как и кукуруза и сорго. Несмотря на различия до обработки, обработка паром и плющение, по-видимому, обеспечивают для большинства видов зерна сходный уровень переваримости и ферментации в рубце (Huntington 1997).
Что касается обработки кукурузы, если степень плющения подобрана так, чтобы нарушить целостность семенной оболочки, но не полностью разрушить эндосперм, относительно целое зерно может пройти в тонкую кишку и при этом оставаться переваримым. Это связано с тем, что обработка паром делает крахмал легко гидролизуемым амилолитическими ферментами тонкой кишки (Rowe и др. 1999). Обработка ячменя и пшеницы плющением при высокой влажности также может обеспечивать поступление большего количества крахмала в тонкую кишку сходным образом.
Hamilton (1989) изучил влияние обработки паром и плющения на зерно сорго. Такая обработка повысила переваримость крахмала сорго с 72% (плющеное зерно) до 97% и привела к увеличению удоя на 16%. Значимых различий в составе молока не наблюдалось. Напротив, Davison и др. (1994a) установили, что удой и состав молока были сходными при кормлении гранулированным зерном сорго как с предварительной обработкой паром и плющением, так и без нее.
Экструзия
При экструзии зерно подвергают воздействию влаги, давления и высоких температур (125–170o °C) в течение относительно короткого времени (15–30 секунд). Температура, давление и продолжительность обработки существенно различаются, но в целом цель экструзии — добиться высокой степени желатинизации крахмала и разрушения структуры зерна. Однако влияние взаимодействия между степенью желатинизации и физическими характеристиками готового корма на пищеварение жвачных изучено недостаточно.
Микронизация
Микронизация включает замачивание зерна, высокотемпературную обработку и последующее плющение. Этот процесс сходен с обработкой паром и плющением: зерно остается частично целым, при этом его плотность снижается, а доступность для амилолитического расщепления повышается.
Что касается зерна сорго, большинство способов обработки усиливают ферментацию в рубце, а также повышают переваримость в тонкой кишке (Rowe и др. 1999). Микронизация сорго, однако, по-видимому, почти не влияет на степень ферментации в рубце, но существенно повышает переваривание в кишечнике. Это может быть связано с изменением зерна, благодаря которому частицы размером с целое зерно быстрее проходят в тонкую кишку, сохраняя внутри желатинизированный крахмал.
Химическая обработка
Химическая обработка включает применение гидроксидов и формальдегида для повышения переваримости зерна. Обработка формальдегидом рассматривается в главе о белковых добавках.
Обработка щелочью
Обработка зерна щелочью, например гидроксидом натрия, служит альтернативой механической обработке. Она вызывает частичный гидролиз гемицеллюлозы семенной оболочки и желатинизацию (набухание) наружных крахмальных гранул, открывая доступ бактериям рубца и пищеварительным ферментам.
Обработанное щелочью зерно переваривается медленнее, чем механически обработанное, поэтому риск развития ацидоза ниже. Кроме того, снижение скорости ферментации, вероятно, создает в рубце более благоприятные условия для переваривания клетчатки.
Это подтверждают результаты двух исследований, в которых зерновые добавки давали один раз в день, а сено предоставляли вволю (Ørskov и др. 1980; Sriskandarajah и др. 1980). В обоих исследованиях при кормлении крупного рогатого скота ячменем, обработанным гидроксидом натрия, вместо плющеного ячменя наблюдалось значимое повышение потребления сена (на 23% и 19%). Обработка зерна гидроксидом натрия также сопровождалась увеличением скорости прохождения зерна через рубец (Kung и др. 1983) и снижением доли крахмала, перевариваемого в рубце (McNiven и др. 1995).
Гидроксид натрия можно наносить непосредственно на зерно распылением либо замачивать зерно в растворах гидроксида натрия на срок до 24 часов перед скармливанием. Из этих двух способов распыление представляется более практичным (Ørskov and Greenhalgh 1977). Третий, наиболее распространенный способ — смешать зерно с гидроксидом натрия (30–50 kg/т) и водой (50–150 kg/т) и выдержать его 24–48 часов до скармливания.
Moran (1982a, 1986) сравнил цельный овес, плющеный овес и овес, обработанный гидроксидом натрия. Как и ожидалось, механическая обработка овса не привела к значимым различиям в удое или выходе сухих веществ молока. Однако химическая обработка повысила удой, выход молочного жира и молочного белка на 9%, 10% и 16% соответственно.
Хотя различия не были значимыми, у обработанного щелочью овса переваримость оказалась немного выше, а содержание нейтрально-детергентной клетчатки — ниже, чем у цельного или плющеного овса. Различие объясняли более высоким потреблением DM. Соотношение липогенных и глюкогенных летучих жирных кислот в рубце скота, получавшего обработанный щелочью овес, также благоприятствовало образованию молочного жира. В совокупности эти факторы повысили продуктивность при кормлении обработанным щелочью овсом.
В исследованиях по скармливанию ячменя молочным коровам (таблица 11) молочная продуктивность при скармливании цельного ячменя, обработанного гидроксидом натрия, и плющеного ячменя была сходной и превышала продуктивность при скармливании цельного ячменя (Valentine и Wickes 1980). Напротив, Sriskandarajah и соавт. (1980) обнаружили, что при скармливании цельного ячменя, обработанного гидроксидом натрия, молочная продуктивность была выше, чем при скармливании плющеного ячменя; это они объяснили более низкой скоростью переваривания зерна, обработанного щелочью. Обработанное щелочью зерно не снижало pH рубца и имело тенденцию повышать соотношение ацетата и пропионата, благодаря чему снижение содержания жира в молоке было менее выраженным, чем при скармливании плющеного зерна. Коровы, получавшие плющеное зерно, сильнее прибавляли в массе, возможно, потому, что снижение pH рубца приводило к перераспределению питательных веществ в пользу прироста живой массы, а не производства молока. Авторы заключили, что обработка зерна щелочью обеспечивает значительное повышение продуктивности.
В обзоре ряда исследований Kaiser (1999) отметил, что наибольший прирост молочной продуктивности (23%) при обработке щелочью был получен, когда обработанное зерно замачивали в воде не менее 24 часов, давая ему набухнуть (Ørskov и соавт. 1983). Это могло улучшить пережевывание зерна и, в свою очередь, повысить его переваримость, а затем и молочную продуктивность.
В ряде исследований подчеркивалась важность дозы гидроксида натрия. Поскольку обработка гидроксидом натрия обычно дает меньший прирост переваримости в смешанных рационах из кормовых растений и зерна, чем в рационах, содержащих 100% зерна, в таких случаях рекомендуют высокие дозы (>40 g гидроксида натрия/kg цельного зерна) (Kaiser 1999).
Несмотря на неоднородность результатов многочисленных исследований, Kaiser (1999) заключил, что имеется достаточно данных, указывающих на то, что переваримость, молочная продуктивность и прирост живой массы при рационах с зерном, обработанным гидроксидом натрия, сопоставимы с показателями при рационах на основе
плющеного зерна. Эффект от скармливания ячменя, обработанного гидроксидом натрия, обычно был менее выраженным, чем от скармливания овса и пшеницы, обработанных таким же образом.
В настоящее время применение этого метода обработки ограничивают практические трудности, в том числе риски при обращении с гидроксидом натрия и опасения, связанные с коррозией. Остаются вопросы о долгосрочных последствиях скармливания животным больших количеств зерна, обработанного гидроксидом натрия, а также о возможных экологических проблемах из-за повышенного выделения натрия (Kaiser 1999). Обработанное зерно склонно затвердевать, поэтому в первые двадцать четыре часа его обычно необходимо несколько раз перемешивать; проблемой также может быть самонагревание. По этим причинам более практичными могут оказаться альтернативные методы, например обработка аммиаком.
Обработка аммиаком
Low и Kellaway (1983) сравнили скармливание молодым бычкам цельной и дробленой пшеницы с пшеницей, обработанной аммиаком. Они обнаружили, что обработка аммиаком повышала переваримость DM по сравнению с цельной пшеницей, а скорость переваривания была ниже, чем у дробленой пшеницы. Зерно, обработанное аммиаком, по-видимому, обладало преимуществами зерна, обработанного гидроксидом натрия, но создавало меньше трудностей при обращении. В частности, оно не образовывало твердую массу, как зерно, обработанное гидроксидом натрия.
Для оценки влияния обработки зерна аммиаком на молочную продуктивность были проведены лишь два исследования. При использовании кукурузы повышенной влажности, которую плющили перед скармливанием, Britt и Huber (1976) не обнаружили различий в молочной продуктивности между зерном, обработанным 6.3 g аммиака/kg зерна, и контрольным зерном, обработанным пропионовой кислотой. Однако обработка 5.4 g аммиака/kg зерна не предотвращала рост плесени, и при таком рационе молочная продуктивность была значительно ниже, чем в контрольной группе. Напротив, Robinson и Kennelly (1989) сообщили, что обработка ячменя повышенной влажности аммиаком повышала молочную продуктивность, причем наилучший результат был получен при дозе 13 g аммиака/kg DM. В этом исследовании как обработанное, так и контрольное зерно плющили перед скармливанием; полученный эффект отчасти объясняли перевариванием большей доли неволокнистых компонентов (крахмала) в тонком кишечнике.
В обзоре Kaiser (1999) сделан вывод, что имеются определенные данные, главным образом полученные в исследованиях растущих бычков, согласно которым цельное зерно, обработанное аммиаком, может успешно заменять плющеное зерно в рационах крупного рогатого скота. Однако отмечается, что для более точного определения условий обработки, необходимых для достижения этой цели, требуются дополнительные исследования. Это, безусловно, относится и к молочному животноводству.
Гранулирование
Гранулирование — распространенный промышленный процесс, при котором мелкие частицы механическим способом объединяют в более крупные под действием влаги, тепла и давления (Rowe и соавт. 1999). Под действием тепла, пара и трения, возникающих при обработке, крахмал частично клейстеризуется.
Общепризнано, что гранулирование концентратов сокращает потери корма, уменьшает пылеобразование, сводит к минимуму порчу (Ørskov 1981), повышает эффективность использования корма и позволяет равномерно распределять белки и минеральные вещества. Однако до 1990-х годов не проводилось исследований с непосредственным сравнением гранулирования концентратов для молочного скота с альтернативными способами подготовки.
Davison и Ehrlich (1991) сравнили кормовую смесь из дробленого зерна с обычными гранулами и гранулами из зерна, пропаренного и расплющенного в хлопья; все корма содержали одни и те же основные ингредиенты. Результаты показали среднюю разницу между группами, получавшими смесь и гранулы, в 1.3 kg молока в день. Преимущество
