Актуальность темы
В настоящее время актуальным является вопрос о рациональном использовании отходов пищевой и перерабатывающей промышленности, миллионы тонн которых потенциально пригодны для кормления животных, ежегодно теряется вследствие недостаточно совершенных и экономически неоправданных способов переработки. Во многих случаях отходы уничтожают, что вызывает загрязнение окружающей среды (Осипов Ю.Б., 1988; Мачихина Л. 2001).
Между тем, состав и качественные характеристики большинства отходов пищевой и перерабатывающей промышленности позволяют использовать их для производства других видов продукции необходимой в других отраслях промышленности — строительстве или на корм скоту и птице. Однако, общий уровень утилизации отходов на сегодняшний день недостаточно высок (Касьянов Г. И., 1997; Глуховская М. Ю., 2000; Комаров В. И., 2002). В частности при переработке зерна гречихи, образуется более 22% лузги которая является практически неиспользуемым отходом. Основным ее недостатком является низкое кормовое качество, обусловленное высоким содержанием КДК и отсутствием достаточного количества протеина и переваримых сухих веществ (Дудкин М.С., 1998, Каминский В. Д., 2000).
Вместе с тем при использовании определенных технологий переработки из лузги гречихи можно получить кормовое средство, с относительно высоким содержанием доступных для обмена веществ. В этой связи перспективным представляется применение технологий основанных на совместном использовании различных методов воздействия на корма способных повысить питательность исходного растительного сырья.
Цель и задачи исследований. Целью данной работы является изучение влияния технологии обработки отхода крупоперерабатывающей промышленности — лузги гречихи на эффективность использования данного продукта в кормлении животных и птицы.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Определить химический состав и питательную ценность, как нативной лузги гречихи, так и подвергнутой различным видам обработки;
2. Установить оптимальную дозировку гидроксида натрия для повышения питательной ценности гречишной лузги при подготовке к скармливанию;
3. Определить переваримость «in vitro» лузги и кормосмесей с ее включением;
4. Установить влияние лузги гречихи в составе рациона на переваримость питательных веществ корма животными и птицей;
5. Оценить трансформацию протеина и энергии в ткани тела и продуцируемую птицей яйцемассу при наличии в комбикормах экструдиро-ванного продукта;
6. Разработать схему технологического процесса производства экс-трудированных кормовых смесей с включением лузги гречихи;
7. Определить агроэнергетическую и экономическую эффективность применения предложенной технологии получения кормосмесей с включением лузги гречихи.
Научная новизна. Предложен способ повышения питательной ценности лузги путем применения совместной химической и экструзионной обработки. Впервые определена оптимальная дозировка гидроксида натрия при обработке лузги гречихи. Получены новые экспериментальные данные о влиянии подвергнутых обработке кормосмесей с включением лузги на переваримость питательных веществ корма и обмен энергии в организме животных и птицы. Предложена технологическая линия производства экструдиро-ванных кормов с включением усовершенствованной конструкции смесителя для проведения химической обработки лузги гречихи (патент RU 2 246 990 CI, В02В1/04, опубл. 27.02.05 Бюл. № 6).
Практическая значимость работы. Внедрение предложенной технологии получения экструдированного продукта с использованием лузги гречихи позволяет получить кормосмесь с себестоимостью единицы обменной энергии в 2,5−3,4 раза ниже аналогичных показателей для концентрированных кормов. Технология обеспечивает утилизацию неиспользуемого отхода производства, при этом агроэнергетически и экономически эффективна. Окупаемость затрат энергии, полученной обменной энергией составляет 1,56.
Положения выносимые на защиту.
1. Применение совместной химической и экструзионной обработки повышает питательную ценность отхода производства — лузги.
2. Использование предложенной технологии переработки лузги гречихи энергетически и экономически оправдано.
Апробация работы.
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Международной научно-практической конференции «Проблемы регионального управления рисками на объектах агропромышленного комплекса» (Оренбург, 2002), на Региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (Оренбург, 2003, 2005), на Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития пищевой промышленности Рос-, сии» (Оренбург, 2005). Работа является лауреатом конкурса «Экотехнология-2004» (Оренбург, 2004) и конкурса научных работ молодых ученых и специалистов Оренбуржья (Оренбург, 2005). Основные технические разработки отмечены на выставках научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2004», «НТТМ-2005» (Оренбург, 2004, 2005).
1.0Б30Р ЛИТЕРАТУРЫ.
4. ВЫВОДЫ.
1. Наиболее выраженные изменения в химическом составе и питательности лузги гречихи имеют место при совмещении обработки ее гидроксидом натрия и баро-гидро-термическом воздействии. При этом если после обработки щелочью содержание сырой клетчатки в продукте снижается на 35−40%, а переваримость сухого вещества «in vitro» повышается на 21−22%, то дополнительная экструзия продукта обеспечивает сокращение уровня клетчатки еще на 25−30%, совокупное повышение переваримости сухого вещества составляет 40−43%.
2. Интенсивность взаимодействия гидроксида натрия с лузгой зависит от времени воздействия, влажности и температуры, при которой происходит реакция. Оптимальная дозировка NaOH 45−50 г/кг обеспечивает полное связывание щелочи лузгой и позволяет исключить необходимость промывки продукта в последующем.
3. Технологически более целесообразно экструдировать лузгу в составе кормосмеси. При этом экструзия смеси состоящей из 20% лузги и 80% отрубей обеспечивает снижение содержания клетчатки до 10−13% и увеличение содержания энергии доступной для обмена на 0,7−0,9 МДж/кг СВ.
4. Включение в рацион кур-несушек при интенсивности яйцекладки 90% и более, экструдированных кормосмесей содержащих 80% пшеничных отрубей и 20% лузги гречихи после химической обработки повышает переваримость углеводов на 3−4%. Однако при этом интенсивность яйцекладки снижается на 5,6%, на фоне незначительного увеличения массы яйца.
5.
Введение
в рацион кур-несушек 10% экструдированных отрубей сопровождается увеличением коэффициента конверсии протеина на 1,0% и валовой энергии на 0,7%. Тогда как дополнительное использование экструдированной лузги в составе кормосмеси способствует некоторому снижению эффективности использования валовой энергии на 2,1−2,8%.
6. Включение в рацион молодняка КРС экструдированной смеси с лузгой гречихи подвергнутой дополнительной химической обработке позволяет на 17,2% эффективнее использовать энергию корма на образование продукции по сравнению с контрольной группой.
7. Дополнительная обработка лузги гречихи гидроксидом натрия в дозировке 45 г/кг перед экструдированием в смеси с отрубями обеспечивает повышение переваримости сырой клетчатки на 8−9%, БЭВ на 3,02% по сравнению с аналогичной по составу смесью содержащей химически необработанную лузгу.
8. Окупаемость затрат антропогенной энергии обменной энергией при внедрении предложенной технологии изготовления кормосмеси с лузгой гречихи, составляет 155−160%.
9. Стоимость экструдата с лузгой составила 0,11 руб/МДж, что в 2,53,4 раза ниже аналогичных показателей для концентрированных кормов. Рекомендуемый способ переработки лузги исключает загрязнение окружающей среды, снижает уровень использования зернового сырья при производстве кормосмеси.
ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ.
С целью повышения эффективности использования в кормлении сельскохозяйственных животных лузги гречихи целесообразно подвергать ее химической обработке гидроксидом натрия в дозировке 45 г/кг с последующим экструдированием в смеси с отрубями. Применение данной обработки позволяет повысить питательную ценность отхода производства, что делает возможным его использование в рационах животных.
Агроэнергетический эффект от реализации схемы составляет 1,5−1,6 Дж обменной энергии дополнительно на каждый джоуль затрат антропогенной энергии. Себестоимость полученного продукта 0,11−0,12 руб/МДж, что в 2,5−3,4 раза ниже аналогичных показателей для концентрированных кормов. Реализация предложенной схемы технологического процесса производства экструдированных кормовых смесей с включением лузги гречихи, в условиях зерноперерабатывающих предприятий, позволит исключить загрязнение окружающей среды.
