Использование сыворотки при производстве кормовых добавок нового поколения

15-05-2014, 12:48

В настоящее время большая часть сыворотки в необработанном виде используется для кормления сельскохозяйственных животных. Установлено, что при скармливании необработанной молочной сыворотки у животных часто наблюдаются желудочно-кишечные расстройства, обусловленные присутствием значительного количества лактозы. Обработка же сыворотки ферментами с целью расщепления лактозы исключает возможность возникновения у животных заболеваний, связанных с лактозной непереносимостью.
В ГОУ Вологодская государственная молочно-хозяйственная академия им. Н.В. Верещагина разработана технология получения сыворотки молочной ферментированной сгущенной (СМФС), обогащенной комплексом моносахаров, полученых в результате гидролиза лактозы, лактатами и аминокислотами.
Гидролиз лактозы в творожной сыворотке проводят с помощью фермента, образуемого специально подобранным штаммом термофильного стрептококка Str. thermophilus В-5392, являющегося активным продуцентом β-галактозидазы (уровень активности от 12 500 до 15 000 ед/мг белка). Применяемый штамм Str. thermophilus использует в качестве источника углерода лактозу, утилизируя галактозную составляющую молекулы лактозы, при этом глюкоза секретируется в среду.
Кроме термофильного стрептококка в состав заквасочной микрофлоры входит Lactobacillus acidophilus, который повышает антагонистическую активность продукта, увеличивает срок хранения продукта за счет ингибирующего действия Lactobacillus acidophilus и образованных им метаболитов. Ацидофильная палочка также создает в желудочно-кишечном тракте условия, неблагоприятные для развития патогенных микроорганизмов.
Для обеспечения оптимальных условий развития заквасочной микрофлоры уровень кислотности творожной сыворотки снижают раствором питьевой соды (гидрокарбоната натрия), которая является химически безопасным и доступным реагентом, традиционно используемым в пищевой промышленности. Выбранная концентрация раствора пищевой соды позволяет провести нейтрализацию до pH (6,5 ± 0,5) перед началом процесса ферментации.
Ферментацию сыворотки под действием молочнокислых микроорганизмов осуществляли при температуре (40 ± 5) °С. Выбранный процент внесения закваски (3-5%) обеспечивает достижение гидролиза лактозы за 4-6 часов сквашивания. Так, количество лактозы в свежей сыворотке составляло (3,5 ± 0,3) %, а в ферментированной — (1,3 ± 0,2) %. В ходе реакции молочной кислоты с гидрокарбонатом натрия образуется лактат натрия, присутствие которого в продукте также способствует лучшему усвоению основного корма.
Результаты проведенных испытаний на телятах 3-х месячного возраста показали, что при включении в рационы телят СМФС питательные вещества переходят в легкоусвояемую форму, молочнокислые микроорганизмы ускоряют формирование симбионтной микрофлоры и микрофауны преджелудков, обеспечивая повышенную целлюлозолитическую активность пищеварительной системы. Скармливание кормовой добавки из СМФС телятам в течение молочного периода выращивания способствует интенсификации роста и развития, обеспечивает формирование пассивного иммунитета, ускоряет процесс становления пищеварительного статуса.
Сотрудниками ООО «Профессиональные биотехнологии» разработана технология «Биотек — сыворотка молочная гидролизованная». Препарат является продуктом глубокой микробиотехнологической переработки молочной сыворотки с последующим низкотемпературным сгущением. Безлактозный препарат «Биотек» содержит частично гидролизованный белок молочной сыворотки, олигопептиды и свободные аминокислоты, глюкозу, галактозу, лактаты, нуклеиновые кислоты, витамины С, Е, В1, B2, B6, PP, (1-каротин, эргостерин, фолиевую кислоту, ферменты, микро- и макроэлементы, полисахариды и другие биологически активные вещества, а также живую культуру лактобацилл и лактококков. В 1 см3 сыворотки содержится не менее 1*10в6 КОЕ молочнокислого стрептококка Lactococcus lactis.
Сыворотка улучшает аппетит, полностью усваивается организмом, способствует исчезновению неприятного запаха из пасти животного. Являясь эффектором пищеварения, повышает конверсию корма. Бактерии Lactococcus lactis отличаются устойчивостью к пищеварительным сокам и ферментам желудочно-кишечного тракта млекопитающих. Размножаясь, они выделяют в окружающую среду ферменты, витамины и другие биологически активные вещества, под воздействием которых нормализуется видовой состав микрофлоры кишечника. Повышает устойчивость к вирусным инфекциям. Сыворотка содержит в своем составе лактаты, которые лучше, чем лактоза, усваиваются организмом и обладают бактерицидными и бактериостатическими свойствами.
Использование СМГ «Биотек» позволяет оптимизировать микробиоценоз желудочно-кишечного тракта, способствует в значительной степени нормализации обменных процессов в организме животных, устраняет пищевую недостаточность большинства происхождений, ускоряет клиническое выздоровление больных и ослабленных животных, повышает аппетит, обладает выраженным противовоспалительным и гепатопротекторным эффектами. Повышает содержание аминного азота, общего белка и альбуминов, снижает уровень свободного оксипролина в плазме крови, повышает количество эритроцитов, гемоглобина. Обладает гипогликемическими и противоанемическими свойствами. Повышает бактерицидные свойства крови. Обладает глистогонным действием в отношении круглых червей, восстанавливает и поддерживает гормональный и иммунологический статус, повышает общую резистентность животных, стимулирует их рост и развитие.
При производстве комбикормов для птиц (курицы-бройлеры, несушки и утки-бройлеры) препарат вводят в количестве 1 % к массе корма; для свиней, рыб, пушных зверей, лошадей — 2%; KPC и овец — 3%. Свойства «Биотек» исследованы и рекомендованы к применению ведущими ВНИИ страны: ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса, ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» и др.
Сотрудниками СевКавГТУ разработана кормовая добавка из молочной сыворотки, обогащенной кальцием, в основе технологии которой лежит обогащение сгущенной сыворотки яичной скорлупой как источником кальция. В процессе технологической обработки в продукте образуется лактат кальция при взаимодействии кальция и молочной кислоты. Кормовая добавка обладает пластичной консистенцией, удобна при транспортировке и хранении. Технологический процесс получения кормовой добавки включает следующие операции: приемка молочной сыворотки, выделение жира и казеиновой пыли, сгущение до массовой доли сухих веществ 60% и обогащение органическим кальцием. Данный продукт можно отнести к группе продуктов с промежуточной влажностью, показатель активности воды находится на уровне 0,75-0,65, и он практически не подвержен микробиологической порче. Возможное развитие осмофильных дрожжей предотвращается путем внесения солей бензойной кислоты в качестве консерванта, что значительно увеличивает срок хранения продукта.
Лактат кальция лучше других кальциевых солей органических кислот растворяется в воде и не раздражает слизистую оболочку желудка — его раствор имеет нейтральную реакцию. Добавление лактата кальция в корм позволяет активизировать ряд ферментов, способствующих повышению усвояемости кормов, поддерживать кальциевый пул в биологических жидкостях в требуемых границах. Продукт может быть использован в качестве самостоятельной кормовой единицы, вводится в состав рациона животных, а так же смешиваться с отходами зернопроизводства, травой и другим сельскохозяйственным сырье, подвергаться дальнейшей переработке с применением шнековых экструдеров непосредственно на фермах, что значительно расширяет спектр применения кормовой добавки.
В условиях резкого сокращения выработки заменителей цельного молока и стартерных комбикормов для молодняка сельскохозяйственных животных, связанной с уменьшением объемов производства и промышленной переработки молока, особую актуальность приобретает разработка стойкой в хранении, удобной в транспортировке и применении независимо от сезона года углеводно-минеральной кормовой добавки на основе соленой подсырной сыворотки, которую вырабатывают двух видов:
— углеводно-минеральная кормовая добавка «УМКД»;
— углеводно-минеральная кормовая добавка с комплексом макро- и микроэлементов «УМКД-М».
При разработке ее рецептур в качестве основного сырья использовали сборную (соленую и сладкую) подсырную сыворотку, так как поваренная соль широко применяется в животноводстве для балансирования кормовых рационов, а также служит ингибитором роста плесени. Кроме того, животные охотнее поедают корма, содержащие в своем составе поваренную соль. В качестве наполнителя использовали пшеничные отруби, являющиеся источником крахмала, растительного протеина, клетчатки, калия и фосфора.
Установлены оптимальные режимы сгущения сборной (смесь сладкой и соленой) подсырной сыворотки, содержащей до 0,5 % поваренной соли, и кристаллизации лактозы. Состав композиционной смеси: 75% сухих веществ сгущенной подсырной сыворотки и 25% сухих веществ пшеничных отрубей. Кормовые добавки применяют в животноводстве не только как источник питательных веществ, но и для коррекции рационов по недостающим макро- и микроэлементам. Поэтому в рецептуру разработанной кормовой добавки входят соли кальция, фосфора, серы, меди, цинка, кобальта и йода в оптимальном наборе и дозах, рекомендованных Ярославским НИИ животноводства и кормопроизводства.
Показатели качества и кормовая ценность углеводно-минеральной кормовой добавки приведены в табл. 20.5.

Проблемы экологии, ресурсосбережения и утилизации отходов перерабатывающих отраслей АПК в последнее время становятся особенно актуальными. При утилизации побочных продуктов появляется возможность получить достаточно высокого качества продукцию с приемлемыми затратами на производство и одновременно решить вопросы защиты окружающей среды.
На основе использования вторичного сырья и ополосков во ВНИИ комплексного использования молочного сырья еще в 1990 г. разработана технология кормовой добавки «Кормикс» для молодняка сельскохозяйственных животных. Ополоски — первые смывные воды с технологического оборудования — представляют собой один из видов побочного продукта, который в настоящее время практически не утилизируется. Они содержат 1-4% сухих веществ, в том числе до 1 % жира и белка.
«Кормикс» готовят с использованием первых ополосков с внутренних поверхностей технологического оборудования и трубопроводов, а также несоленой молочной сыворотки, обезжиренного и альбуминного молока, жиров животного происхождения, минерально-витаминного комплекса, растительных добавок. Допускается замена части сыворотки (до 20 %) концентрированными смывами с технологического оборудования с массовой долей сухих веществ 4 %. Органолептические и физико-химические показатели кормовой добавки «Кор-микс» приведены в табл. 20.6.

В настоящее время разработана технология кормовой добавки «Кормикс» обогащенный «КДК-О», которая отличается от «Кормикс» тем, что в ее состав добавляется Lactobacillus acidophilus 12 В в форме бактериального препарата «Ациста». Кроме того, наряду с выпуском жидкой добавки предусмотрен вариант изготовления в сгущенном виде с массовой долей сухих веществ 25 %.
Включение кормовой добавки «КДК-О» в состав рационов телят и поросят в возрасте от 1 до 3 мес. позволяет поднять продуктивность животных по живой массе на 5-12%, а по среднесуточному приросту на 9-19%, при этом снизить затраты кормов на 8-16%.
С целью экономии и очистки сточных вод концентрированные ополоски с резервуаров из-под молока и кефира, а также автомолцистерн можно перерабатывать на высококачественные белково-жировые кормовые добавки для сельскохозяйственных животных и птицы. Сотрудники Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина предложили технологию изготовления кормовых добавок из концентрированных ополосков оборудования молочной промышленности.
Сущность технологии состоит в том, что ополоски с массовой долей сухих веществ 4 % перед внесением в сыворотку перемешивают в течение 2 мин и затем смешивают с творожной сывороткой, прошедшей предварительно тепловую обработку при 95 °С в течение 10 мин в соотношении 1:1. Затем смесь охлаждают до 40 °С и отделяют белок центрифугированием. Показатели качества ополосков и белковых масс из ополосков и творожной сыворотки приведены в табл. 20.7 и 20.8.

Ополоски и белковые массы из ополосков и творожной сыворотки содержат все питательные компоненты молока, сбалансированы по аминокислотному составу, имеют высокую энергетическую и кормовую ценность и могут быть использованы в качестве кормовых добавок для сельскохозяйственных животных и птицы.
Даже краткий перечень кормовых добавок нового поколения, дополняющий информационный файл учебного пособия, показывает, какие возможности имеются у молочных предприятий для позиционирования своих интересов в животноводстве.