гречишной лузги, несмотря на полноценный аминокислотный состав.

Нами предложено использовать гречишную лузгу в качестве компонента комбикорма (или кормовой добавки) путем смешивания ее в определенных пропорциях с пшеничными отрубями с последующей экструзионной обработкой.

В разработанной технологии пшеничные отруби создают возможность дальнейшей экструзии полученной смеси, поскольку лузгу в чистом виде невозможно проэкструдировать, а отруби очень хорошо подвергаются экструзионной обработке, а также обеспечивают экологическую чистоту произведенного корма.

На кафедре машин и аппаратов химических и пищевых производств ОГУ разработана технологическая схема, позволяющая получать на основе отрубей и гречишной лузги кормовые смеси (кормовые добавки).

Технологическая схема состоит из следующих операций: наполнитель - пшеничные отруби перемешиваются с предварительно химически обработанной гречишной лузгой, далее оба компонента направляются в лопастной смеситель специальной конструкции [2], после чего полученная смесь подвергается экструди-рованию.

Необходимо отметить богатый химический состав пшеничных отрубей, содержащих белки, витамины, микроэлементы, а также ряд незаменимых аминокислот (табл. 1).

Химический состав отрубей приведен в технических условиях на отруби пшеничные диетические (ТУ 8-22-47-87), утвержденных Техническим комитетом по стандартизации «Зерно, продукты его переработки и маслосемена».

Перед использованием пшеничных отрубей в разработанной нами технологии необходимо было ответить на ряд вопросов, связанных с их химическими и физическими свойствами, которые могли оказать негативное влияние на качество произведенного корма.

Известно, что высокотемпературная обработка пшеничных отрубей приводит к увеличению их сорбционных способностей при определенных значениях рН раствора. Ранее была изучена сорбционная способность лузги гречихи по отношению к экологически вредным веществам [3].

Проведенные нами исследования выявили повышенное содержание тяжелых металлов (ТМ) в отрубях, что связано с их высокой зольностью. Например, в отрубях концентрация свинца была от 2 до 10 раз вы-

Таблица 1

Сырье Содержание незаменимых аминокислот, мг/100 г

Лизин Треонин Валин Лейцин Изолейцин Метионин Фенилаланин Триптофан

Отруби пшеничные 790 680 920 1210 620 310 770 230

Таблица 2

Образец отрубей t, ч Степень сорбции, % рН Степень сорбции, %

Zn Cu Cu Zn

Рассыпные 1 61,2 50,7 1,63 36,5 39,3

3 73,7 50,7 1,89 60,9 43,3

6 74,2 62,1 2,93 59,8 63,3

24 74,8 65,3 7,01 8,15 60.3 60.4 64,2 64

Холодная экструзия 1 74,5 56,9 1,63 23,7 45,9

3 76,3 57,5 1,89 53,5 56,2

6 77,2 62,3 2,93 55,5 68

24 77,2 64,1 7,01 8,15 55,3 56,9 68,2 68,2

Теплая экструзия 1 80,4 63,6 1,63 50,6 53,03

3 80,6 66,9 1,89 64,7 64,54

6 80,9 69,2 2,93 69,3 71,81

24 81,3 69,6 7,01 8,15 70 70,4 72.8 73.9

Горячая экструзия 1 85 71,3 1,63 60,4 58,4

3 85,3 76,3 1,89 67,5 66,4

6 86 79,2 2,93 80,4 79,5

24 86,2 80,3 7,01 8,15 80,9 81,2 78,6 78

ше, чем в исходном зерне [4]. В связи с этим необходимо было изучить, как повлияют различные режимы экструзионной обработки на поведение ТМ и их переход в растворимую форму.

Для подтверждения того, что экструзия не повлияет негативно на сорбирующие способности экструда-тов пшеничных отрубей, а, напротив, окажет благоприятное воздействие с экологической точки зрения на качество получаемого корма, была проведена серия опытов, в ходе которых отруби подвергали различным видам экструзионной обработки.

На основе способа in vitro нами была предложена оригинальная методика определения степени извлечения кислоторастворимых форм ТМ в раствор из продукта, подвергнутого экструзионной обработке при различных температурных режимах [5].

Изучали сорбционные свойства в зависимости от времени инкубации образца в растворе и от кислотности раствора. Раствор был смоделирован на основе минерального состава химуса сельскохозяйственных животных.

Цель варьирования времени выдержки и значения рН (от кислой до щелочной среды) заключалась в том, чтобы установить динамику и статику механизма сорбции по отношению к меди и цинку.

Моделирование химуса состояло в том, что в раствор вводили соли цинка и меди, концентрация которых была искусственно увеличена в 10 раз для повышения точности определения остаточного содержания химических элементов и достоверности оценки сорбционных свойств экструдированного продукта [5].

Выбранные элементы наиболее распространены в зернопродуктах и обладают наиболее высокой токсич-

ностью, а также присутствуют в составе химуса сельскохозяйственных животных.

Проводили предварительную подготовку образца исследуемого продукта: навеску измельченного до консистенции пудры образца, полученного при различных температурных видах экструзии, массой 5 г помещали в 50 мл подготовленного раствора.

На первом этапе исследования вели при постоянном значении рН раствора, равном единице, но при различном времени инкубации продукта в растворе. Раствор, в который помещали испытуемый образец, готовили на основе фиксанала 0,1 н раствора НС1 и вводимой соли металла. Период времени инкубации образца варьировали от 1 до 24 ч. Через определенный период времени t - 1, 3, 6, 24 ч - производили фильтрацию раствора с образцом.

Фильтрат анализировали на остаточное содержание металла в растворе (Си, Zvi) на атомно-абсорбционном спектрометре АА8-4. Эффективность сорбционных свойств продукта оценивали по разнице в показаниях прибора на контрольном (без корма) и испытуемом образце (с кормом).

На втором этапе исследований образец помещали в раствор с переменным значением рН (от кислой до щелочной среды). Анализ фильтрата и эффективность сорбционных свойств полученного экструдата оценивали аналогично первому этапу. Исследование проводили при фиксированном значении времени 24 ч.

Полученные результаты (табл. 2) свидетельствуют, что после проведения экструдирования происходит снижение содержания ТМ в отрубях в результате их перехода в растворимую форму, величина этого снижения зависит от выбранных режимов экструзии.

Таким образом, применение пшеничных отрубей в разработанной технологии кормоприготовления позволяет получить экологически чистый, безопасный с точки зрения токсичности корм и кормовые добавки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дудкин М.С. Химические методы повышения качества кормов и комбикормов. - М.: Агропромиздат, 1986. - 350 с.

2. Пат. 2246990 РФ. Устройство для подготовки зернового материала к переработке / В.Г. Коротков, С.В. Антимонов, Е.В. Ганин и др. // БИПМ. - 2005. - № 6.

3. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Новые продукты питания. - М.: Наука, 1998. - 304 с.

4. Антимонов С.В., Соловых С.Ю. Технология получения экструдированных «экологически чистых» кормов и кормовых добавок // Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы: Сб. материалов IV Междунар. науч.-практ. конф. -Пенза-Нейбрандербург, 2007.

5. Антимонов С.В., Соловых С.Ю., Ганин Е.В. Совер -шенствование производства экструдированных кормосмесей и доба -вок на основе гречишной (подсолнечной) лузги // Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы: Сб. материалов IV Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза-Нейбрандербург, 2007.

Кафедра машин и аппаратов химических и пищевых производств

Поступила 02.04.08 г.

631.563

ФЕРМЕНТА ТИВНЫЙГИДРОЛИЗ ЛИПИДОВ СЕМЯН СОРТОВОГО И ГИБРИДНОГО ПОДСОЛНЕЧНИКА ПРИ ХРАНЕНИИ

В.Г. ЛОБАНОВ, Т.П. ФРАНЦЕВА, Н.В. ИЛЬЧИШИНА,

А.И. ГАМАНЧЕНКО

Кубанский государственный технологический университет

Цель исследования - изучение ферментативного гидролиза липидов в семенах сортового и гибридного подсолнечника при хранении в оптимальных и экстремальных условиях.

Исследование вели на семенах подсолнечника высокоолеинового сорта Круиз и линолевого Флагман, гибридов Кубанский 930 и Юпитер, выращенных в 2005-2006 гг. на опытных полях ВНИИМК (Краснодар), убранных ручным способом при влажности семян ниже критической.

Были приняты следующие варианты: хранение сухих семян при температурах окружающего воздуха в условиях склада - естественное хранение; хранение сухих семян при повышенной температуре (37°С) - ускоренное старение; хранение влажных семян при влажности более 20% и температуре 37° С - самосогревание.

Частота отбора проб семян при естественном хранении - 1 раз в полгода; при ускоренном старении - 1 раз в месяц; при самосогревании - 1 раз в неделю.

В пробах семян определяли энергию прорастания и всхожесть [1], активность липолитических ферментов - кислой и щелочной липаз [2, 3]. Качество масла оценивали по кислотному числу [4, 5]. Повторность определений 4-кратная. Результаты анализов обрабатывали методами математической статистики.

При естественном хранении в течение полутора лет (табл. 1) всхожесть снизилась у сортов Круиз, Флагман и гибрида Кубанский 930 на 20, 24 и 28% соответственно. Энергия прорастания уменьшилась у высокоолеинового сорта Круиз и гибрида Кубанский 930 на 27%, у линолевого сорта Флагман на 23%.

Сопоставление физиологических показателей семян сортового и гибридного подсолнечника при есте-

ственном хранении показывает, что быстрее теряют жизнеспособность семена гибридов Кубанский 930 и Юпитер.

Таблица 1

Срок хранения семян Физиологические показатели в процессе естественного хранения, %

Всхожесть Энергия прорастания

Круиз (олеиновый сорт)

Исходные (контроль) 100 98

0,5 года 94 88

1 год 86 84

1,5 года 80 72

Флагман (линолевый сорт)

Исходные (контроль) 100 96

0,5 года 96 96

1 год 92 90

1,5 года 76 74

Кубанский 930 (гибрид)

Исходные (контроль) 100 98

0,5 года 98 94

1 год 90 88

1,5 года 72 72

Юпитер (гибрид)

Исходные (контроль) 98 98

0,5 года 96 96

1 год 92 90

1,5 года 74 72

В условиях ускоренного старения семена исследуемых сортов и гибрида потеряли жизнеспособность только через 7 мес хранения (рис. 1).

Установлено, что резкое снижение всхожести у сортового и гибридного подсолнечника при ускоренном старении наступает после 2-го мес хранения.

У семян сорта Флагман в 1-й мес ускоренного старения наблюдается незначительное снижение энергии прорастания с 96 до 94%, тогда как у сорта Круиз и