Мікронізація концентрованих кормів – порівняно нова для сільського господарства технологія обробки фуражного зерна, спрямована на покращення його перетравності, смакових якостей та поживних характеристик, а також підвищення його безпечності для організму тварини.
Історія винекнення
Термін «мікронізація» походить від назви одиниці виміру – «мікрон». Буквально він означає – зменшення розміру частинок якогось матеріалу до мікрона. Термін був введений в обіг у науковому середовищі задовго до початку використання технології у кормовиробництві. Найбільш широко мікронізацію застосовують у хімічній промисловості та фармацевтичному виробництві.
Розробк та спроби застосування цієї технології в кормовиробництві найбільш активно проводилися в США і Європі. Але в промислових масштабах мікронізація вперше була використана в Англії фірмою «Mikronizing LTD» у другій половині ХХ століття. Ця компанія розробила обладнання та на практиці реалізувала ідею мікронізації для покращення поживних характеристик фуражного зерна.
Технологія
Мікронізація зерна – це інтенсивний вплив на нього інфрачервоним випромінюванням протягом короткого часу (від кількох секунд до кількох хвилин).
Мікронізація може бути звичайною або високотемпературною. При звичайній мікронізації зерно піддається прогріву до температури не більше +110оС. За високотемпературної мікронізації температуру доводять до +160…+200оС. Причому, зазначеної температури досягають не лише на поверхні зерен, а й у товщі їх тканин.
Використовувати вищі температури, ніж +200оС, при мікронізації фуражного зерна немає потреби. Усі корисні у господарському розумінні процеси у зерні відбуваються й до +200оС. Крім того, дослідження засвідчили, що мікронізація, проведена при температурі вище +220оС, навіть небажана. На думку багатьох дослідників, використання такого «перегрітого» зерна призводить до зворотного ефекту – депресії процесів росту молодняку, який харчується таким кормом (дослідження проводили на поросятах).
На практиці процес мікронізації концентрованого корму виглядає наступним чином. Необроблене зерно з резервуара надходить на транспортерну стрічку, що повільно рухається, утворюючи на ній шар в одну зернівку. Над зерном, що повільно рухається на стрічці, на висоті від кількох сантиметрів до кількох десятків сантиметрів працюють інфрачервоні лампи, що дають промені з довжиною хвилі від 1500 нм до 3500 нм. З усіх боків стрічка із зерном та інфрачервоні лампи закриті відбивачем світлових хвиль у вигляді захисного кожуха.
Тривалість дії інфрачервоного випромінювання регулюється швидкістю руху транспортера, а температура – інтенсивністю роботи ламп та висотою їх розташування відносно поверхні транспортера. Готове мікронізоване зерно зсипається з транспортерної стрічки у спеціальний бак.
Від високої температури вода, що міститься в зернівці, миттєво закипає, тиск усередині зростає до кількох атмосфер, внаслідок чого зерно часто лопається. Механічна міцність мікронізованих зерен значно знижується, що полегшує подальшу їхню переробку (наприклад, дроблення зерноподрібнювачами типу ДКУ). Так, для ячменю опір роздавлюванню зменшується на 11–27%. Після мікронізації зерно придатне для будь-якої іншої подальшої переробки без жодних обмежень, як і не мікронізоване.
Вплив інфрачервоним випромінюванням призводить до незворотних якісних змін усередині зернівки, які вигідно змінюють її поживні та інші властивості.
У процесі мікронізації відбуваються такі зміни:
- Деструктуризація крохмалю. Крохмаль частково клейстеризується та руйнується до декстринів, що робить його більш доступним для ферментативного розщеплення у травній системі тварин. За рахунок гідролізу крохмалю в декстрини, загальний вміст простих цукрів у кормі збільшується на 22–43%. Збільшується здатність до набухання в травному тракті крохмалю, що залишився, і його розчинність.
- Денатурація білків. Вплив інфрачервоних хвиль та високої температури призводить до денатурації первинної структури білка. Потрапляючи в травний тракт у такому вигляді, протеїн стає недоступним для використання мікрофлорою рубця жуйних і перетравлюється тільки в сичузі травними ферментами, без утворення небілкових форм азоту.
- Випаровування частини вологи. Мікронізація знижує вологість зерна, чим зменшує ризик розвитку цвілі та збільшує термін його зберігання.
- Підвищення енергоємності. Мікронізація, за рахунок збільшення доступності поживних речовин, призводить до підвищення рівня енергетичної цінності корму на 5–15%. Приблизно 40% крохмалю розщеплюється до простих цукрів, крохмальні гранули в зернах руйнуються, внаслідок чого енергія зерна стає доступнішою для організму тварини. Тварини витрачають менше часу та ресурсів свого організму на перетравлення концентрованого корму, що позитивно впливає на стан їх здоров’я і цільову продуктивність.
Після мікронізації покращуються й смакові якості обробленого зерна. Зерно набуває приємного запаху і горіхового присмаку, завдяки чому продуктивні тварини охоче поїдають корми, приготовані з нього.
Дослідження, проведені Ньюкаслським університетом, показали значне підвищення засвоюваності концентрованого мікронізованого корму в організмі сільськогосподарських тварин. А саме, згідно з результатами досліджень, засвоюваність поживних речовин подрібненого ячмінного зерна збільшується до 98%, подрібненого зерна пшениці – до 80%, подрібненого зерна кукурудзи – до 90%.
Крім того, висока температура знезаражує зерно та руйнує значну частину грибкових токсинів, роблячи його безпечнішим при використанні у якості корму для продуктивних тварин.
Дезинфікуючий ефект тим сильнішим, що тривалішим був процес мікронізації. Так, наприклад, при мікронізації протягом від 45 секунд до 1 хвилини повністю гинуть вегетативні форми більшості мікроорганізмів. Кількість їх живих спор та капсул зменшується в 5–6 разів. Мікронізація тривалістю понад 1,5 хвилини призводить до загибелі пліснявих грибків та їхніх спор.
Однією з небезпечних речовин, що можуть потрапляти до організму тварин із зерном, є афлатоксин – продукт життєдіяльності грибів роду Aspergillus. Їх токсин стійкий до впливу високих температур, але мікронізація може зруйнувати значну його частину. Доведено, що вплив інфрачервоного випромінювання протягом 30–45 секунд знижує вміст афлатоксину в зерні в 4 рази, порівняно з його початковим вмістом. А якщо тривалість опромінення становить більше 2,5 хвилин, відбувається майже повне руйнування токсину.
Особливо руйнівний вплив мікронізація здійснює на антипоживні речовини зерна бобових рослин, зокрема повножирової сої. Інгібітори травних ферментів, що містяться в сирому соєвому зерні, при згодовуванні його в необробленому вигляді порушують процес травлення в організмі тварини. В результаті інактивації травних ферментів такими інгібіторами, подрібнене зерно бобових культур не лише саме не може нормально перетравитись і засвоїтись. Воно також заважає перетравленню інших компонентів раціону, згодованих одночасно з бобовим зерном, що може стати причиною розладу травної системи. Це призводить до нераціонального використання кормів, господарство несе витрати, але недоотримує цільову продукцію, а тварини потребують лікування.
Високотемпературна мікронізація тривалістю більше 1,5 хвилин майже повністю руйнує інгібітори трипсину, ліпоксигеназу та уреазу. Це робить бобове зерно не лише безпечним, але й доступним для нормального перетравлення в травній системі тварини, багатим джерелом цінного рослинного білка. Що, зрештою, вигідно для господарства.
Вчені дослідили кінцевий практичний ефект від використання мікронізованого зерна. На одній із ферм Курганської державної сільськогосподарської академії ім. Т. С. Мальцева були отримані наступні результати.
Згодовування кормової суміші на основі мікронізованого зерна поросятам призвело до збільшення їх середньодобових приростів з 217 г (показник контрольної групи) до 288 г (більше на 34,2%); зменшило витрати корму на 1 кг приросту живої маси на 25,19%; знизило собівартість продукції на 14,63%; підвищило рентабельність вирощування майже у півтора рази. Крім того, поголів’я менше страждало на розлади травлення, внаслідок чого витрати на ветеринарне обслуговування теж знизилися.
Економічний бік мікронізації
Вирішуючи, чи треба мікронізувати фуражне зерно, слід враховувати фінансову складову, а саме – вартість придбання спеціального обладнання та постійні витрати електроенергії на таку обробку. Але у довгостроковій перспективі ці витрати цілком окупаються за рахунок позитивного впливу мікронізованого зерна на стан здоров’я та продуктивність сільськогосподарських тварин.
Якщо говорити конкретно, то на мікронізацію 1 тонни зерна потрібно від 70 до 250 кВт/год електроенергії. Витрата електроенергії та вартість обладнання залежить від обраної моделі мікронізатора та його технічних особливостей. Більшість моделей витрачають електроенергію саме у згаданому діапазоні. В даний час ведуться роботи зі створення більш економічних моделей.
Устаткування для мікронізації
Обладнання для мікронізації влаштоване відносно просто в технічному рузумінні й купити його нескладно. В Україні можна придбати обладнання для мікронізації таких систем наступних виробників:
- СТС «Сучасні технологічні системи» (Україна, Біла Церква) – український виробник обладнання для мікронізації. Найбільш популярна модель їхнього виробництва «Сояр-350». Максимальна продуктивність установки до 350 кг зерна за годину. Для обслуговування обладнання потрібний один оператор. Максимально можлива температура в мікронізуючій камері +500оС, час обробки регулюється. «Сояр-350» має компактні габарити і може бути зручним для використання у малих та середніх господарствах. Довжина всієї установки 2,5 м, ширина 1,2 м, висота від рівня підлоги 1,8 м. Її маса становить 320 кг. Зручна ця модель ще й тим, що живиться від звичайної розетки 220 вольт. Витрата електроенергії близько 20 кВт/год. Апарати моделі «Сояр» можуть бути виготовлені за технічним завданням замовника з урахуванням специфіки та особливостей технологічного процесу у його господарстві. Термін виготовлення на замовлення – близько 45–60 днів.
- ТОВ «Проммаш» (Україна, м. Дніпро) – український виробник мікронізаторів та іншого зернообробного обладнання. Підприємство виробляє невеликі мікронізатори, розраховані на переробку 180–300 кг сої на годину, споживана потужність апарату від 36,5 кВт/год, маса обладнання у зборі 500 кг. Для роботи цього обладнання потрібно 3 фази і напруга мережі 380 вольт. Обслуговування роботи апарату здійснюється одним оператором. Вартість комплекту від 140 000 грн.
На території України мікронізація кормів стає дедалі популярнішою. Її активно застосовують у кормовиробництві в великих агрохолдингах та інших господарствах, що мають тваринництво. Мікронізацію застосовують при підготовці повножирової сої для приготування замінників цільного молока та комбікормів на заводі «O.L.Kar» у Вінницькій області.
Таким чином, мікронізація може зробити господарську діяльність успішнішою та технологічнішою. Мікронізація підвищує енергетичну цінність наявних кормів за рахунок зміни стану та покращення перетравності крохмалю та білків. Крім того, зниження вмісту вологи полегшує зберігання обробленого зерна. Усунення антипоживних речовин, руйнування мікотоксинів, знищення присутньої на зерні мікрофлори та комах робить оброблене зерно безпечнішим для сільськогосподарських тварин.
Успішного вам кормовиробництва!
Віталій Чугуєвець.
Поділитись в соцмережах:
