Исследование кинетических закономерностей процесса экструдирования зерновых культур при производстве высокоусвояемых комбикормов с защищенным белком для крупного рогатого скота
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-1-44-54
Аннотация
Проблема разработки высокоусвояемых комбикормов с защищенным белком для крупного рогатого скота обусловлена спецификой желудочного тракта коров и особенностями усвоения белка. В связи с важностью предварительной влаготепловой обработки зерна для последующего протекания процесса экструзии, ее проводили паром под давлением 0,6 МПа до увлажнения комбикорма до влажности 17–20% и нагрева до температуры 70–80?С. Установлено, что тепловая обработка оказывает значительное влияние на углеводный комплекс зерна: нагревание его при высоких температурах вызывает деструкцию крахмала, сопровождающуюся образованием легкорастворимых углеводов, что оказывает положительное влияние на усвояемость корма. Исследованы кинетические закономерности процессов влаготепловой обработки, измельчения и экструдирования зерновых культур при производстве высокоусвояемых комбикормов с защищенным белком для крупного рогатого скота. Установлено, что степень декстринизации и перевариваемость крахмала возрастает с увеличением температуры нагрева кукурузы и её смеси с пшеницей до 100–110 ?С, когда производительность экструдера составила 300–320 кг/ч, перевариваемость крахмала экструдированной кукурузы и зерносмеси увеличивается до 85 и 68 мг глюкозы на 1 г продукта (далее по тексту мг/г) соответственно. Для пшеницы этот показатель ниже и соответственно составляет 50 мг/г. При нагреве в процессе экструдирования кукурузы до температуры до 120–140?С перевариваемость крахмала составляла 100–110 мг/г, а для зерновой смеси – 80–83 мг/г. При данной температуре перевариваемость крахмала экструдированной пшеницы соответствовала 60–65 мг/г. Наиболее оптимальная влажность комбикорма в процессе экструдирования с целью формирования гранул – 18%. Исследования влияние экструдирования на углеводный комплекс обрабатываемого комбикорма показали, что деструкция крахмала в экструдированном продукте повышается. Так, содержание растворимых углеводов увеличивается на 27–32%, а перевариваемость крахмала в 2 раза в экструдированном комбикорме по отношению к необработанному.
Об авторах
В. А. АфанасьевРоссия
д.т.н., профессор, кафедра технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Л. Н. Фролова
д.т.н., профессор, кафедра технологии жиров, процессов и аппаратов химических и пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
К. А. Сизиков
экстерн, кафедра технологии жиров, процессов и аппаратов химических и пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
А. Н. Остриков
д.т.н., заведующий кафедрой, кафедра технологии жиров, процессов и аппаратов химических и пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
В. Н. Василенко
д.т.н., проректор по УР, ректорат, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Список литературы
1. Афанасьев В.?А., Остриков А.?Н., Василенко В.?Н., Фролова Л.?Н. и др. Разработка стартерных комбикормов для крупного рогатого скота // Кормопроизводство. 2020. № 2. С. 39–42.
2. Золотарёв А., Седюк И., Золотарёва С. Продуктивность дойных коров при использовании новейшей технологии кормления // Научно-технический бюллетень Института животноводства Национальной академии аграрных наук Украины. 2020. № 124. С. 79–88.
3. Есаулова Л.А. Необходимость использования кормовых добавок в рационах высокопродуктивных дойных коров в хозяйствах воронежской области // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2017. № 1 (52). С. 61–69. doi: 10.17238/issn2071-2243.2017.1.61
4. Летунович Е.В., Яцко Н.А. Использование "защищенного" различными способами протеина корма при кормлении коров // Зоотехническая наука Беларуси. 2012. Т. 47. № 2. С. 148–163.
5. Погосян Д.Г., Чудайкин В.В. Распадаемость протеина в рубце и использование азотистых веществ корма у растущих бычков при химической и барогидротермической обработке кормов // Проблемы биологии продуктивных животных. 2011. № 2. С. 79–86.
6. Романов В.Н., Боголюбова Н.В., Девяткин В.А., Гришин В.Н. и др. Особенности пищеварительных и обменных процессов у молодняка крупного рогатого скота при включении в рационы "защищенной" формы карнитина // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. 2015. № 1. С. 35–42.
7. Таранович А. «Защищенные» жиры и белки в кормлении высокопродуктивных коров // Молочное и мясное скотоводство. 2010. № 4. С. 18–20.
8. Харитонов Е.Л., Остренко К.С., Лемешевский В.О. Профилактика нарушений рубцового пищеварения у растущих бычков молочных пород // Ветеринария. 2020. № 9. С. 50–55.
9. Чуприна Е.Г., Власов А.Б., Юрин Д.А., Юрина Н.А. Кормовой продукт в рационах новотельных коров, состоящий из защищенного соевого и подсолнечного белка // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. 2020. № 10 (183). С. 24–32.
10. Афанасьев В.А., Остриков А.Н., Василенко В.Н., Фролова Л.Н. и др. Оценка эффективности технологии получения зерновых хлопьев для производства комбикормов для молодняка крупного рогатого скота // Кормопроизводство. 2017. № 6. С. 33–38.
11. Kamau E.H., Nkhata S.G., Ayua E.O. Extrusion and nixtamalization conditions influence the magnitude of change in the nutrients and bioactive components of cereals and legumes // Food science & nutrition. 2020. V. 8. № 4. P. 1753-1765. doi: 10.1002/fsn3.1473
12. Menis-Henrique M.E.C., Scarton M., Piran M.V.F., Clerici M.T.P.S. Cereal fiber: extrusion modifications for food industry // Current opinion in food science. 2020. doi: 10.1016/j.cofs.2020.05.001
13. Abdel-Ghani A.A. et al. Productive performance and blood metabolites as affected by protected protein in sheep // Open Journal of Animal Sciences. 2011. V. 1. № 02. P. 24. doi:10.4236/ojas.2011.12004
14. Shelke S.K. et al. Protected nutrients technology and the impact of feeding protected nutrients to dairy animals: a review // Int J Dairy Sci. 2012. V. 7. P. 51-62. doi: 10.3923/ijds.2012.51.62
15. Offiah V., Kontogiorgos V., Falade K.O. Extrusion processing of raw food materials and by-products: A review // Critical reviews in food science and nutrition. 2019. V. 59. № 18. P. 2979-2998. doi: 10.1080/10408398.2018.1480007
16. Alqaisi O., Moraes L.E., Ndambi O.A., Williams R.B. Optimal dairy feed input selection under alternative feeds availability and relative prices // Information Processing in Agriculture. 2019. V. 6. № 4. P. 438-453. doi: 10.1016/j.inpa.2019.03.004
17. Amid S., Gundoshmian T.M., Shahgoli G., Rafiee S. Energy use pattern and optimization of energy required for broiler production using data envelopment analysis // Information Processing in Agriculture. 2016. V. 3. № 2. P. 83-91. doi: 10.1016/j.inpa.2016.03.003
18. Fu Q., Shen W., Wei X., Zheng P. et al. Prediction of the diet nutrients digestibility of dairy cows using Gaussian process regression // Information Processing in Agriculture. 2019. V. 6. № 3. P. 396-406. doi: 10.1016/j.inpa.2018.11.005
19. Zeyner A., Kirchhof S., Susenbeth A., S?dekum K.H. et al. A new protein evaluation system for horse feed from literature data // Journal of nutritional science. 2015. V. 4. doi: 10.1017/jns.2014.66
20. Chakraborty P., Shivhare U. S., Basu S. Effect of milk composition on sensory attributes and instrumental properties of Indian Cottage Cheese (chhana) // NFS Journal. 2021. V. 23. P. 8-16. doi: 10.1016/j.nfs.2021.02.002
Рецензия
Для цитирования:
Афанасьев В.А., Фролова Л.Н., Сизиков К.А., Остриков А.Н., Василенко В.Н. Исследование кинетических закономерностей процесса экструдирования зерновых культур при производстве высокоусвояемых комбикормов с защищенным белком для крупного рогатого скота. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2021;83(1):44-54. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-1-44-54
For citation:
Afanasiev V.A., Frolova L.N., Sizikov K.A., Ostrikov A.N., Vasilenko V.N. Study of the kinetic regularities of the grain extrusion process in the production of highly digestible feed with protected protein for cattle. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2021;83(1):44-54. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-1-44-54