Содержание к диссертации
Введение
I. Обзор литературы 5
1.1. Витамины, макро- и микроэлементы в питании птицы 5
1.2. Производство, применение и эффективность премиксов: история и современные тенденции, проблемы и их решение 11
1.3. Сохранность витаминов и микроэлементов в премиксах 24
II. Материал, методика и условия проведения исследований 33
III. Результаты собственных исследований и их обсуждение 51
3.1. Требования к физико-химическим свойствам, совместимости и сохранности компонентов при производстве премиксов 51
Исследование 1. Влияние влажности на качество сырья и готовой продукции 51
Исследование 2.Физикомеханические свойства компонентов премикса 61
Сохранность биологически активных веществ и однородность премиксов 70
Качество премиксов с минеральными уплотнителями 72
Исследование 3 76
Исследование 4. Влияние растительного масла на качество премикса 79
3.2. Премиксы с наполнителями на основе отрубей, цеолита и известняка в кормлении птицы 86
4. Результаты производственной проверки 99
Выводы 102
Предложения производству 105
Список литературы
- Витамины, макро- и микроэлементы в питании птицы
- Производство, применение и эффективность премиксов: история и современные тенденции, проблемы и их решение
- Требования к физико-химическим свойствам, совместимости и сохранности компонентов при производстве премиксов
- Премиксы с наполнителями на основе отрубей, цеолита и известняка в кормлении птицы
Введение к работе
При интенсивном ведении птицеводства в условиях промышленной технологии содержания птицы биологически полноценное кормление является решающим фактором получения высокой продуктивности.
При этом биологически полноценное кормление предусматривает обеспечение птицы не только качественными белковыми и энергетическими кормами, но и лимитирующими аминокислотами, витаминами, микроэлементами, антиоксидантами, кормовыми антибиотиками, ферментными препаратами и другими биологически активными и минеральными веществами.
Накопленный к настоящему времени отечественный и зарубежный опыт показывает, что наиболее высокий эффект от добавок биологически активных веществ в комбикорма можно получить при комплексном их применении в виде премиксов. При непосредственном введении малых доз микродобавок в комбикорма не достигается необходимая точность их дозирования и равномерность распределения в единице корма [84].
Обычно в качестве наполнителя премиксов используют пшеничные отруби, а для улучшения технологических свойств смеси применяют растительные или минеральные масла, которые уменьшают пылеобразование и налипание на стенки и рабочие поверхности смесителя и повышают несущую способность наполнителя, улучшая тем самым однородность смеси.
В зарубежной практике для улучшения технологических свойств премикса и сохранности биологически активных веществ используют растительный носитель (отруби, мука и т.д.) в сочетании с неорганическим уплотнителем (карбонат кальция и т.п.). Это позволяет в ряде случаев отказаться от ввода масла или жира, которые из-за повышенной кислотности и содержания свободных радикалов могут снижать активность введенных в премикс витаминов при длительном хранении последних.
За последние годы в России появились витаминные препараты различных фирм производителей. Однако отсутствуют научные разработки по эффективности использования этих препаратов в премиксах с разными типами наполни-
телей. В связи с этим, изучение влияния наполнителя на качество премиксов является актуальным.
Научная новизна работы состоит в том, что дано обоснование и разработаны нормы применения минеральных веществ (известняка, мела и цеолита) в составе наполнителей витаминно-минеральных премиксов, выявлены особенности использования для этой цели цеолитов.
Практическая значимость работы заключается в том, что на основании исследований и производственной проверки производству рекомендовано для повышения качества и уменьшения объема комплексных витаминно-минеральных премиксов для цыплят-бройлеров и кур-несушек в качестве наполнителя использовать пшеничные отруби в сочетании с минеральными уплотнителями. Уровень ввода в наполнитель известняковой крупки может составлять от 30 - 40% и выше, известняковой муки и мела до 30%. Для уменьшения пылевидности премиксов рекомендуется вводить в наполнитель от 1 до 2% растительного масла, стабилизированного антиоксидантами. При использовании в составе наполнителя цеолита учитывать адсорбцию витамина Вг и использовать дополнительные методы биологического контроля за качеством таких премиксов (анализ качества яиц, печени).
Публикации. По материалам исследований опубликовано 5 работ.
На защиту выносятся следующие основные положения диссертации:
Качество премиксов с наполнителем на основе известняка, мела, цеолита и отрубей.
Влияние обработки наполнителя растительным маслом на сохранность биологически активных веществ и однородность премиксов.
Зоотехнические и биохимические показатели цыплят-бройлеров и кур-несушек в кормлении которых использовали премиксы с разным типом наполнителя.
Экономическая эффективность применения премиксов на основе известняка и с добавками цеолита в кормлении цыплят-бройлеров.
Витамины, макро- и микроэлементы в питании птицы
Основным источником биологически активных веществ для животных являются корма, но в ряде случаев они не могут полностью удовлетворить потребность организма в витаминах и микроэлементах.
Птица наиболее чувствительна к недостатку витаминов в кормах, что связано с ее биологическими особенностями (высокая скорость роста, быстрое продвижение корма по желудочно-кишечному тракту, недостаточный синтез и ограниченное всасывание эндогенных витаминов в пищеварительном тракте и т.д.) [10, 84, 86,139,140,141,142,143,166].
Проблема обостряется в случае возникновения стрессовых ситуаций (повышенная температура, вакцинация, дебекирование), снижающих потребление корма и уменьшающих кишечную абсорбцию витаминов. Субклинические и клинические заболевния также ослабляют абсорбцию витаминов в кишечнике.
Потребность птицы в витаминах изменяется и под влиянием интенсивной селекции на повышение скорости роста, яичной и мясной продуктивности, при использовании в комбикормах антибиотиков, наличии антивитаминов и плесневых грибов, неодинаковой способности птицы различных пород и возраста к эндогенному биосинтезу витаминов. Нельзя не учитывать и антагонистических и синегрических взаимодействий между отдельными элементами, а также между витаминами и другими микрокомпонентами кормосмеси. [113,146 ].
При отсутствии витаминов у цыплят развиваются авитаминозы, при недостатке витаминов - гиповитаминозы, которые у молодняка проявляются истощением, снижением устойчивости к инфекции и повышенной смертностью, а у несушек - пониженными яйценоскостью, оплодотворенностью яиц и выводимостью молодняка.
В связи с этим ассортимент витаминов, добавляемых в полноценные комбикорма для птицы, значительно шире, чем для других животных, и в настоящее время нормируется по 14 витаминам.
По своей природе и физико-химическим свойствам витамины подразделяются на две группы: жирорастворимые (A, D, Е, К) и водорастворимые - (витамины группы В, витамины С и Н).
Следует отметить, что витамин К имеет как жирорастворимую (К і и Кг), так и водорастворимую (викасол) форму [71,94,98,114].
Существует также группа так называемых витаминоподобных веществ (оротовая кислота, карнитин, липоевая кислота и др.) [71].
В таблицах 1.1 и 1.2 приведены основные физиологические характеристики жиро- и водорастворимых витаминов по данным [10, 71, 76, 84, 85, 86,113,114, 125], а также признаки витаминной недостаточности у птиц (см.таблицу 1.3).
Физиологическая роль минеральных веществ в организме птицы разнообразна. К основным, нормируемым в комбикормах для птицы макроэлементам, относятся кальций, фосфор и натрий, а к микроэлементам - железо, медь цинк, кобальт, марганец и йод. В последнее время к нормируемым микроэлементам относится селен.
В практических условиях в рационах для сельскохозяйственной птицы возможен дефицит как по кальцию, фосфору и натрию, так и по микроэлементам.
Для обеспеченности рационов по витаминами и микроэлементами разработана система гарантированных добавок без учета содержания их в кормах. Витамины и микроэлементы в комбикорма вводят в составе витаминно-минеральных премиксов.
Учитывая важную роль витаминов и микроэлементов в кормлении птицы, в промышленном птицеводстве внедрена система гарантированных добавок этой группы биологически активных веществ.
Поскольку дозы ввода в комбикорм биологически активных веществ: витаминов, микроэлементов ферментов и т.д. чрезвычайно малы, и непосредственное смешивание их со всем объемом корма не гарантирует равномерного распределения вводимых компонентов, широкое распространение получило производство премиксов. Таким образом, премикс представляет собой однородную смесь биологически активных веществ в наполнителе.
Производство, применение и эффективность премиксов: история и современные тенденции, проблемы и их решение
История начала промышленного производства премиксов относится к середине 50-60 годов прошлого века. Уже в 50-е гг. в составе кормовых смесей довольно широко использовались добавки витаминов и солей микроэлементов, а в 60-е и 70-е годы добавки антибиотиков, аминокислот, ферментных препаратов, различных стимулирующих и других веществ.
Такие обогатительные смеси не рассматривали как компонент комбикорма, а вводили дополнительно в уже готовый комбикорм в количестве 0,3% для обогащения биологически активными веществами [44, 101].
К этому периоду относятся и обширные исследования по определению эффективности их применения в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы. Была выявлена роль многих биологически активных веществ, разработаны нормы скармливания и рекомендации по применению, освоено промышленное производство ряда кормовых препаратов основных витаминов путем химического и микробиологического синтеза [101].
Уже в 70-80-х годах в мире сложилось существующее и в настоящее время подразделение премиксов на витаминные, лекарственные, минеральные и комплексные. В большинстве стран выпускали, выпускают и сейчас все перечисленные типы премиксов, которые изготовляются в виде порошкообразной добавки к комбикормам и кормовым смесям (на основе кормового наполнителя), в концентрации, рассчитанной на введение в конечную смесь в количествах 0,1-1% по массе. Наиболее распространена концентрация 0,5 -1% к комбикорму.
В некоторых странах, наряду с порошкообразной кормовой формой, производят так называемые растворимые премиксы, рассчитанные на использование с питьевой водой. Такие премиксы выпускаются в порошках, в таблетках (для домашних животных) или в растворах, в качестве наполнителя для них используется сахароза или вода. С появлением вододисперсных форм жирорастворимых витаминов, отличающихся высокой биологической доступностью, подобные растворимые премиксы стали использовать в основном для выпойки животным и птице с целью профилактики различных стрессовых факторов и повышения резистентности организма. В настоящее время на нашем рынке представлены как импортные препараты этого типа (Витеар-тотал, Гидровит АДЕ, Рихтазол АДЕС, Урсовит АДЕС, Аквитал концентрат), так и отечествен ные витаминные композиции ( Нитамин - АДзЕС, Гидротривит АДзЕ, Аквимаг, Витвод, Мультивит и т.д.) [47, 65,96].
Собственно производство премиксов в современном понимании в нашей стране начато в 1972-74 годах на комбикормовых заводах, построенных при животноводческих комплексах по выращиванию свиней и крупного рогатого скота. Одновременно начали производить премиксы на заводах Главмикробио-прома (Немешаево, Ефремово, Шебекино и др.). Традиционно это были 1% премиксы [44].
Большую роль премиксы играют в производстве белково-витаминных и других концентрированных добавок, производство которых стало наиболее популярным в конце 90-х годов прошлого века, особенно с появлением на нашем рынке импортных БВМД, которые позволили получать фантастические по тем временам привесы бройлеров (28-33 г). Сегодня привесы в 38-42 г у бройлеров и 650-750 г у поросят при откорме считают обычными [51].
Надо отметить, что первые белково-витаминные добавки в России начали вырабатывать с конца 60-х годов прошлого века на государственных комбикормовых заводах. Это было вызвано тем, что к тому времени в хозяйствах было построено свыше 1100 комбикормовых цехов-агрегатов. В задачу этих предприятий входило вырабатывать полнорационные комбикорма с использованием собственного зернофуража и белково-витаминных добавок промышленного производства. Все это позволяло значительно сократить транспортные расходы, связанные с перевозкой зерна на комбикормовые заводы. Использование БВМД позволило хозяйствам получать сбалансированную комбикормовую продукцию. В состав БВМД кроме витаминов и микроэлементов включают также и некоторые незаменимые аминокислоты. В качестве наполнителя для таких добавок используют как традиционные наполнители для премиксов, так и рыбную муку, соевый шрот и т.п. [44].
В настоящее время на нашем рынке представлены БВМД двух видов: полные концентраты и так называемые одинарные концентраты [51]. Применяя полные концентраты, потребитель может приготовить комбикорм, используя всего два-три компонента: БВМД и зерно. В этом случае норма ввода БВМД в комбикорма от 15-30%.
Использование одинарных концентратов (норма ввода 5-15%) предполагает наличие кроме зерна качественных белковых кормов.
Технология производства премиксов и БВМД достаточно сложна. Она включает в себя отдельные подготовительные линии, количество которых на специализированных заводах, производящих 0,5% и 1% премиксы или отдельные витаминные и минеральные смеси достигает 10-15.
Так на Ильиногорском заводе, построенном по итальянской технологии, 13 подготовительных линий, в том числе и специальная линия подготовки сернокислого железа [44].
В целом изготовление БВМД не отличается от производства комбикормов. Технологический процесс включает линии зернового сырья, жмыхов, шротов, рыбной и мясокостной муки, минерального и мучнистого сырья, ввода премиксов, дозирования, смешивания и упаковки готовой продукции.
На производство премиксов и БВМД в нашей стране большое влияние оказал кризис конца 80 начала 90-х годов, в результате которого, с нашего рынка почти полностью исчезли отечественные витаминные препараты. Их место заняли импортные витамины разных производителей, не всегда качественные.
Требования к физико-химическим свойствам, совместимости и сохранности компонентов при производстве премиксов
Известно, что качество биологически активных веществ может ухудшаться при хранении в неблагоприятных условиях, в число которых входит повышенная влажность. В связи с этим, нами было определено накопление воды образцами витаминов, наполнителями и солями при хранении в условиях. 100% относительной влажности. Как известно относительная влажность воздуха определяется согласно формуле (1) как отношение парциального давления паров вещества к давлению насыщенного пара этого вещества при той же температуре: /= (е_) -100% ,где (1) Е е- упругость (парциальное) давление водяного пара; Е - упругость пара, насыщающего воздух при данной температуре
При хранении образцов витаминов над водой в условиях замкнутого объема эксикатора реализуется термодинамическое равновесие между поверхностью жидкости и водяным паром, при этих условиях е = Е , таким образом относительная влажность составляет 100%. Поскольку относительная влажность величина непостоянная, то для получения воспроизводимых результатов нами измерялось накопление воды образцами в условиях при которых реализуются условия термодинамического равновесия и соответственно относительная влажность является величиной постоянной и составляет 100%..
Из таблицы 3.1 видно, что витамины адсорбируют влагу по-разному. Так при хранении в условиях 100% относительной влажности содержание воды в препарате витамина А увеличивается с 8,5% к концу 1 суток до 51% к 15 дню хранения. Содержание воды в образцах витаминов Дз, Е и Кз возрастает не так сильно -12% к концу хранения у витаминов К3 и Дз и 10,5% у витамина Е.
Среди водорастворимых витаминов значительной адсорбцией воды отличаются витамины В2, В3, В4и Н, адсорбирующие 30,5%), 87,5%, 60,5% и 27,5%) воды, соответственно. Причем на 9 день хранения в образце витамина Вз появляется жидкая фаза, а к концу хранения уже все вещество находится в растворенном состоянии.
Наименьшей гигроскопичностью отличаются образцы витаминов В5, Вб, Вд, Bi2, содержание воды в которых к 15 дню хранения составляет от 2 до 4%.
Поскольку повышенная влажность приводит к ухудшению сохранности витаминов, было проведено измерение исходной активности образцов витаминов А, Д, Е и В2 и активности после 15 дней хранения в условиях 100% относительной влажности, а также после удаления адсорбированной влаги. Для этого образцы были подсушены в эксикаторе с CaCL2 до постоянной массы. Из таблицы 3.2 видно, что после удаления влаги активность витаминов А, Е и В2 снижается незначительно, и потери активности этих витаминов составляют менее 10%, что укладывается в ошибку метода определения их наличия. И только потери активности витамина D3 превышают ошибку метода определения на 0,92% . По нашему мнению это связано с качеством защитного покрытия препарата данного витамина, и вследствие этого с более сильным разрушением витамина в условиях повышенной влажности.
Во всех образцах витамина Вз отмечено образование на 3 -й день хранения в усло виях повышенной влажности жидкой фазы и расплавление образцов.
Нами были проведены аналогичные исследования и с витаминами других известных на нашем рынке фирм (таблицы 3.3 и 3.4). Из представленных данных видно, что поведение соответствующих витаминов, выпущенных другими производителями в целом подобно. Наибольшей гигроскопичностью отличаются образцы жирорастворимых витаминов, менее гигроскопичны - водорастворимые.
Наибольшие проблемы у всех представленных образцов отмечены по витамину А (44,7-51,75% воды к 10-му дню хранения в условиях 100% относительной влажности). Проблему удалось частично решить с выпуском фирмой Адиссео витамина Микровит А 1000, качество которого в настоящее время является наилучшим. В условиях 100% относительной влажности он набирает до 29,55%» воды, что ниже, чем у других образцов.
Определенные проблемы существуют и с препаратами витамина Дз, выпущенными фирмой DSM и китайскими производителями. Содержание воды, в которых к десятому дню хранения достигает 43,8 - 50,15%), причем у исследованного нами препарата фирмы DSM отмечена уже на второй день потеря технологических свойств из-за спекания. Препараты витаминов К и Е в целом яв-ляются менее гигроскопичными, однако некоторые формы витамина К, например, гетразин и МБР фирмы Адиссео, могут быть достаточно гигроскопичны и набирать от 17,55 до 37,75 % воды.
Среди водорастворимых витаминов повышенное накопление воды отмечено у витаминов В3, В2 и витамина Н. Причем среди всех витаминов наиболее гигроскопичным является витамин Вз. При нахождении во влажной атмосфере он уже в конце первого дня хранения теряет технологические свойства и расплавляется, набирая при этом до 11,9 до 16,3% воды, а на третий день хранения часть препарата находится уже в жидком состоянии.
Полученные данные свидетельствуют о необходимости контроля за влажностью в помещении, в котором хранятся препараты, а также о целесообразности хранения препаратов в герметично закрытой таре. При отсутствии должных условий для хранения витаминов необходимо периодически контролировать влажность препаратов и, исходя из этого, делать поправку на воду при расчете навесок, или использовать метод сушки в эксикаторе над прокаленным хлористым кальцием.
Таким образом, особенности технологии производства, методы защиты сухих форм витаминов таковы, что поведение качественных препаратов различных производителей имеет много общего. Следствием этого являются и общие проблемы, возникающие при производстве премиксов. Так традиционно возникают проблемы с точным дозированием, сохранностью при хранении у витаминов А, Дз, В2, Вз или негативным влиянием на другие добавки , что характерно для витамина В4.
Известно, что наибольшей гигроскопичностью отличаются сернокислые соли микроэлементов. Наибольшее количество кристаллизационной воды содержится в FeS04-7H20 - около 45%. В таблице 3.5 представлены данные о накоплении воды солями, обычно вводимыми в состав премикса.
Премиксы с наполнителями на основе отрубей, цеолита и известняка в кормлении птицы
Полученные нами данные по гигроскопичности витаминов и солей микроэлементов разного качества могут использоваться для оценки этих добавок, и косвенно для оценки качества, выработанного премикса. При этом оценка должна быть не только лабораторной, но и биологической с использованием птицы, что и было проделано нами при выполнении работы. Разброс данных по стабильности витаминов в составе премиксов, обогащенных минеральными уплотнителями, также послужил основанием для проведения опытов на птице.
Опыты по оценке доступности витаминов разных фирм производителей из премиксов с традиционным наполнителем на основе отрубей были проведены на курах и бройлерах.
С этой целью нами были испытаны витамины с торговой маркой Лутавит (фирма БАСФ), хорошее качество которых давно известно потребителям, и витамины, известные значительно меньше, с торговой маркой Санвит (Китай).
Полученные нами результаты свидетельствуют о том ( таблица 3.30), что в среднем содержание витаминов А, Е, В2 в яйце кур опытных групп было на уровне контроля, что свидетельствует о хорошей доступности из премиксов витаминов торговой марки САНВИТ. Причем содержание витаминов в обоих группах соответствовало показателям качества инкубационных яиц. Средние показатели продуктивности птицы в контрольных и опытных группах были близкими и находились на уровне 78,5% в контроле и 80,6% в опыте.
Следует отметить, что куры опытных групп имели массу яиц в среднем 0,84 г выше, чем в контроле, а, следовательно, и вынос витаминов в этих группах с яйцом был выше.
Таким образом, доступность витаминов марки САНВИТ для кур сопоставима с доступностью витаминов фирмы БАСФ, что подтверждается данными не только по продуктивности, но и по качеству яиц.
Следует отметить, что опыт на курах и бройлерах (в первом периоде выращивания) проводился на свежеизготовленных премиксах, выработанных с учетом заявленной в сертификатах активности витаминов.
Отмеченное в 4-недельном возрасте незначительное отставание по живой массе цыплят опытной группы 1009,55 г, против 1016,03 г в контроле, послужило основанием для исследования фактической активности витаминов А, Е, D3 и В2 и изготовления премиксов для бройлеров во втором периоде выращивания с учетом этих данных (см. таблицу 3.33). Как следует из данных таблицы 3.33 это отставание по живой массе не связано с качеством витаминов, а, как выяснилось в конце выращивания, является следствием разного количества курочек и петушков в группах, что невозможно было предупредить в суточном возрасте.
В 49-дневном возрасте показатели продуктивности бройлеров опытной и контрольной групп были близкими и обеспечивали среднесуточный прирост живой массы 47,52 в опыте против 47,63 г в контроле, при затратах корма на 1 голову 4,52 кг в опыте против 4,93 в контроле. Сохранность поголовья была достаточно высокой 97,5% в обоих группах. Незначительная разница в средней живой массе бройлеров опытной и контрольной групп связана с разным количеством кур и петухов в группах, а не с качеством препаратов, которое по стабильности было близким, а отмеченная разница укладывалась в ошибку метода.
Полученные нами данные позволяют считать, что препараты витаминов с торговой маркой САНВИТ отличаются неплохим качеством, и их доступность из премиксов сопоставима с доступностью из премиксов на основе витаминов фирмы БАСФ. Данные о потерях активности витаминов через четыре месяца хранения, представленные в таблице 3.33 в целом также свидетельствуют о хорошем качестве этих витаминов. Однако несколько большие потери отмечены по витамину D3 китайского производства и витамину D3, выпущенном фирмой БАСФ. С нашей точки зрения это связано с использованием солюбилизирован-ной формы препарата, которая отличается меньшей устойчивостью к нагреванию, которое неминуемо при омылении образцов, в сравнении с несолюбили-зированной формой.
