Способи розрахунку складу рецептів та технологічні способи виготовлення комбікормів (Частина 40)
Як зазначалося вище, розрахунки рецептів будуються на основі табличних даних хімічного складу сировини, а також відомостей про перетравність головних компонентів та наявність у доступній формі таких есенціальних факторів, як незамінні амінокислоти та жирні кислоти, фосфор тощо.
Підбір компонентів та балансування складу рецептур можуть проводитися шляхом підрахунку частки всіх поживних речовин у планованому наборі сировини вручну або за допомогою комп’ютера. При цьому кількість поживної речовини, що вводиться з певним компонентом, розраховують за формулою
Vs = V1…n/100 · K1…n
де Vs – Поживна речовина, кг;
V1…n – вміст поживної речовини в кожному з компонентів, %;
K1…n – запланована кількість певного компонента в комбікормі, кг.Загальна кількість речовини виражається як сума поживних речовин:Σ = Vs1+Vs2+ …+Vsn.
Для більш точного балансування кормів ведуть визначення доступної для риб частки поживної речовини з усіх компонентів, що вносяться, вводячи у формулу коефіцієнти перетравності (А1…n):ΣVSA = 1/100 · [(Vs1 · A1) + (Vs2 · A1) + … + (Vsn · An], кг.
Кількість компонентів у комбікормі, як правило (якщо не переслідуються інші цілі), повинна перебувати в межах зазначених у рецептах або таблицях рекомендованих норм введення окремих компонентів.
Оптимізація складу комбікормів із використанням обчислювальної техніки. Наведені вище рекомендації щодо підбору сировини в рецептури комбікормів і розрахунки вмісту поживних речовин показують, що балансування звичайними методами становить значні труднощі. При цьому завжди залишається сумнів у оптимальності кінцевого варіанту, оскільки необхідно враховувати понад 60 параметрів, у тому числі специфічні особливості сировинних джерел, норми їх введення, характеристики хімічного складу та необхідний вміст різних видів поживних та біологічно активних речовин. Це рівні протеїну, незамінних амінокислот, ліпідів, жирних кислот, легко і важкогідролізованих вуглеводів, клітковини, макро-і мікроелементів, вітамінів. Одне з варіантів рішення – використання методу лінійного програмування (симплекс-метода). Математична модель завдання у скороченні має вигляд:
Цільовою функцією може бути будь-який показник, зокрема вартість корму, поживність по різних речовин при заданих обмеженнях дорогих або дефіцитних кормових засобів. Одним із критеріїв поживності може бути прийнята збалансованість кормосуміші за незамінними амінокислотами, при якій сума квадратів різниці між необхідним і розрахунковим їх абсолютним змістом або співвідношенням має бути мінімальною. Відмінність розв’язання цієї задачі від попередньої зводиться лише до іншого критерію оптимальності. При цьому уточнюються умови щодо вмісту інших поживних речовин та складу інгредієнтів, представлених у попередній задачі.
Проте загальний вміст незамінних амінокислот у кормі не характеризує їхньої фізіологічної поживності. Відомо, що нестача окремих незамінних амінокислот впливає на зростання риб за принципом лімітування, не дозволяючи організму ефективно використовувати інші, що перебувають у достатній кількості. Їх надлишок супроводжується дезамінуванням та збільшенням екскреції азоту, а отже, знижує продукційну ефективність білка та збільшує азотне забруднення води.
Тому подальша оптимізація розрахунків білкової частини комбікормів була проведена з використанням показників доступності незамінних амінокислот та їх швидкостей.
З цією метою була запропонована для оптимізації білка кормосумішей такі цільові критерії, які найбільш тісно корелюють з продукційними властивостями корму.
Критерій I є найбільшим рівнем мінімального швидка лімітуючої амінокислоти. Він дозволяє ефективно балансувати кормосуміш за дефіцитними (лімітуючими) амінокислотами, проте не чутливий до надлишку амінокислот.
Критерій II являє собою мінімальну величину), отриману від підсумовування позитивних відхилень і квадратів – негативних. Його перевага полягає в обліку як негативних, а й позитивних відхилень. У той самий час він більш чутливий до нестачі амінокислот, ніж їх надлишку.
Оптимізацію білка кормосумішей за вказаними критеріями зручно проводити в системі електронних таблиць Microsoft Excel 5,0 за допомогою підпрограми “Solver”.
На закінчення слід сказати, що методи розрахунку рецептур комбікормів для риб не вичерпуються наведеними прикладами. Цифровий матеріал, що міститься в монографії, може послужити основою для розробки нових і більш досконалих підходів до розрахунків оптимального складу комбікормів.
Технологічні способи виготовлення комбікормів. Особливості будови травного апарату риб, форма та розміри рота та глотки, видовий та віковий характер їх харчування визначають вимоги до структури, консистенції комбікорму та розмірів його частинок.
Для личинок та ранньої молоді всіх видів риб, які харчуються в товщі води, частинки комбікорму, крім відповідності розмірам ротового отвору та глотки, повинні мати хорошу плавучість, повільно опускатися на дно та бути захищеними від екстракції у воді.
Вимоги молоді, що підросла, і дорослих особин набувають специфічних видових особливостей. Наприклад, для лососевих – пелагічних хижаків з порційним харчуванням, які здатні швидко над водою або в товщі води хапати і заковтувати їжу, частинки комбікорму повинні мати овально-кулясту форму, не дуже тверду консистенцію і можуть бути тонучими, так і плаваючими, хоча перевага віддається повільно занурюється.
Водостійкість гранул для них не має такого значення, як для бентосоядних риб, що повільно харчуються. Однак після заковтування гранули повинні швидко вбирати воду та травні соки до нормальної вологості хімусу (~80%). Наприклад, райдужна форель, що захопила в товщі води 10 г гранул (початкова вологість близько 10%), виділяє з організму в шлунково-кишковий тракт близько 10 г води, а при споживанні 10 г пастоподібного корму вологістю 45% – 4-6 г води.
Корми для осетрових – придонних хижаків і бентосоядів, що повільно підбирають їжу з дна, повинні мати достатню водостійкість, яка перешкоджає механічному розмиванню корму та екстракції поживних речовин у воді, а також сприятиме збереженню форми гранул у процесі набухання.
В промислових умовах, як правило, використовуються гранули, що тонуть, і лише при дуже високій щільності посадки (наприклад, в УЗВ) досить ефективні плаваючі комбікорми.
Короп – мирна, переважно бентосоєдна риба з висувним ротом, що смокче, і глоточними зубами, що дроблять і перетирають їжу. Він підбирає їжу з дна чи захоплює їх у товщі води. Великі об’єкти (молюски, сухі гранули) йому доводиться неодноразово дробити, випльовуючи та підбираючи знову, і лише потім заковтувати. Крім того, короп має здатність засмоктувати густі суспензії детриту або розпорошеного комбікорму, обсмоктувати обростання або набряклі поверхні гранул.
Після внесення комбікормів у ставки за прийнятою технологією він швидко насичується, і комбікорм, що залишився на дні, розмивається і екстрагується у воді до наступного підходу зголоднілих риб. Ці особливості припускають необхідність використання досить міцних гранул, що мають гарну водостійкість.
Зі сказаного ясно, що вимоги до комбікормів для риб, диктують необхідність вибору різних технологічних підходів до їх виготовлення. У той же час розробка технологічних способів виробництва комбікормів для риб полегшується наявністю великої подібності у здійсненні травних процесів у риб і теплокровних тварин та їх подібних реакцій на специфічні властивості кормових засобів. .
Тому більшість технологій, що використовуються у кормовиробництві для сільськогосподарських тварин, можуть бути застосовані і для риб. Однак, як зазначено вище, перед виробниками комбікормів для риб стоять складніші завдання.
По-перше, існує необхідність звести до мінімуму втрати кормів від руйнування при транспортуванні та від вивітрювання на повітрі у процесі годування риб у ставках.
По-друге, інше місце існування риб вимагає ще й мінімізації втрат від механічного розсіювання та екстракції поживних речовин у воді. По-третє, малі розміри риб, особливо личинок та мальків, а також специфіка будови та функціонування їхньої травної системи, диктують необхідність дуже тонкого подрібнення суміші перед виготовленням гранул.
Для личинок необхідно супертонке подрібнення до розміру частинок менше 0,1-0,2 мм. По-четверте, різноманітність розмірів ротового отвору риб вимагає виготовлення різнорозмірних крупок і гранул в діапазоні від 0,1 до 10-15 мм.
Виготовлення комбікормів забезпечується системою технологічних прийомів, які включають складні ступені обробки сировини (механічну, термічну, термомеханічну, гідротермічну, гідробаротермічну тощо). Різною мірою ці прийоми впливають на фізико-механічну структуру та хімічний склад сировини та змінюють її поживні властивості.
З позитивного боку — підвищення перетравності корму за допомогою руйнації клітинних оболонок, денатурації білків, зміни структури крахмалю, послаблення зв’язків мінералів, руйнації токсичних речовин тощо. З негативною – руйнування білків та амінокислот, вітамінів, окислення ліпідів, утворення стійких до дії травних ферментів сполук амінокислот із вуглеводами, мінеральними елементами та іншими речовинами. Все перераховане визначає головну вимогу до оббираної технології – вона не повинна знижувати поживні властивості компонентів. Якщо це недосяжно, необхідно звести можливі втрати до мінімуму, а переваги до максимуму.
Оптимальне вирішення питання – за допомогою різних видів обробки досягти підвищення поживності комбікормів за рахунок зміни фізичних та хімічних властивостей сировини, покращення перетравності та засвоєння питних речовин у риб.
Як було показано вище, майже у всіх сировинних джерелах, що використовують у кормовиробництві, містяться або структурні сполуки, що викликають токсичні ефекти, або отруйні речовини, що утворюються мікрофлорою при неправильному зберіганні (трихогеценові, фузарові токсині, охра-і афлатоксини тощо).
До структурних ядів та антипоживних факторів, що надають шкідливий вплив на травні та біосинтетичні процеси, належать інгібітори протеолітичних ферментів бобових та інгібітори амілаз злакових.
До них же зараховуються таніни сорго, алкалоїди люпину, похідні глюкозинолатів ріпаку, синапін, поліфенолі, фітинова кислота тощо. Найбільшою кількістю антипоживних речовин, що негативно впливають на багато сторін метаболізму тварин, мають соя та продукти її переробки.
Крім інгібіторів трипсину, до них належать гемаглютиніні, ліпоксидаза, соїн, гойтрогени, сапоніні, генісгін, уреаза, тощо. Тому за сучасними уявленнями, попередня підготовка сировини перед включенням до комбікорму має бути спрямована на підвищення її поживних властивостей.
Це має відбуватися за рахунок перетворення складних високомолекулярних сполук на більш прості, легко засвоювані для організму, інактивацію токсинів та антипоживних факторів. Існуючі способи спеціальної обробки сировини групуються за трьома головними видами: термічні (підсмажування, мікронізація тощо), гідротермічні (пропарювання, плющення або флакування) та термомеханічні (гранулювання, екструдування, експандування).
Основними критеріями оцінки шкірного способу обробки є ступінь його впливу на структуру та властивості вуглеводів (підвищення рівня клейстеризації та декстринізації крахмалю, руйнування структури некрохмалистих полісахаридів, що сприяє підвищенню їх перетравності), а також на фракційний склад.
Крім того, дуже важливим є досяжний рівень інактивації токсинів та інших антипоживних факторів, а також ступінь стерилізації продукту. До найважливіших показників входить і ростова реакція риб, витрати кормів на приріст їхньої маси, величина витрат виробництва.
При цьому повинні бути підібрані оптимальні режими обробки, що не допускають або пом’якшують негативний вплив окремих параметрів (температури, вологості, тиску) на властивості та перетравність білків, жирів та вуглеводів.
(Дивіться далі Частина 41)
