способ производства кормов

Формула изобретения

1. Способ производства кормов, основанный на смешивании измельченного сырья с препаратами ферментов при температуре и рН, при которых ферментный препарат проявляет свою активность, отличающийся тем, что смесь сырья с препаратами ферментов подвергают продолжительному механическому перемешиванию при влажности сырья не ниже естественной и не выше той, при которой смесь теряет сыпучесть в течение промежутка времени, за который достигается повышение содержания водорастворимых углеводов и/или белков в корме по сравнению с исходным сырьем.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку сырья производят в одну или несколько стадий.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что различные компоненты корма (комбикорма) обрабатывают раздельно, а затем смешивают.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в смесь дополнительно вводят воду в один или несколько приемов до влажности смеси, при которой она не теряет сыпучесть.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что после ферментативной обработки полученный корм подвергают тепловой обработке в условиях, обеспечивающих инактивацию использованных ферментов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам производства кормов и может быть использовано преимущественно для приготовления кормов для домашней птицы и домашних и сельскохозяйственных животных, а также рыб, обладающих относительно низкой ферментативной активностью переваривающей системы (утки, свиньи, молодняк рогатого скота, собаки, осетровые рыбы и т.д.). Этот же способ может быть использован для производства пищевых концентратов для людей.

Известен способ приготовления кормов, основанный на смешивании различных видов кормового (пищевого) сырья, например зерна, соевого шрота, рыбной муки и др. [Хохрин С.Н., Галецкий В.Б. Использование новых ферментных препаратов при кормлении кур. - СПб: СПб Государственная Академия Ветеринарной Медицины, 1999. - С. 6]. Такой корм оказывается сбалансированным по основным пищевым веществам: белкам, жирам, углеводам, минеральным веществам и витаминам. Однако в силу низкой ферментативной активности пищеварительной системы указанных групп животных его усваиваемость невелика, что приводит к большому расходу корма.

Известным и ближайшим по технической сущности к предлагаемому способу (его прототипом) является способ, описанный там же, с.36. Этот способ основан на смешивании с измельченным сырьем ферментных препаратов. Согласно прототипу, такие корма обладают более высокой усваиваемостью. При этом, согласно прототипу, действие ферментных препаратов проявляется лишь в пищеварительном тракте животных, компенсируя низкую активность собственных ферментов.

Недостатком прототипа является то, что приготовленные по данному способу корма могут оказывать вредное воздействие на организм животных, а именно: разрушать стенки пищеварительного тракта за счет неконтролируемого действия ферментов; вызывать различные заболевания вследствие индивидуальной непереносимости ферментов, в том числе снижать иммунитет; подавлять синтез собственных пищеварительных ферментов; нарушать баланс микрофлоры в пищеварительном тракте. Кроме того, прототип требует относительно большого расхода ферментов: будучи белками, они частично перевариваются в пищеварительном тракте, причем температура и рН в различных отделах пищеварительного тракта могут отличаться от оптимальных для действия данных ферментов.

Согласно предлагаемому способу смесь кормового сырья с препаратами подвергают продолжительному механическому перемешиванию при влажности сырья не ниже естественной и не выше той, при которой смесь теряет сыпучесть, при температуре и рН, при которых ферментный препарат проявляет свою активность, в течение промежутка времени, за который достигается требуемая степень модификации сырья.

Сущность изобретения состоит в следующем. Вместо введения ферментов в организм животного вместе с кормом с целью активизации пищеварительных процессов производят ферментативную обработку сырья до кормления им животного с целью повышения доли легкоусваиваемых веществ в корме.

Обработка различных видов сырья путем ввода в него извне ферментных препаратов известна и широко применяется прежде всего в пищевой промышленности (пивоварение, хлебопечение, производство вин, алкоголя и т.д.).

Новыми являются условия проведения процесса обработки, а именно то, что сырье находится в сыпучем состоянии. Такие условия обработки сырья при вводе ферментных препаратов извне в литературе не упоминаются. Возможность обработки сырья в таких условиях была обнаружена заявителем опытным путем.

Преимущества обработки сырья в таких условиях заключаются в том, что по сравнению с общепринятыми способами исключаются операции варки или замачивания. Особую ценность для кормопроизводства представляет возможность проведения процесса на обычном оборудовании кормоцеха (кормосмесители, кормозапарники) без использования специальных ферментационных реакторов. При этом исключаются операции по удалению из готового продукта больших количеств влаги, что неизбежно после обработки с использованием варки или замачивания, и тем самым снижаются энергозатраты на сушку продукта и обеспечивается хорошая сохранность корма. Наконец, обработка сырья в сыпучем виде позволяет точно регулировать степень модификации сырья за счет выбора как продолжительности обработки, так и влажности реакционной смеси, при этом содержание влаги в сырье становится лимитирующим фактором, определяющим степень модификации сырья. В этом случае в зерне можно сохранить достаточное количество кормовых (пищевых) волокон, необходимых для нормального функционирования пищеварительной системы животных.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет сократить количество используемых ферментных препаратов за счет оптимизации условий обработки.

В зависимых пунктах производятся конкретизация и развитие заявляемого способа.

Согласно способу по п.2, обработку сырья производят в одну или несколько стадий, причем на каждой стадии вводят ферментный препарат специфического действия. Обработку в несколько стадий целесообразно производить, если температура и рН оптимального действия различных типов применяемых ферментов существенно различны или если одна группа ферментов способна инактивировать другие ферменты.

Согласно способу по п. 3, различные компоненты корма обрабатывают порознь, а затем смешивают. При этом условия обработки каждого компонента, включая температуру, рН и состав применяемых ферментов, могут быть оптимизированы для каждого компонента отдельно.

Согласно способу по п.4, в смесь кормового сырья и ферментного препарата вводят воду в один или несколько приемов. Это позволяет регулировать степень модификации сырья, т.к., как было указано выше, содержание влаги в сырье ограничивает степень модификации сырья. При этом сыпучесть реакционной смеси не нарушается.

Согласно способу по п.5, после ферментативной обработки продукт подвергают тепловой обработке в условиях, обеспечивающих инактивацию использованных ферментных препаратов. Тем самым исключают нежелательные последствия от попадания ферментных препаратов в организм животного.

Примеры реализации способа.

Во всех примерах реализации способа применяют метод ступенчатого смешивания компонентов корма и ферментного препарата [Кислухина О., Кюдулас И. Биотехнологические основы переработки растительного сырья. - Каунас: Технология, 1997 г.].

Пример 1.

Измельченный подсолнечный жмых в количестве 1 тонна загружают в кормозапарник, смешивают с 500 г порошкового ферментного препарата бактериальной нейтральной протеазы Протосубтилин Г3х (Бердский завод ферментных препаратов) и смесь с естественной влажностью 15% перемешивают в течение 3 часов при температуре 50^oС.

Для контроля содержания легкоусваиваемых компонентов из полученного продукта делали водную вытяжку и сравнивали содержание в ней растворимых углеводов и белка (в том числе аминокислот, пептидов) с содержанием тех же веществ в водной вытяжке из исходного сырья. При этом содержание водорастворимых углеводов в кормовом продукте по сравнению с исходным сырьем в результате ферментной обработки возросло на 15%, водорастворимых белковых компонентов - на 55%.

Пример 2.

Измельченное зерно пшеницы в количестве 1 тонна загружают в кормозапарник, смешивают со 100 г порошкового ферментного комплексного препарата амилаз, глюканаз и протеаз БНЗ-720 (ЭНДЭ Индустриал Корпорейшн) и смесь с естественной влажностью 20% перемешивают в течение 2 часов при температуре 53^oС. При этом содержание водорастворимых углеводов в кормовом продукте по сравнению с исходным сырьем в результате ферментной обработки возросло на 28%, водорастворимых белковых компонентов - на 30%.

Пример 3.

Продукты, полученные в примерах 1 и 2, смешивают в пропорции 1:2. Полученная кормосмесь предназначена для кормления сельскохозяйственной птицы.

Пример 4.

Смесь, полученную в примере 3, подвергают тепловой обработке при температуре 120^oС в течение 2 минут. Согласно данным изготовителей ферментных препаратов, такая обработка приводит к полной инактивации ферментов.

Пример 5.

Смесь из 600 кг измельченного зерна ячменя и 400 кг кормовых дрожжей загружают в кормозапарник, смешивают со 100 г жидкого ферментного препарата ксиланазы и глюканазы Ровабио-Эксел АП (Рон-Пуленк, Франция) и смесь с естественной влажностью 22% перемешивают в течение 2 часов при температуре 45^oС. После этого в смесь вводят при перемешивании 1 кг жидкого ферментного препарата Нейтраза (Ново Нордиск, Дания) и смесь перемешивают в течение 1 часа при температуре 55^oС. При этом содержание водорастворимых углеводов в кормовом продукте по сравнению с исходным сырьем в результате ферментной обработки возросло на 35%, водорастворимых белковых компонентов - на 40%.

Пример 6.

Смесь 500 кг мясокостной и 500 кг рыбной муки загружают в кормозапарник, смешивают со 100 г порошкового ферментного комплексного препарата БНЗ-720 (ЭНДЭ Индустриал Корпорейшн). Смесь с естественной влажностью 5% перемешивают в течение 2 часов при температуре 53^oС, причем в ходе перемешивания в смесь дробно, по 10 л добавляют 40 кг воды в виде 0,1 н. фосфатного буферного раствора, рН 6,7, с интервалом 0,5 часа, так что сыпучесть реакционной смеси не нарушается. При этом содержание водорастворимых белковых компонентов в кормовом продукте по сравнению с исходным сырьем в результате ферментной обработки возросло на 95%.

Пример 7.

Измельченный соевый шрот в количестве 1 тонна загружают в кормозапарник, смешивают со 100 г порошкового ферментного комплексного препарата амилаз, глюканаз и протеаз БНЗ-720 (ЭНДЭ Индустриал Корпорейшн) и смесь с естественной влажностью 20% перемешивают в течение 2,5 часов при температуре 50^oС. При этом содержание водорастворимых углеводов в кормовом продукте по сравнению с исходным сырьем в результате ферментной обработки возросло на 24%, водорастворимых белковых компонентов - на 61%. Полученный продукт инактивируют тепловой обработкой, как в примере 4. Готовый продукт может быть использован в качестве пищевого концентрата, а также для производства соевого молока.