CC BY
15
УДК 636.087.7 DOI 10.22314/27132064-2023-1-54
ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ ИЗ СЕМЯН РАСТОРОПШИ
Г.М. Шулаев, кандидат с.-х. наук
Р.К. Милушев, доктор с.-х. наук
В.И. Доровских, кандидат технических наук
В.С. Жариков, младший научный сотрудник
ФГБНУ ВНИИТиН
E-mail: july 1931@yandex.ru
Реферат. Представлены некоторые особенности технологии изготовления кормовой добавки для сухостойных коров. Обоснован состав этого кормового средства из семян расторопши и биологически активных веществ. Использование зерна расторопши в рационах значительно улучшает процесс пищеварения и повышает молочную продуктивность коров. Кормовая добавка может использоваться в рационах и комбикормах всех видов животных. Изучены параметры физических форм зерновки, установлены особенности ее размола. Для определения скоростей витания частиц сыпучих материалов построены полигоны распределений скоростей витания зерновок расторопши и частиц дробленого зерна. Разработан технологический регламент приготовления кормовой добавки на имеющемся отечественном оборудовании для кормоцеха: комбикормовый агрегат «Доза», дробилка с пневмозаборным рукавом, экструдер, небольшой смеситель для премикса, мобильный транспортер и тензовесы для взвешивания компонентов. Изготовлен экспериментальный образец добавки. Ее состав в % по массе: дробленое зерно расторопши - 92,76; профорт - 6,00; бетаин гидрохлорид (97%) - 1,20; витамин Е (50%) сыпучий - 0,04. В процентах приведено количество активного вещества в препаратах. Разработанная добавка была апробирована в рационе сухостойных коров в дозе 0,5 кг на голову в сутки. Ее использование позволило на 4,3% повысить молочную продуктивность этих животных. Изготовление кормовой добавки из семян расторопши и биологически активных компонентов можно проводить в условиях хозяйства.
Ключевые слова: кормовая добавка, семя расторопши, биологически активные вещества, технология приготовления, оборудование.
Для цитирования: Технология приготовления кормовой добавки из семян расторопши / Шулаев Г.М. и др. // Техника и технологии в животноводстве. 2023. № 1(49). С. 54-59. ЕБК PBWBIZ
Введение. В технологических процессах, обеспечивающих производство молочной продукции, животное является главным элементом, который выступает одновременно в качестве и предмета труда, и средства труда в машинной технологии, которая должна в наивысшей мере удовлетворять функциям живого организма. Особенно актуально это положение при использовании роботизированных систем доения [7, 12]. В этом случае возрастают требования к полноценности кормления. Его оптимизация с использованием различных кормовых добавок является перспективным направлением исследований и востребована практикой [4, 5]. Такие добавки способствуют восстановлению микрофлоры рубца и функции печени, положи-
тельно влияя на здоровье и продуктивность коров [9, 13]. Особый интерес представляют, как наиболее безопасные и экологичные, источники биологически активных веществ природного происхождения [11]. Одними из них являются семена расторопши пятнистой. Расторопша пятнистая (молочный чертополох) относится к семейству астровых (Aste-гасеае), латинское название - Sílybum тап-апит. Применяют расторопшу при болезнях печени и желчного пузыря [2, 9].
При использовании современных технологий нарушение функций печени у коров -одна из актуальных проблем молочного скотоводства. По последним данным из обследованного поголовья коров с продуктивностью 7000-8500 кг молока в год патология
печени выявлена у 52,4%, а у коров с продуктивностью 4500-5200 кг молока в год - у 20,7% животных [1, 3]. В настоящее время установлено, что гепатопротекторное действие силимарина связано с его антиокси-дантной активностью. Силимарин предотвращает образование тетрахлорметана (ССЦ), вызванного перекисным окислением липидов, и снижает его метаболическую активность за счет разрушения химических связей [14]. Также применение силимарина способствует нормализации уровней тран-саминаз, очищению, восстановлению поврежденных и образованию новых гепатоцитов, повышению устойчивости печени к инфекциям и отравлениям, стимуляции образования и выделения желчи [8, 13]. Проведенные исследования показали, что входящие в состав расторопши биологически активные вещества поддерживают иммунную систему организма, метаболизм гормонов (в особенности гормонов группы эстрогенов). При использовании зерна расторопши в рационах увеличивается выделение желчи, улучшается переваривание жиров и усвоение жирорастворимых витаминов, что значительно улучшает процесс пищеварения и повышает молочную продуктивность коров [6].
Цель исследования - разработка кормовой добавки для сухостойных коров и технологии ее изготовления из семян расторопши и биологически активных веществ.
Материалы и методы. При выполнении работ, связанных с обоснованием, разработкой и апробацией нового кормового средства, использовались стандартные методы зоотехнии и инженерии. Для компоновки состава добавки применялись следующие компоненты: полножирные семена расторопши как наполнитель, биологически активные вещества - витамин Е, пробиотик, бетаин. Все эти вещества при взаимодействии друг с другом вызывают синергический эффект и остро необходимы высокопродуктивным коровам [10, 15]. Они помогают улучшать обмен веществ, повышать усвоение питательных веществ из рациона, укрепляют иммунитет, устойчивость к стрессам, способствуют выведению из организма токсинов, обес-
печивая за счет этого высокую продуктивность, а также качество продукции у животных. Для изготовления кормовых добавок гепатопротекторного действия, предназначенных для использования в кормлении сухостойных коров, проведен комплекс исследований по изучению различных характеристик нетрадиционного сырья - зерна расто-ропши пятнистой. Оно было завезено из ООО «Истобное» Воронежской области урожая 2021 г.
Результаты и их обсуждение. Качественная характеристика семян расторопши, использованных при изготовлении добавки, приводится ниже (таблица 1). Из таблицы видно, что в зерне расторопши содержится значительное количество жира (26,69%) и ценных биологически активных веществ -флаволигнанов. В пересчете на силибин они составляют 4,61%. В нем содержится: обменной энергии - 12,43 мДж, сырого протеина -16,6%, незаменимых аминокислот - 5,42%.
Таблица 1. Показатели качества зерна _расторопши пятнистой_
Показатели Значения
Влажность, % 6,67
Массовая доля сырого жира, % 26,69
Кислотное число, мг/КОН 1,2
Сумма флаволигнанов в пересчете на силибин, % 4,61
Ввиду недостатка данных о физических формах зерна расторопши и других его особенностях были изучены его параметры. Методом фракционирования зерновки установлено, что гранулометрические показатели зерна (длина, ширина, толщина) варьируют в широких пределах. Данные по размерам показаны в таблице 2. На рисунках 1 и 2 представлена полная характеристика зерна по этим показателям.
Анализы показали, что средние размеры зерна расторопши находятся в пределах: по длине - 7,34 мм, ширине - 2,90 мм, толщине - 1,70 мм; угол естественного откоса цельного зерна составляет ф1 = 34°, размолотого зерна ф2 = 42°. Показателем сыпучести цельного и размолотого зерна является коэффициент внутреннего трения.
Таблица 2. ^ Размеры зерновки расто
hhiiiiii пятнистои, мм
№ Длина Ширина Толщина № Длина Ширина Толщина № Длина Ширина Толщина
1 8,35 2,6 1,7 21 8,65 2,9 1,7 41 7,45 2,8 2
2 7,6 2,8 1,8 22 7,55 2,7 2 42 7,7 2,4 1,5
3 7,4 2,8 2,3 23 6,9 2,95 1,95 43 6,9 2,3 1,6
4 7,4 3,3 2,15 24 7 2,8 1,9 44 7,3 2,8 1,95
5 8 2,9 1,9 25 7,4 2,9 1,8 45 7,8 2,9 1,8
6 7,55 2,75 1,8 26 6,8 2,85 1,75 46 6,6 2,8 1,95
7 8,25 2,6 1,75 27 6,9 2,9 1,8 47 7,85 2,4 1,7
8 6,9 2,7 1,7 28 7,05 2,95 1,85 48 7,6 2,6 1,7
9 8,15 3,05 2,05 29 7 2,95 1,8 49 7,6 2,3 2,1
10 8,4 2,9 2 30 8 2,95 1,9 50 6,8 2,7 2
11 6,1 2,2 1,3 31 8,3 2,4 1,6 51 7,5 2,9 2
12 7,6 2,6 1,75 32 6,6 2,75 1,65 52 7,2 2,9 1,95
13 8,4 2,85 1,95 33 6,9 2,9 2 53 7,5 2,3 1,6
14 7,1 3,2 2 34 7,7 2,95 1,9 54 7,1 2,7 1,7
15 7,4 3,1 1,95 35 6,4 2,6 1,9 55 6,6 2,8 1,8
16 7,85 2,55 1,7 36 6,85 2,5 1,65 56 6,6 2,8 1,8
17 6,9 3,4 2 37 7,5 2,65 1,75 57 6,75 2,7 2,2
18 6,9 3 1,85 38 7,1 2,4 2,2 58 7 2,6 1,8
19 7,55 2,7 1,9 39 7,35 1,95 1,5 59 7 2,7 1,7
20 6,85 2,9 1,9 40 7,1 2,9 1,95 60 7,6 2,8 1,8
35 30 25 20 15 10 5 0
М = 7,34; с = 0,55
/ К
/ \
1
6,0-6,5 6,5-7,0 7,0-7,5 7,5-8,0 8,0-8,5 8,5-9,0 Длина, мм
40 35 30 25 20 15 10 5 0
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
М = 2,9; с = 0,26
\
Ч:
V
2,0-2,2 2,2-2,4 2,4-2,6 2,6-2,8 2,8-3,0 3,0-3,2 3,2-3,4 Ширина, мм
М = 1,7; с = 0,18
1-2-1,4 1,4-1,6 1,6-1,8 1,8-2,0 2,0-2,2 2,2-2,4 Толщина, мм
Рис. 1. Распределение зерновок по длине, ширине и толщине
/#ф1 = 0,672; ф! = 34'
^ф2 = 0,896, ф2 = 42° Рис. 2. Углы естественного откоса цельного и размолотого зерна расторопши
Полученные данные свидетельствуют о том, что цельное и размолотое зерно расторопши можно относить к группе сыпучих. Этот показатель имеет практическое значение при использовании размолотого зерна расторопши в качестве добавки и одновременно как наполнителя для равномерного смешивания компонентов с биологически активными веществами.
При помощи разработанной в ФГБНУ ВНИИТиН установки для определения скоростей витания частиц сыпучих материалов были построены полигоны распределений скоростей витания зерновок расторопши (рис. 3 а) и частиц дробленого зерна (рис. 3б). Очевидно, что для зерна расторопши скорость воздушного потока пневмотранспорт-ных систем должна быть более 10 м/с, а для дробленки с гранулометрическим составом в пределах 1-3 мм - более 4 м/с.
а)
40
30
20
10
Л
j \
/ \
1,6 8,3 26,4 38,8 20,6 \ 2,5 1,8
мола зерна расторопши на экспериментальной молотковой дробилке с частотой вращения 2840 об/мин. При этом были использованы решета с размером отверстий 3, 4 и 5 мм. Результаты исследований по дроблению зерна обеспечили получение следующего фракционного состава продукта на выходе (таблица 3).
Таблица 3. Фракционный состав дробленого зерна
Размер фракции, мм Содержание фраю при размере отверстий щи, % решета, мм
3,0 4,0 5,0
< 1,0 1,2 0,8 0,7
1,0-2,0 89,5 83,7 78,0
2,0-3,0 9,1 15,1 18,9
> 3,0 0,2 0,4 2,4
0^23
Скорость витания, м/с
б)
Рис. 3. Полигоны распределения скоростей витания зерновок расторопши и частиц дробленого зерна
Характерной особенностью зерна расто-ропши является сравнительно высокая его твердость в отличие от фуражных зернобобовых культур. В связи с этим возникают определенные особенности его размола. В лабораторных условиях нами проведены исследования по оптимизации технологии раз-
Экспериментальные исследования процесса дробления зерна расторопши показали, что пропускная способность для решет с диаметром отверстий 3, 4 и 5 мм составляет 110, 155 и 215 кг/ч соответственно. При этом с уменьшением диаметра отверстий решет происходит снижение производительности дробилки примерно в 1,5-2,0 раза, а также наблюдается нагревание готового продукта на выходе до 65-70°С. Оптимальный фракционный состав, причем без разогрева массы, обеспечивает решето с отверстием 5 мм. Объемная масса зерна расторопши составила 0,796 г/см3, а размолотого зерна - 1,177 г/см3. Размолотое зерно расторопши является хорошим наполнителем для изготовления на его основе кормовых добавок гепатопротек-торного действия для животных.
Научно обоснован и разработан рецепт добавки для сухостойных коров. В ее состав входят следующие компоненты, в % по массе: дробленое зерно расторопши - 92,76; профорт (пробиотик) - 6,00; бетаин гидрохлорид (97%) - 1,20; витамин Е (50%) сыпучий - 0,04. В лабораторных условиях на основе дробленого зерна расторопши методом ступенчатого смешивания компонентов был изготовлен опытный образец (80 кг) кормовой добавки для испытания на сухостойных коровах. Взвешивание компонентов проводилось на обычных и лабораторных тензове-
сах. Предварительно из биологически активных веществ и наполнителя (дробленая рас-торопша) приготовили премикс, который затем ступенчато смешивали с основной массой кормовой добавки. Качественная характеристика кормовой добавки на основе зерна расторопши и биологически активных веществ следующая: содержание в 1кг обменной энергии - 12,5 МДж, сырого протеина -16,69%, сырой клетчатки - 17,10%, сырого жира - 24,43%, кальция - 0,70%, фосфора -0,64%, витамина Е - 217 мг. На основе экспериментальных данных был разработан технологический регламент приготовления кормовых добавок и комбикормов с их использованием на имеющемся отечественном оборудовании кормоцеха в хозяйстве: комбикормовый агрегат «Доза», дробилка с пнев-мозаборным рукавом, экструдер, небольшой смеситель для премикса, мобильный транспортер и тензовесы для взвешивания компонентов. Этим кормовым средством можно улучшать эффективность функционирования биотехнических систем в молочном животноводстве.
Кормовая добавка использовалась в рационе кормления сухостойных коров. Контроль за поедаемостью кормов, систематическая визуальная оценка процесса пищеварения у коров по состоянию внешнего вида фекалий показали отсутствие в их составе грубых волокон и дробленого зерна в непереваренном виде. Фекалии имели однородную структуру без наличия непереваренных остатков и слизи. Консистенция фекалий была полугустая, сформированная, не растекающаяся при падении, случаи диареи не отмечались. Эти факты свидетельствовали о нормальном процессе пищеварения у опытных животных.
Контрольная дойка подтвердила более высокие удои у этих коров (24 кг молока против 23 кг). У них легче проходили отелы и быстрее восстановление к норме функционального состояния организма (таблица 4). Об этом свидетельствовал такой показатель, как сокращение времени на отделение последа по сравнению с контрольными животными на 2,4 ч. Коровы из опытной группы характеризовались лучшей воспроизводительной способностью. После растела они были осеменены через 44 дня, а из контрольной - через 79 дней, или на 35 дней позднее.
Выводы. Кормовая добавка может использоваться в рационах и комбикормах всех видов животных. Ее рекомендуется включать в состав кормосмеси либо скармливать с концентрированными кормами непосредственно в кормушке. Сухостойным коровам для повышения их воспроизводительной способности и качества приплода это кормовое средство можно скармливать в количестве 0,5 кг на голову в сутки.
Литература:
1. Алехин Ю.Н. Болезни печени у высокопродуктивных коров // Ветеринария. 2011. № 6. С. 3-7.
2. Влияние природного метамодулятора на биохимические показатели и продуктивность молочных коров в условиях Юга России / Е.Н. Рудь и др. // Известия НВ АУК. 2021. № 3(63). С. 291-300.
3. Гепатопатии стельных коров и их влияние на состояние воспроизводительной функции / Р.В. Ромен-ский и др. // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 3. С. 45-47.
4. Грачев Д. Рынок кормовых добавок требует кардинальных перемен // Комбикорма. 2019. № 1. С. 13 -16.
5. Горлов И.Ф., Мосолова Н.И. Новые биологически активные вещества для обеспечения экологической безопасности и повышения качества молока // Пищевая промышленность. 2012. № 12. С. 32-34.
6. Комплексный препарат силимарина увеличивает удой, содержание жира и белка в молоке коров в период раздоя / Григорьев Д.Ю. и др. // Молочное и мясное скотоводство. 2019. № 6. С. 47-50.
7. Доровских В.И., Жариков В.С. Опыт использования доильных роботов // Техника и технологии в животноводстве. 2020. № 2(38). С. 19-22.
8. Калугина Л. Расторопша в Коелге: сезон третий // Комбикорма. 2019. № 6. С. 4-8.
9. Корыляк М. Фитотерапевтические свойства расто-ропши пятнистой и ее использование в кормлении животных // Рыбохозяйственная наука Украины. 2013. № 4. С. 97-108.
Таблица 4. Результаты использования кормовой добавки в рационе сухостойных коров
Показатели Группа
контрольная опытная
Растелилось коров, гол. 5 5
Контрольная дойка, удой, кг 23,00±1,96 24,00±1,15
В % к контрольной группе 100,00 104,30
Время отделения последа, ч 8,40±1,46 6,00±1,18
Срок осеменения коров после отела, дней 79,00±3,30 44,00±4,60*
*P <0,01
10. Шастак Е. Витамин Е: потребность и положительные эффекты // Комбикорма. 2016. № 12. С. 87-88.
11. Шемуранова Н.А. Растения как основа для создания экологически безопасных высокофункциональных биодобавок для животных // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020. № 21(5). С. 483-502.
12. Bach A. Robotic milking: Feeding strategies and economic returns // J. Dairy Sci. 2017. № 100. P. 7720-7728.
13. The potential of silymarin for the treatment of hepatic disorders / Hellerbrand C. etc. // Clinical Phytoscience. 2016. № 2(7). Р. 1-14.
14. Mechanism for the protective effects of silymarin against carbon tetrachloride-induced lipid peroxidation and hepatotoxicity in mice / P. Lettéron etc. // Biochemical Pharmacology. 1990. № 39. Р. 2027-2034.
15. Zhao G. Betaine in inflammation: mechanistic aspects and applications // Immunology. 2018. № 24(9). Р. 1070.
Literatura:
1. Alekhin YU.N. Bolezni pecheni u vysokoproduktivnyh korov // Veterinariya. 2011. № 6. S. 3-7.
2. Vliyanie prirodnogo metamodulyatora na biohimiches-kie pokazateli i produktivnost' molochnyh korov v uslovi-yah YUga Rossii / E.N. Rud' i dr. // Izvestiya NV AUK. 2021. № 3(63). S. 291-300.
3. Gepatopatii stel'nyh korov i ih vliyanie na sostoyanie vosproizvoditel'noj funkcii / R.V. Romenskij i dr. // Sov-remennye problemy nauki i obrazovaniya. 2013. № 3. S. 45-47.
4. Grachev D. Rynok kormovyh dobavok trebuet kardi-nal'nyh peremen // Kombikorma. 2019. № 1. S. 13 -16.
5. Gorlov I.F., Mosolova N.I. Novye biologicheski aktiv-nye veshchestva dlya obespecheniya ekologicheskoj be-
zopasnosti i povysheniya kachestva moloka // Pishche-vaya promyshlennost'. 2012. № 12. S. 32-34.
6. Kompleksnyj preparat silimarina uvelichivaet udoj, so-derzhanie zhira i belka v moloke korov v period razdoya / Grigor'ev D.YU. i dr. // Molochnoe i myasnoe skotovod-stvo. 2019. № 6. S. 47-50.
7. Dorovskih V.I., ZHarikov V.S. Opyt ispol'zovaniya do-il'nyh robotov // Tekhnika i tekhnologii v zhivotnovodst-ve. 2020. № 2(38). S. 19-22.
8. Kalugina L. Rastoropsha v Koelge: sezon tretij // Kombikorma. 2019. № 6. S. 4-8.
9. Korylyak M. Fitoterapevticheskie svojstva rastoropshi pyatnistoj i ee ispol'zovanie v kormlenii zhivotnyh // Ry-bohozyajstvennaya nauka Ukrainy. 2013. № 4. S. 97-108.
10. SHastak E. Vitamin E: potrebnost' i polozhitel'nye effekty // Kombikorma. 2016. № 12. S. 87-88.
11. SHemuranova N.A. Rasteniya kak osnova dlya soz-daniya ekologicheski bezopasnyh vysokofunkcional'nyh biodobavok dlya zhivotnyh // Agrarnaya nauka Evro-Se-vero-Vostoka. 2020. № 21(5). S. 483-502.
12. Bach A. Robotic milking: Feeding strategies and economic returns // J. Dairy Sci. 2017. № 100. P. 7720-7728.
13. The potential of silymarin for the treatment of hepatic disorders / Nellerbrand C. etc. // Clinical Phytoscience. 2016. № 2(7). R. 1-14.
14. Mechanism for the protective effects of silymarin against carbon tetrachloride-induced lipid peroxidation and hepatotoxicity in mice / P. Letteron etc. // Biochemical Pharmacology. 1990. № 39. R. 2027-2034.
15. Zhao G. Betaine in inflammation: mechanistic aspects and applications // Immunology. 2018. № 24(9). R. 1070.
TECHNOLOGY OF FEED ADDITIVES FROM THISTLE'S SEEDS PREPARATION G.M. Shulaev, candidate of agricultural sciences R.K. Milushev, doctor of agricultural sciences V.I. Dorovskikh, candidate of technical sciences V.S. Zharikov, junior research worker FGBNY VNIITiN
Abstract. Some features of feed additives' producing technology for dry cows are presented. This thistle seeds' feed composition and biologically active substances is justified. The thistle grains in rations using the digestive's process significantly improving and the cows' milk production increasing. This feed additive in all types of animals' ration and compound feeds can be used. The parameters of the grain's physical forms are studied, its grinding features are established. To determine the bulk materials' particles floating speeds, the thistle grains floating speeds and crushed grain particles distribution's polygons are constructed. The technological regulations for feed additives on existing domestic equipment for the feed preparation at workshop have been developed: a feed unit "Dose", a crusher with a pneumatic intake sleeve, an extruder, a small mixer for premix, a mobile transporter and tensometric scales for components' weighing. An experimental sample of the feed additive was made. Its composition in % by weight is: crushed thistle grain - 92,76; profort - 6,00; betaine hydrochloride (97%) - 1,20; vitamin E (50%) bulk - 0,04. The percentage shows the amount of active substance in the drug. The developed feed additive at the dry cows' ration in a dose of 0,5 kg per head per day was tested. Its using made it possible these animals' milk production in 4,3% to increase. The thistle seeds' feed additives producing, so and biologically active components on the farms can be carried out. Keywords: feed additive, thistle seed, biologically active substances, preparation technology, equipment.
For citation: Technology of feed additives from thistle's seeds preparation / Shulaev G.M. et al. // Machinery and technologies in livestock. 2023. No. 1(49). p. 54-59. EDN PBWBIZ
Заявленный вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
