6. Способы тепловой обработки зерновых компонентов комбикормов
В России используют рецепты для производства стартерных комбикормов, качество и цена которых во многом зависит от входящих в них импортных составляющих [14]. На современном этапе развития животноводства использование импортных стартерных комбикормов для большинства хозяйств страны невыгодно из-за их высокой цены.
В настоящее время в качестве перспективного компонента – заменителя молочного белка в составе комбикорма-стартера используется соя, которая является одной из высокобелковых сельскохозяйственных культур, содержащая до 40 % протеина. Белки сои неоднородны по структуре и функциям, среди которых есть антипитательные вещества – ингибиторы протеаз, гемагглютинины, сапонины, аллергены, соин, уреаза, влияющие на переваримость, использование энергии и биологически активных веществ корма. В первую очередь речь идёт об ингибиторах трипсина – фермента поджелудочной железы, расщепляющий протеин на аминокислоты.
Самым доступным технологическим методом инактивации антипитательных компонентов зернобобовых является тепловая обработка.
6.1. Экструдирование
В условиях комбикормового производства для тепловой обработки зерновых чаще всего применяют экструдеры (рис. 15). При экструдировании происходит перемешивание, измельчение и гидротермическая обработка зерновой массы с давлением до 40 атмосфер и температуре до 200 ºС. После такого процесса повышается содержание сахаров, скорость гидролиза крахмала и улучшается санитарное состояние зерна [2].
Процесс экструзии занимает менее 30 сек. За это время сырьё успевает пройти несколько стадий обработки: тепловую, стерилизацию и обеззараживание, измельчение и смешивание, частичное (до 50 % от исходного) обезвоживание, стабилизацию, текстуризацию, экспандирование и профилирование.
В основе экструдирования лежат три процесса:
Температурная обработка под давлением; механохимическое деформирование продукта; «взрыв» продукт во фронте ударного разряжения.
После тепловой обработки улучшаются вкусовые качества кормовых средств, так как образуются различные ароматические вещества и т.д., значительно возрастает активность ферментов в переваримости кормов, а также нейтрализация некоторых токсинов и гибель их продуцентов.
Зерно обрабатывают в пресс-экструдере при давлении до 40 атмосфер и температуре до + 200 ºС. После этого из пресс-экструдера выходит вспученный, пористый продукт в виде жгута (стренг) диаметром 20-30 мм, с объёмной массой 100-120 г/дм3 и влажностью 7-9 %.
В результате такой комплексной обработки получают экструдант с приятным хлебным вкусом и запахом. При практически удваивается питательная ценность корма.
Сейчас же происходит то, что можно сравнивать с кормлением животных конфетами в свинцовой оболочке – животное усваивает лишь половину питательных веществ, поскольку почти вся энергия уходит на переваривание «обёртки». В итоге просто поддерживается жизнедеятельность животных и получаются небольшие привесы.
При экструзионной обработке зерна, половина работы желудка животного выполняется экструдером и поэтому энергия корма целиком идёт на строительство организма животного.
Из вышесказанного следует, что экструдированные корма незаменимы при кормлении молодняка животных.
Экструдированный корм практически стерилен после 3-4 месячного хранения в обычных складских условиях.
При влажности комбикорма 12-14 % естественное разложение витаминов происходит значительно интенсивнее, чем в стренгах (7-9 %). При экструдировании воздействие высоких температур происходит по длительности 10-12 секунд, за этот период времени витамины не подвергаются разрушению. Экструдант, кроме того, обладает хорошими абсорбирующими свойствами, поэтому он может служить профилактическим средством при желудочно-кишечных расстройствах.
При экструзии под действием температуры и давления происходит глубокое преобразование структуры и свойств питательных веществ, что
позволяет производить высококачественный продукт, обладающий следующими свойствами: улучшаются вкусовые качества за счёт однородности состава, устраняется неприятный запах, увеличивается доля сахаров за счёт деструкции полисахаридов; под действием температуры и давления происходит стерилизация кормов, тем самым, улучшая их санитарный статус; устраняется или значительно уменьшается влияние антипитательных факторов и их отрицательное воздействие на животных; в результате экструзии получается более структурированный корм, специально приспособленный и лучше отвечающий потребностям животных, отрицательный эффект обработки сведён до минимума (деструкция витаминов, жиров и аминокислот) за счёт быстроты операции, время прохождения продукта через экструдер составляет 30 секунд, а под воздействием максимальной температуры он находится всего 5-6 секунд.
6.2. Характеристики экструдированных зерновых кормов
Влияние экструзии на белки
Экструзионная обработка повышает переваримость белков, делает более доступным аминокислоты вследствие разрушения в молекулах белка вторичных связей. Благодаря относительно низким температурам и кратковременности тепловой обработки сами аминокислоты при этом не разрушаются. В то же время экструдеры успешно нейтрализуют факторы, отрицательно влияющие на пищевую ценность сырья, такие как ингибитор трипсина, уреазу и прочие.
Технология экструзии особенно благотворно влияет на белковые добавки для жвачных животных, так как при этом увеличивается количество белка, не разрушающегося в рубце животного, кроме того, экструзия обеспечивает более полную усвояемость белка в тонком отделе кишечника. В итоге повышается продуктивность скота и снижаются затраты кормов.
Влияние экструзии на крахмал
В процессе экструзии крахмал желатинируется, что повышает его усвояемость. При выходе из экструдера температура и давление резко падают, что приводит к увеличению конечного продукта в объёме.
Влияние экструзии на жиры
Происходит разрыв стенок жировых клеток, вследствие чего повышается ценность продукта. Увеличивается стабильность жиров, благодаря тому, что такие ферменты, как липаза, вызывающие прогоркание масел, разрушаются в процессе экструзии, а лецитин и токоферолы, являющиеся природными стабилизаторами, сохраняют полную активность. Сырьё находится под воздействием максимальных температур всего 5-6 секунд, а для окисления требуется гораздо более высокая температура и более длительная тепловая обработка.
Влияние экструзии на клетчатку
Клетчатка в процессе трения и дробления измельчается, что повышает её переваримость.
