кормовой продукт для сельскохозяйственных животных и птицы

Формула изобретения

1. Кормовой продукт для сельскохозяйственных животных и птицы, отличающийся тем, что он содержит термически инактивированные семена сои и/или люпина, а также жмых кукурузных зародышей при следующем соотношении ингредиентов, мас.% в пересчете на лущеные семена:

жмых кукурузных зародышей	0,1-50
инактивированные семена сои и/или люпина	остальное

2. Кормовой продукт по п.1, отличающийся тем, что оболочки люпина бобов и сои удалены, по меньшей мере, частично.

3. Кормовой продукт по п.1, отличающийся тем, что семена сои и люпина смешаны до проведения термической инактивации.

4. Кормовой продукт по п.1, отличающийся тем, что семена сои и люпина смешаны после термической инактивации.

5. Кормовой продукт по п.1, отличающийся тем, что использованы семена люпина и сои, обработанные путем термообработки семян ступенчатым нагревом с последующим увлажнением и охлаждением термически инактивированных семян, первым измельчением семян, увлажнением и вторым измельчением семян, при этом температура последней ступени нагрева составляет от 105 до 140°С, после прохождения охладителя температура продукта составляет менее 60°С, а после стадии увлажнения содержание влаги в продукте составляет от 11 до 13,5 мас.%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства кормов для животных и птиц, предпочтительно крупного рогатого скота, и может быть использовано в качестве кормового продукта или компонента кормового продукта, применяемого в сельском хозяйстве.

Известна (патент RU 2162287) кормовая добавка для сельскохозяйственных животных и птицы, содержащая соли железа, цинка, кобальта, марганца, меди в виде цитратов, а также йодистый калий, селенит натрия, белковые компоненты: шрот соевый, шрот подсолнечный, рыбную муку, мясокостную муку, кормовые дрожжи, мицелий лимонной кислоты, витамины, органические кислоты, лизин, метионин и обесфторенный фосфат.

Недостаток кормовой добавки заключается в его многокомпонентности, а также в том, что шрот соевый, на долю которого приходится до 20 мас.%, содержит ингибиторы протеолитических ферментов - ингибиторы трипсина и химотрипсина. Кроме того, известная кормовая добавка не сбалансирована по основным питательным компонентам.

Известна (патент RU 2096968) белково-витаминно-минеральная добавка "Эликсир", содержащая подсолнечный жмых или шрот соевый, рапсовый, премикс, антиоксидант, лизин, метионин, мясокостную муку.

Однако БВМД "Эликсир" состоит из дорогостоящих компонентов и имеет ограниченную область применения - питание бройлеров. Кроме того, известная кормовая добавка не сбалансирована по основным питательным компонентам.

Техническая задача, решаемая посредством разработанного технического решения, состоит в получении нового кормового продукта.

Технический результат, получаемый при реализации разработанного продукта, состоит в уменьшении его себестоимости при одновременном получении сбалансированного кормового продукта, который может быть использован как самостоятельно, так и в сочетании с другими компонентами комбикормов, при уменьшении количества антипитательных компонентов, входящих в его состав.

Для получения указанного технического результата предложено использовать кормовой продукт для сельскохозяйственных животных и птицы, содержащий термически инактивированные семена сои и/или люпина, а также жмых кукурузных зародышей при следующем соотношении ингредиентов (мас.% в пересчете на лущеные семена):

жмых кукурузных зародышей	от 0,1 до 50%
инактивированные семена сои и/или люпина	остальное.

Содержание сои в смеси соя-люпин в пересчете на лущеные семена может колебаться от 1,0 до 70 мас.%. Аналогично содержание люпина в смеси пересчете на лущеные семена может составлять от 1,0 до 70 мас.%. В одном из вариантов реализации оболочки люпина бобов и сои могут быть удалены, по меньшей мере, частично. Семена сои и люпина смешаны как до проведения термической инактивации, так и после термической инактивации. Жмых зародышей кукурузы не требует термической обработки, и он предпочтительно добавлен после термической инактивации семян сои и люпина. Предпочтительно использованы семена люпина и сои, обработанные путем термообработки семян ступенчатым нагревом с последующим увлажнением и охлаждением термически инактивированных семян, первым измельчением семян, увлажнением и вторым измельчением семян, при этом температура последней ступени нагрева составляет от 105 до 140°С, после прохождения охладителя температура продукта составляет менее 60°С, а после стадии увлажнения содержание влаги в продукте составляет от 11 до 13,5 мас.%.

Отличием разработанного кормового продукта от кормовых продуктов, известных из уровня техники в данной области, является одновременное использование термически инактивированных бобов сои и люпина и жмыха зародышей кукурузы, представляющего собой отход производства кукурузного масла.

Продукты переработки кукурузы отличаются высокой перевариваемостью питательных веществ и доступностью аминокислот (86-88%), они с успехом могут заменять зерновое сырье, в первую очередь, как источник протеина. Жмых кукурузных зародышей богат энергией, крахмалом, который способен проходить до тонкого кишечника крупного рогатого скота и там перевариваться, а также белками, незаменимыми жирными кислотами и каротиноидами, которые способны балансировать рационы кормления по этим показателям. Ниже приведены характеристики жмыха кукурузных зародышей по ТУ 9146-025-10106225-2004 (табл.1), физико-химические показатели жмыха кукурузного зародыша (табл.2) и аминокислотный состав (табл.3).

Табл.1
М.д. влаги и летучих в-в, %	3,5
М.д. жира (на АСВ), %	14,4
М.д. сыр. протеина (на АСВ), %	24,0
М.д. золы нераст-й в 10% НСЛ (на АСВ), %	0,11
М.д. сырой клетчатки (на АСВ), %	6,9
Посторонние примеси	отсутствуют
ОЭП, к.е., не менее	1,16
Содержание витамина Е, мг/100 г не менее	5,8
Содержание каротиноидов, мг/100 г., не менее	8,4
Кислотное число, мг/КОН/г, не более	4,3
Перекисное число, % йода/г	0,04
М. д. нитратов, мг/кг	51,3±15,0

Табл.2
Обменная энергия, ккал/100 г	317
Линолевая кислота	5,95
Кальций	0,5
Фосфор	0,73
Натрий	0,04
Хлор	-
Железо, мг/кг	-
Магний, мг/кг	-

Табл.3
Аргинин	1,09
Глицин	-
Серин	-
Гистидин	0,37
Изолейцин	0,48
Лейцин	0,89
Лизин	0,96
Метионин	0,26
Цистин	0,30
Фенилаланин	0,47
Тирозин	-
Треонин	0,52
Триптофан	0,22
Валин	0,70

Состав разработанного кормового продукта зависит от его последующего применения.

Для проведения термической инактивации может быть использовано устройство, содержащее устройство термической инактивации семян бобовых культур ниже приведенной конструкции. Устройство термической инактивации (инактиватор) содержит, по меньшей мере, одну секцию нагревателя с корпусом, расположенный на входе в нагреватель узел загрузки продукта, который может выполнять и функцию смешивания ингредиентов, и расположенный на выходе из нагревателя узел для выгрузки продукта, причем нагреватель выполнен в виде расположенных в его корпусе и закрепленных на корпусе множества горизонтальных труб, внутренние объемы которых соединены друг с другом, системы подачи теплоносителя на входы верхних труб и системы отвода теплоносителя на выходе нижних труб, при этом расстояние между соседними трубами соизмеримо с размером обрабатываемого семени, а трубы расположены параллельными рядами со смещением от ряда к ряду. В качестве теплоносителя может быть использована любая текучая неагрессивная среда, способная перемещаться по внутреннему объему труб при температуре, необходимой для термической инактивации семян бобовых культур. В частности, в качестве теплоносителя может быть использован пар, а также жидкости или жидкие смеси, в том числе и растворы, с высокой температурой кипения. Обычно используют трубы из стали, поскольку они достаточно устойчивы к действию практически любых видов теплоносителя, обладают хорошей теплопроводностью и могут быть достаточно легко смонтированы в корпусе любым известным путем. Преимущественно устройство содержит несколько уровней размещения труб в секции нагревателя. Вышеуказанное техническое решение обеспечивает нагрев поступающих в секцию семян бобовых культур до необходимой температуры в течение короткого промежутка времени. Предпочтительно для повышения теплоотдачи и создания эффекта смешивания обрабатываемых семян бобовых культур желательно, чтобы трубы в секции были расположены параллельно со смещением от ряда к ряду. Но для усиления теплового воздействия на обрабатываемые семена бобовых культур трубы могут быть расположены параллельно в ряду, но в соседних рядах трубы могут быть расположены под углом относительно направления труб предыдущего ряда. Кроме того, внутренние объемы труб в ряду и/или в секции могут быть соединены между собой в корпусе более одного раза с образованием сетчатой структуры. Это обеспечит большую теплоотдачу внутри корпуса. В одном из вариантов реализации разработанного устройства может быть использован корпус прямоугольного сечения в поперечнике, при этом трубы, изготовленные из стали, проходя через внутренний объем корпуса, частично выходят за его пределы и закреплены сварными или резьбовыми соединениями на корпусе. При этом вне пределов корпуса трубы соединены в единую систему путем сообщения внутренних объемов труб изогнутыми полыми перемычками. Однако корпус может иметь в сечении и отличную от прямоугольной форму. Кроме того, соединение труб полыми перемычками может быть произведено и внутри корпуса. С одной стороны, это несколько усложняет монтаж, но, с другой стороны, несколько уменьшает тепловые потери. Теплоноситель поступает первоначально в верхние ряды труб, проходит по объединенной системе труб, нагревая внутреннее пространство корпуса и обрабатываемые семена бобовых культур, и выходит их одной из труб нижнего ряда. В некоторых вариантах реализации разработанной конструкции теплоноситель затем поступает в теплообменник, нагревается там и повторно поступает на вход системы труб. Для обеспечения термической инактивации семян любых бобовых культур желательно, чтобы устройство содержало более одной секции нагревателя. Для уменьшения тепловых потерь желательно использовать термоизолированный корпус устройства. Термоизоляция корпуса может быть произведена любым известным путем. На выходе из корпуса может быть установлено средство регулирования скорости перемещения семян по устройству. Предпочтительно, оно может быть выполнено в виде ирисовой диафрагмы и/или средства создания колебаний устройства.

Термическую инактивацию семян бобовых культур проводят следующим образом.

Семена бобовых культур, подлежащие термической инактивации, загружают в, по меньшей мере, один приемный бункер. В случае использования одного бункера при необходимости получения смеси термически инактивированных семян различных бобовых культур в приемном бункере происходит их смешивание. В случае использования нескольких бункеров в каждый из используемых бункеров помещают семена одной из бобовых культур и, регулируя удельную подачу через норию семян каждого бобового растения на транспортер системы подачи исходных семян бобовых культур в бункер-накопитель, производят на транспортере предварительное составление смеси семян бобовых культур заданного состава. Затем осуществляют перемещение семян (или смеси семян) в бункер-питатель. Из бункера-питателя предпочтительно самотеком исходные семена поступают в устройство термической инактивации семян. При этом предварительно во внутренний объем труб устройства термической инактивации семян подают поток теплоносителя. В устройстве термической инактивации обрабатываемые семена самотеком перемещаются в направлении сверху вниз, проходя через секции нагрева. Для постоянства скорости перемещения возможно использование генератора вибрации, воздействующего на устройство термической инактивации. Удаление термообработанных бобов осуществляют из нижней части указанного устройства. Выделившаяся при термической инактивации семян влага в виде пара удаляется через загрузочное отверстие устройства термической инактивации. Теплоноситель, проходя по системе труб сверху вниз через все секции, разогревает внутренний объем корпуса. В процессе перемещения семян бобовых культур внутри корпуса происходит их термообработка с инактивацией. Поскольку скорость перемещения семян бобовых культур внутри корпуса предпочтительно практически постоянна, то все обрабатываемые (инактивируемые) семена получают практически одинаковое количество тепловой энергии. Это обеспечит при одинаковой скорости перемещения смеси бобов в вертикальной плоскости одинаковые условия прогрева смеси. При необходимости скорость перемещения обрабатываемых (инактивируемых) семян по корпусу может быть уменьшена или увеличена с использованием средства регулирования скорости перемещения семян по устройству (предпочтительно, в виде заслонки) или приданием корпусу устройства термической инактивации вибрации.

При перемещении смесь бобов поступает в первую зону нагрева, где к каждому семени подводят определенное количество тепловой энергии. При дальнейшем перемещении в семени происходит процесс перераспределение тепла и влаги. При указанном процессе перераспределения подведенное во время первой ступени нагрева количество тепловой энергии равномерно перераспределяется по всему объему семени. Промежуток времени, во время которого в семени осуществляется процесс перераспределения тепла и влаги, то есть промежуток времени между окончанием первой ступени нагрева и началом второй ступени нагрева продукта, предпочтительно не превышает удвоенной продолжительности нагрева продукта. Указанное временное соотношение между продолжительностью ступени нагрева и ступени перераспределения тепла и влаги определено эмпирически. Как показали проведенные исследования, при выходе за границу указанного диапазона происходит существенное увеличение энергоемкости всего процесса без увеличения указанного технического результата. При дальнейшем перемещении термически инактивируемых семян они поступают во вторую зону нагрева, где к каждому предварительно нагретому во время первой ступени нагрева семени подводят определенное количество тепловой энергии. За счет подведенного во время второй ступени нагрева тепла происходит нагрев остаточной влаги в семени. При дальнейшем перемещении семена выходят из зоны нагрева, и в семени происходит процесс дальнейшего перераспределение тепла и влаги. Далее ступени повторяются описанным выше образом, то есть осуществляют ступенчатый нагрев влаги каждого семени до необходимой температуры и перераспределения тепла и влаги после каждого цикла нагрева. Нагрев семян приводит к разрушению и значительному снижению активности содержащихся в семенах веществ, вызывающих плохой запах, вкус и вкусо-ароматические ощущения в готовых продуктах - т.е. повышению потребительских характеристик готового продукта.

После прохождения устройства термической инактивации термообработанные семена поступают по системе транспортировки термообработанных семян в охладитель семян, где происходит принудительное охлаждение термически инактивированных семян с сохранением значительного количества усвояемых аминокислот и белка. После охладителя термообработанные семена поступают в первый измельчитель термообработанных семян, где их раскалывают на 2-4 части. Измельченные бобы поступают в увлажнитель, где влажность измельченных семян доводят до установленной стандартом величины. Одновременно, при необходимости, происходит дополнительное охлаждение термообработанных семян бобовых культур. Увлажненные частицы поступают во второй измельчитель термообработанных семян, где получают частицы размером до 1-2 мм. Измельченные частицы через систему выгрузки измельченных термообработанных семян поступают на смешение со жмыхом кукурузных зародышей, а затем на склад или в транспортный узел предприятия.

Удаление оболочек бобовых семян может быть осуществлено любым известным способом как до процесса термической инактивации, так и после процесса термической инактивации.

Смешение термически инактивированных семян бобовых культур со жмыхом кукурузных зародышей проводят любым известным образом.

Согласно проведенным исследования ингредиенты (термически инактивированные семена люпина и сои) содержат от 1,5 до 2,3% от изначального, присущего исходным семенам количества антипитательных веществ, при этом себестоимость готового продукта составляет менее 40% от себестоимости кормового продукта, содержащего только соевые бобы, при наличии всех незаменимых аминокислот.