Микронизация концентрированных кормов – относительно новая для сельского хозяйства технология обработки фуражного зерна, направленная на улучшение его переваримости, вкусовых качеств и питательных характеристик, а также на повышение его безопасности для организма животного.
История возникновения
Сам термин «микронизация» происходит от названия единицы измерения – «микрон». Буквально он означает – уменьшение размера частиц какого-то материала до микрона. Термин был введён в использование в научной среде задолго до начала применения технологии в кормопроизводстве. Наиболее широко микронизация применяется в химической промышленности и фармацевтическом производстве.
Разработка и попытки применения данной технологии в кормопроизводстве наиболее активно проводились в США и Европе. Но в промышленных масштабах микронизация впервые была использована в Англии фирмой «Mikronizing LTD» во второй половине ХХ века. Компания разработала оборудование и на практике реализовала идею микронизации для улучшения питательных характеристик фуражного зерна.
Технология
Микронизация зерна представляет собой интенсивное воздействие на него инфракрасным излучением в течение короткого времени (от нескольких секунд до нескольких минут).
Микронизация может быть обычной или высокотемпературной. При обычной микронизации зерно подвергается прогреву до температуры не более чем +110оС. При высокотемпературной достигается температура +160…+200оС. Причём, указанная температура достигается не только на поверхности зёрен, а и в толще их тканей.
Использовать более высокие температуры, чем +200оС, при микронизации фуражного зерна не имеет смысла. Все полезные в хозяйственном смысле процессы в зерне происходят и до +200оС. Кроме того, исследования показали, что микронизация, проведённая при температуре выше +220оС, даже нежелательна. По мнению многих исследователей, использование такого «перегретого» зерна приводит к обратному эффекту – депрессии процессов роста молодняка, который питается таким кормом (исследования проводились на поросятах).
На практике процесс микронизации концентрированного корма выглядит следующим образом. Необработанное зерно из резервуара поступает на медленно движущуюся транспортёрную ленту и располагается на ней слоем в одну зерновку. Над медленно движущимся на ленте зерном, на высоте от нескольких сантиметров до нескольких десятков сантиметров, работают инфракрасные лампы, дающие лучи с длиной волны от 1500 нм до 3500 нм. Со всех сторон лента с зерном и инфракрасные лампы окружены отражателем световых волн в виде защитного кожуха.
Продолжительность воздействия инфракрасного излучения регулируется скоростью движения транспортёра, а температура воздействия – интенсивностью работы ламп и высотой их расположения относительно поверхности транспортёра. Готовое микронизированное зерно ссыпается из транспортёрной ленты в установленный принимающий бак.
От высокой температуры содержащаяся в зерновке вода мгновенно закипает, давление внутри возрастает до нескольких атмосфер, в результате чего зерно часто лопается. Механическая прочность микронизированных зёрен значительно снижается, что облегчает дальнейшую их переработку (например, дробление на зернодробилке типа ДКУ). Так, для ячменя сопротивляемость раздавливанию уменьшается на 11–27%. После микронизации зерно пригодно для любой другой последующей переработки без каких-либо ограничений, так же как и не микронизированное.
Воздействие инфракрасным излучением приводит к необратимым качественным изменениям внутри зерновки, которые выгодно меняют её питательные и другие свойства.
В процессе микронизации проходят следующие изменения:
- Деструктуризация крахмала. Крахмал частично клейстеризуется и разрушается до декстринов, что делает его более доступным для ферментативного расщепления в пищеварительной системе животных. За счёт гидролиза крахмала в декстрины, общее содержание сахаров в корме увеличивается на 22–43%. Увеличивается набухаемость в пищеварительном тракте оставшегося крахмала и его растворимость.
- Денатурация белков. Воздействие инфракрасных волн и высокой температуры приводит к денатурации первичной структуры белка. Попадая в пищеварительный тракт в таком виде, протеин оказывается недоступным для использования микрофлорой рубца жвачных и переваривается только в сычуге пищеварительными ферментами, без образования небелковых форм азота.
- Испарение части влаги. Микронизация снижает влажность зерна, чем уменьшает риск плесневения и увеличивает срок его хранения.
- Повышение энергоёмкости. Микронизация, за счёт увеличения доступности питательных веществ, приводит к повышению уровня энергетической ценности корма на 5–15%. Примерно 40% крахмала расщепляется до простых сахаров, крахмальные гранулы в зёрнах разрушаются, от чего энергия зерна становится более доступна для организма животного. Животные расходуют меньше времени и ресурсов своего организма на переваривание концентрированного корма, что положительно влияет на состояние их здоровья и целевую продуктивность.
После микронизации улучшаются и вкусовые качества обработанного зерна. Зерно приобретает приятный запах и ореховый привкус, в результате чего корма, приготовленные из него, более охотно поедаются продуктивными животными.
Исследования, проведённые Ньюкаслским университетом, показали значительное повышение усваиваемости микронизированного концентрированного корма в организме сельскохозяйственных животных. А именно, согласно результатам исследований, усваиваемость питательных веществ дроблёного ячменного зерна увеличивается до 98%, дроблёного зерна пшеницы – до 80%, дроблёного зерна кукурузы – до 90%.
Кроме того, высокая температура обеззараживает зерно и разрушает значительную часть грибковых токсинов, делая его более безопасным при использовании в качестве корма продуктивным животным.
Дезинфицирующий эффект тем сильнее, чем продолжительнее был процесс микронизации. Так, например, при микронизации на протяжении от 45 секунд до 1 минуты полностью погибают вегетативные формы большинства микроорганизмов. Количество живых спор и капсул уменьшается в 5–6 раз. Микронизация продолжительностью более 1,5 минуты приводит к гибели плесневых грибков и их спор.
Одним из опасных веществ, которые могут попадать в организм животных с зерном, является афлатоксин – продукт жизнедеятельности грибов рода Aspergillus. Их токсин устойчив к воздействию высоких температур, но микронизация может разрушить значительную его часть. Установлено, что при воздействии инфракрасного излучения в течение 30–45 секунд снижается содержание афлатоксина в зерне в 4 раза по сравнению с его первоначальным содержанием. А если продолжительность облучения больше 2,5 минут, то наступает его почти полное разрушение.
Особое влияние микронизация оказывает на антипитательные вещества зерна бобовых растений, в частности, полножировой сои. Содержащиеся в сыром зерне ингибиторы пищеварительных ферментов при скармливании его в необработанном виде нарушают процесс пищеварения в организме животного. В результате инактивации пищеварительных ферментов такими ингибиторами, дроблёное зерно бобовых культур не только само не может нормально перевариться и усвоиться. Оно также мешает перевариванию и других компонентов рациона, скормленных одновременно с бобовым зерном, что может стать причиной расстройства пищеварительной системы. В результате – корма расходуются нерационально, хозяйство несёт затраты, но недополучает целевую продукцию, а животные требуют лечения.
Высокотемпературная микронизация продолжительностью больше 1,5 минуты почти полностью разрушает ингибиторы трипсина, липоксигеназу и уреазу. Это делает бобовое зерно не только безопасным, но и доступным для нормального переваривания в пищеварительной системе животного, богатым источником ценного растительного белка. Что, в конечном итоге, выгодно в хозяйственном смысле.
Учеными проведены исследования конечного практического эффекта от использования микронизированного зерна. Результаты, полученные на одной из ферм Курганской государственной сельскохозяйственной академии им. Т. С. Мальцева, следующие.
Применение кормовой смеси на основе микронизированного зерна для поросят привело к увеличению их среднесуточных приростов с 217 г (показатель контрольной группы) до 288 г (больше на 34,2%); снизило затраты корма на 1 кг прироста живой массы на 25,19%; снизило себестоимость продукции на 14,63%; повысило рентабельность выращивания почти в полтора раза. Кроме того, поголовье меньше страдало от расстройств пищеварения, вследствие чего расходы на ветеринарное обслуживание тоже снизились.
Экономическая сторона микронизации
Принимая решение, микронизировать ли фуражное зерно, следует учитывать финансовую составляющую, а именно – стоимость приобретения специального оборудования и постоянные расходы электроэнергии на такую обработку. Но в долгосрочной перспективе затраты вполне окупаются за счёт положительного влияния микронизированного зерна на состояние здоровья и продуктивность сельскохозяйственных животных.
Если говорить конкретно, то на микронизацию 1 тонны зерна потребуется от 70 до 250 кВт/ч электроэнергии. Расход электроэнергии и стоимость оборудования зависит от выбранной модели микронизатора и его технических особенностей. Большинство моделей расходуют электроэнергию именно в упомянутом диапазоне. В настоящее время ведутся работы по созданию более экономичных моделей.
Оборудование для микронизации
Оборудование для микронизации устроено относительно просто в техническом смысле и купить его несложно. В Украине можно приобрести оборудование для микронизации таких систем следующих производителей:
- СТС «Современные технологические системы» (Украина, Белая Церковь) – украинский производитель оборудования для микронизации. Наиболее популярная модель их производства «Сояр-350». Максимальная производительность установки до 350 кг зерна в час. Для обслуживания оборудования требуется 1 оператор. Максимально возможная температура в микронизирующей камере +500оС, время обработки регулируется. «Сояр-350» имеет компактные габариты и может быть удобным для использования в малых и средних хозяйствах. Длина всей установки 2,5 м, ширина 1,2 м, высота от уровня пола 1,8 м. Её масса составляет 320 кг. Удобна модель ещё и тем, что питается от обычной розетки 220 вольт. Расход электроэнергии около 20 кВт/час. Аппараты модели «Сояр» могут быть сделаны по техническому заданию заказчика с учетом специфики и особенностей технологического процесса в его хозяйстве. Процесс изготовления под заказ занимает около 45–60 дней.
- ООО «Проммаш» (Украина, г. Днепр) – украинский производитель микронизаторов и другого зернообрабатывающего оборудования. Предприятие производит небольшие микронизаторы, рассчитанные на переработку 180–300 кг сои в час. Потребляемая мощность аппарата 36,5 кВт/час, масса оборудования в сборе 500 кг. Для работы ему нужно 3 фазы и напряжение сети 380 вольт. Обслуживание работы аппарата осуществляется одним оператором. Стоимость комплекта от 140000 грн.
На территории Украины микронизация кормов становится все более популярной. Её активно применяют в кормопроизводстве в крупных агрохолдингах и других хозяйствах, занимающихся животноводством. Микронизацию применяют при подготовке полножировой сои для приготовления из неё заменителей цельного молока и комбикормов на заводе «O.L.Kar» в Винницкой области.
Таким образом, микронизация может сделать хозяйственную деятельность более успешной и технологичной. Микронизация повышает энергетическую ценность имеющихся концентрированных кормов за счет изменения состояния и улучшения переваримости крахмала и белков. Кроме того, снижение содержания влаги упрощает хранение обработанного зерна. Устранение антипитательных веществ, разрушение микотоксинов, уничтожение присутствующей на зерне микрофлоры и насекомых делает обработанное зерно более безопасным для сельскохозяйственных животных.
Успешного вам кормопроизводства!
Виталий Чугуевец.
Поділитись в соцмережах:
