Химические консерванты применяемые при силосовании кормов
24.04.2017
Консерванты кормов
В процессе транспортировки и хранения комбикорма, фуражного зерна, при заготовке силоса и сенажа неизбежно происходит взаимодействие кормов с внешней средой, в том числе с патогенной и гнилостной микрофлорой. Современные разработки консервирования позволяют снизить потери кормов не менее чем на 10–20%. Кроме того, консерванты сокращают затраты энергии на сушку сырья, снижают зависимость фермеров от неблагоприятных погодных условий.
Рынок консервантов характеризуется множеством различных ниш. Эти препараты применяются в зернохранилищах, на комбикормовых заводах, при закладке силоса и сенажа, для санации линий подачи корма и воды. Наиболее широко консерванты используются при заготовке сочных кормов (силоса и сенажа). Темпы роста рынка составляют 20–30% в год, в том числе за счёт расширения ассортимента препаратов отечественного производства. В ближайшие годы продолжится рост конкуренции в секторе сочных кормов, новые возможности появятся в нише консервантов фуражного зерна (за период 2013–2016 гг. потребность в нём животных выросла на 7% и составила 32 млн 830 тыс. тонн).
На сегодняшний день консерванты применяют для влажного цельного и плющеного зерна, комбикормов, при закладке силоса и сенажа. Основным механизмом их действия является смещение pH в кислую сторону, что подавляет развитие большинства гнилостных и условно-патогенных микроорганизмов, которые растут и размножаются при слабокислой или нейтральной pH. Свойствами консервантов обладают подкислители кормов, содержащие органические кислоты и соли, которые подавляют размножение патогенной микрофлоры в кормах и воде, санируют технологические линии.
Эффективное применение консервантов зависит:
– от наличия специального оборудования для внесения в кормовую массу;
– четкого следования рекомендуемым дозам (предполагается приобретение хозяйством специальных дозаторов);
– соблюдения условий хранения консервантов до внесения в корм;
– герметичной среды.
Консерванты кормов могут быть жидкими, сухими и газообразными. Сухие формы в основном вносятся в комбикорма. Жидкие формы и растворимые таблетки применяются для подкисления воды, консервации влажных кормовых смесей, обработки влажного и плющеного зерна, а также для обработки технологических линий и зерна, силосовании подвяленной массы однолетних и многолетних трав.
Многие консерванты кормов обладают универсальным действием и могут одновременно использоваться при поении, обработки зерна, комбикормов, санации технологических линий. Большинство таких препаратов представляют собой комплексы синергетических органических кислот и их солей.
Для консервирования кормов применяются 2 группы консервантов: биологические и химические.
Среди производителей химических консервантов необходимо отметить продукцию концернов BASF и EASTMAN, а также «ТекноФид». Крупными производителями биологических консервантов являются компании «Биотроф», «Биосил», DeLaval, Alltech, Lallemand, Biotal, Biomin и Schaumann Agri. Среди российских производителей широко известна продукция компании «Биотроф». Отечественные консерванты также производят компании «Сиббиофарм», НПЦ «Агросистема», «Агробиопрепараты», «Союзснаб» («Зеленые линии»), «Биоамид», Северокавказский НИИ животноводства, «Биоавтоматика», «Биотехагро», «Биоэнергия», «Восток», «НИИ Пробиотиков», «Эдна», НПП «Янтарь» и другие.
Химические консерванты
Химические консерванты кормов делятся на неорганические и органические кислоты и соли, а также газы.
В качестве неорганических соединений используются серная, соляная, фосфорная кислота и их соли, а также такие препараты, как пиросульфат натрия, нитрит натрия, едкий натр. Консервирующим эффектом также обладают азот и диоксид углерода.
К прогрессивным способам консервации кормов относится применение органических кислот (муравьиной, пропионовой, уксусной, бензойной, молочной, сорбиновой) и их солей.
Органические кислоты эффективно снижают pH
корма (силоса, зерна, влажных мешанок), угнетая размножение бактерий и плесеней. Муравьиная кислота обладает выраженным противобактериальным действием при внесении даже в небольшом количестве. Другие органические кислоты оказывают бактерицидный эффект при внесении в больших дозах.
Чистые органические кислоты вызывают коррозию технологического оборудования, легко испаряются. Наиболее агрессивными во внешней среде являются муравьиная, уксусная, пропионовая и масляная кислоты. Применение органических кислот в форме буферных растворов позволяет кислотам диссоциировать только в присутствии влаги. Вследствие этого срок действия препарата значительно увеличивается, а коррозия технологического оборудования значительно уменьшается. Например, такой популярный консервант, как пропионовая кислота, является одним из наиболее эффективных ингибиторов плесеней, в то же время она обладает резким запахом, способна причинить ожоги, а в форме буфера (пропионат аммония) становится удобной и более безопасной для применения.
Применение препаратов, содержащих органические кислоты в сухом виде, позволяет снизить агрессивное воздействие на технологическое оборудование и обеспечить безопасность человека и животных. По составу сухие консерванты на основе органических кислот делятся на балластные (действующие вещества нанесены на инертный носитель — оксид кремния, вермикулит, диатомит и др., занимающие 30–60% от общего объема добавки, или воду) и безбаластные, представляющие собой смесь сухих кислот и их солей. Жидкие органические кислоты отличаются более высоким содержанием активного вещества (до 75 и даже 99%). Сухие формы занимают меньше места при хранении, но содержат меньшую концентрацию действующего вещества (максимально до 65%, чаще 40–50%).
Другой эффективный метод ослабления агрессивного воздействия органических кислот — сочетание органических кислот с лигносульфоновой кислотой.
Следующий способ нивелировать отрицательные технологические факторы (коррозия, летучесть во внешней среде и возможность ожогов, преждевременная диссоциация в организме) — это использование консервантов в форме солей, в том числе органических кислот (бутират кальция и натрия, диформиат натрия, формиат кальция, формиат аммония, сорбат калия и др.). Препараты на основе солей нелетучие и действуют более продолжительно. Однако расход препарата на основе соли органической кислоты неизбежно будет больше, чем чистой кислоты. Соли органических кислот, растворимые в воде, применяются для подкисления корма и воды. Органические кислоты способны вступать в организме с витаминами и микроэлементами в химические реакции. В то же время, благодаря смещению pH в кислую сторону, они улучшают активность ряда ферментов пищеварительного тракта.
Попадая в организм с кормом или водой, препараты в форме солей органических кислот действуют непосредственно в кишечнике, подавляя гнилостную микрофлору.
При комбинации кислот (в том числе и органических) и солей может возникнуть синергетический эффект. Это свойство широко используется при производстве многих современных комплексных препаратов.
Биологические консерванты
К биологическим консервантам относятся продуценты органических кислот (лактобациллы, пропионовокислые бактерии, энтерококки). Они являются биологическими продуцентами органических кислот, а также биоцидов, губительно действующих на гнилостную микрофлору, в том числе на размножение плесневых грибов, вырабатывающих микотоксины. Биологические консерванты активно применяются при силосовании зерна, легко- и трудносилосующихся растений. Они содержат высокую концентрацию полезных бактерий, способных быстро вытеснить условно-патогенную микрофлору, вызывающую порчу корма.
Биологические продуценты органических кислот в составе биоконсервантов для силосов
Продуценты | Органическая кислота | Действие |
Пропионовые бактерии | Пропионовая кислота | Эффективна в отношении плесневых грибов и дрожжей, а также аэробных бактерий |
Пропионовые бактерии*, некоторые виды лактобацилл (Lactobacilluskefiri, Lactobacillusbuchnery) | Уксусная кислота | Эффективна против дрожжей и бактерий, в меньшей степени — против плесеней. Активна против E. coli |
Пропионовые бактерии*, лактобациллы, энтерококки | Молочная кислота | Эффективна против анаэробных бактерий, в меньшей мере — против плесеней и дрожжей. Улучшает вкусовые качества корма. Стимулирует выработку энзимов поджелудочной железы |
* также являются продуцентами пропионовой кислоты
Консерванты зерна и сена
Активное применение химических и биологических консервантов для зерна началось с 90-х гг. ХХ века. Этот способ позволяет сохранять зерно от порчи микроорганизмами, снижает в корме содержание токсинов, сдерживая развитие патогенных грибков и бактерий. Консерванты предназначены для хранения плющеного зерна, а также зерна влажностью более 14–40%. Кстати, консервация зерна влажностью до 28% экономически выгоднее, чем его сушка. Благодаря подавлению процессов ферментации в зерне длительное время сохраняется высокое содержание белков и углеводов.
Ингибиторами плесневых грибов и аэробных бактерий в зерне в основном выступают органические кислоты (пропионовая, уксусная, муравьиная, молочная, масляная, бензойная, сорбиновая и их смеси). Они вносятся в дозировке 0,3–0,5% от массы обрабатываемого зерна.
Органическими кислотами можно обрабатывать не только цельное, но и плющеное зерно. В этом случае консервирующий препарат вносится на стадии плющения зерна, затем фуражная масса закладывается в герметичные рукава из полиэтилена либо в силосные ямы или напольные сушилки.
Сочетание органических кислот с буферными солями (пропионовая кислота + пропионат аммония) позволяет хранить сено влажностью 16–30% в рулонах. Применение комбинации пропионовой и лимонной кислот позволяет сохранить зеленый цвет сена.
К химическим методам консервации зерна влажностью 19–52% относится применение неорганического консерванта пиросульфита (метабисульфита) натрия. В процессе хранения (срок действия препарата 30–35 дней) при взаимодействии с влагой он распадается на несколько безвредных для животных компонентов, числе которых глауберова соль. Норма внесения пиросульфита составляет 0,5–0,8% от фуражной массы.
Еще один способ консервации — хранение сухого зерна в полиэтиленовых рукавах, когда зерно выделяет углекислый газ, препятствующий развитию аэробной микрофлоры. Метод требует точного соблюдения технологии, иначе возникает большой риск порчи корма.
При консервации зерна кормовой мочевиной (2,25 кг на 100 кг массы при влажности свыше 18%) высвобождается аммиак, подавляющий развитие плесеней. Этот метод применяется только при заготовке кормов для полигастричных животных.
Метод консервации зерна при помощи диоксида серы не нашел широкого применения из-за высоких сорбирующих свойств зерна.
В качестве химического метода для консервации зерна может также использоваться едкий натр, стабилизирующий крахмал зерна и предотвращающий его разрушение рубцовой микрофлорой, что важно при балансировании рациона дойных коров.
Для силосования влажного фуражного зерна применяются биологические консерванты на основе культур бактерий. Скармливать такой корм рекомендуется не раньше 10 недель после закладки, когда завершатся процессы колонизации субстрата полезными бактериями.
Примеры консервантов для сена: Пропионикс Плюс (Eastman).
Примеры консервантов для зерна: Лупрогрейн (BASF), Лупромикс NA (BASF), Биотроф 600 («Биотроф»), ProMyr NT 520 (Perstorp), AIV 2000 Плюс (Eastman).
Консерванты комбикормов
Консерванты комбикормов позволяют снижать бактериальную обсемененность корма, инактивировать ряд возбудителей болезней (в том числе сальмонеллу, кишечную палочку, клостридии). Они обеспечивают безопасность и сохраняют питательность комбикорма при его транспортировке и хранении.
Наиболее эффективным способом хранения комбикорма во влажной среде является упаковка в мешки с полиэтиленовым вкладышем. Комбикорм с влажностью до 14% рекомендуется стабилизировать при помощи комплексных консервантов (ориентировочная доза внесения комплексных препаратов 0,1–0,9%). Консервирующий препарат вносится в смеситель при выработке рассыпных и гранулированных комбикормов.
Для консервирования комбикормов наиболее часто применяются органические кислоты (пропионовая, уксусная, муравьиная, молочная, лимонная) и их смеси. В качестве консерванта в состав комбикормов может входить сорбиновая кислота (норма внесения составляет 0,025–0,1% от массы продукции). Эта добавка также предотвращает слеживание комбикорма.
В качестве антимикробного агента также применяется лауриновая кислота, которая, попадая с кормом в организм, в ЖКТ трансформируется в монолаурин, который растворяет липидную оболочку патогенных бактерий, подавляет рост простейших и микоплазм, а также способствует заживлению эпителия кишечника. В отличие от короткоцепочечных жирных кислот (пропионовая, муравьиная, молочная, сорбиновая кислоты), которые действуют только в желудке, лауриновая кислота «работает» и в тонком кишечнике, что защищает практически весь ЖКТ животного.
Консерванты также служат для сохранения полезных свойств компонентов животного происхождения (например рыбной муки), а также для санитарной обработки комбикормовых линий.
Примеры консервантов для комбикормов: Сал Карб Сухой (Kemin), САЛ-ЗАП (Alltech), ЛУПРОЦИД NA (BASF), АМАЗИЛ NA (BASF), ВитаГард D (Ecofeed).
Консерванты для силоса и сенажа
Консерванты широко применяются при силосовании зеленой массы с влажностью более 68–78%, а также культур с низким содержанием сахара.
Консерванты для силоса и сенажа делятся на две большие группы — биологические и химические.
Биоконсерванты представлены препаратами на основе нескольких видов бактерий-синергистов (обычно трех–четырех различных видов). Пропионовокислые и некоторые виды лактобактерий, вырабатывающие уксусную кислоту, многократно снижают риски размножения в силосе плесневых грибков и клостридий.
Органические кислоты в составе консервантов — один из эффективных способов направить биологические процессы в силосе в нужное русло. Выбор органической кислоты зависит от особенностей биологических процессов, протекающих при идеальном силосовании. Главная задача органических кислот — резкое понижение pH заготавливаемого корма до 4,2–4,8. При таком уровне pH практически приостанавливаются процессы жизнедеятельности гнилостных и условно-патогенных микроорганизмов. В процессах качественного силосования основополагающее значение имеют молочная и частично уксусная кислоты — продукты жизнедеятельности бактерий-биоконсервантов. Первая играет важную роль при хранении корма в анаэробных условиях. Накопление молочной кислоты создает оптимальную среду, в которой подавляется размножение большинства бродильной и гнилостной микрофлоры. При внесении биоконсервантов процесс накопления молочной кислоты в сочных кормах происходит быстрее, чем при классическом силосовании. Но эти процессы несравнимы с практически мгновенным понижением pH при применении органических кислот, что стимулирует молочнокислое брожение и обеспечивает естественную консервацию сочных кормов.
В состав комплексных препаратов для консервации сочных кормов также вводят ферменты. Они позволяют компенсировать энергетические потери корма при силосовании, которые достигают 17–37%. Ферменты амилаза, глюкозаназа и ксилоназа расщепляют полисахариды до легкоусвояемых моносахаридов. Ферменты протеазы расщепляют часть белков корма до аминокислот и тем самым облегчают процессы переваривания корма. Таким образом, консервированный корм приобретает преимущества перед традиционным силосом.
Примеры консервантов для силоса и сенажа: AIV 3Плюс, AIV 2000 Плюс, AIV 2 Плюс (EASTMAN), ЛУПРОМИКС NA (BASF), СальмАцид (НПЦ «АгроСистема»), Биотроф 111, Промилк («Биотроф»), Бонсилаж (Shaumann Agri), Лактифит («НИИ Пробиотиков»), Силвит В («НТЦ БИО»), Фидтек F10 («ДеЛаваль») и др.
Рынок консервантов характеризуется множеством различных ниш. Эти препараты применяются в зернохранилищах, на комбикормовых заводах, при закладке силоса и сенажа, для санации линий подачи корма и воды. Наиболее широко консерванты используются при хранении сочных кормов (силоса и сенажа). Темпы роста рынка составляют 30–40% в год, в том числе за счёт роста ассортимента препаратов отечественного производства. В ближайшие годы продолжится рост конкуренции в секторе сочных кормов, новые возможности появятся в нише консервантов фуражного зерна (за период 2013–2016 гг. потребность в нём животных выросла на 7% и составила 32 млн 830 тыс. тонн).
Редакция благодарит за помощь в подготовке обзора специалистов компаний BASF
и «Кормовит».
Количество показов: 9565
Автор:
В. Лавренова, маркетолог издательства «Сельскохозяйственные технологии»
Источник:
“Ценовик” Апрель 2017
Источник
6.3. Применение консервантов при силосовании
Для предупреждения нежелательных типов брожения и улучшения кормовой ценности силоса используются различные консервирующие добавки. Эти консерванты по способу действия делятся на следующие группы:
• повышающие образование молочной кислоты при брожении;
• снижающие значение рН за счет увеличения содержания кислот;
• подавляющие развитие нежелательной микрофлоры в силосуемой массе.
Многие используемые консерванты обладают комбинированным действием и поэтому наиболее часто применяются на практике. Для гарантированного действия консерванты должны равномерно перемешиваться с силосуемой массой, добавка их особенно рекомендуется при неблагоприятных условиях силосования или при использовании трудносилосующихся кормов. Качественно провяленный зеленый корм и кукурузную массу можно силосовать без применения консервантов, т.к. это сырье при соблюдении необходимых требований обеспечивает получение высококачественного силоса. По возможности, даже при благоприятных условиях силосования, для уменьшения потерь питательных веществ в верхние слои массы следует вносить органические кислоты или их соли.
Добавка легкоферментируемых углеводов в силосуемую массу улучшает стартовые условия для развития молочнокислых бактерий. Для обеспечения удовлетворительного протекания процесса силосования содержание сбраживаемых веществ в сырье должно составлять 2-2,5%, а для оптимального протекания — 3-4%. Если необходимого количества Сахаров в силосуемой массе не имеется, как у трудносилосующихся культур (люцерна, турнепс, рапс), то в ходе силосования целесообразно добавлять по 6-12 кг сахара на 1 м3 массы. При этом содержание сухого вещества в сырье должно быть не меньше 20%. Кормовой сахар можно заменить другими сахаросодержащими продуктами (табл. 19).
Таблица 19. Норма добавок сахаросодержащих консервантов в силос
Добавка лактобактерий, высушенных замораживанием, значительно улучшает стартовые условия для молочнокислого брожения за счет увеличения количества микроорганизмов. Эти культуры должны быть активны в первые 3 дня брожения. При этом речь идет о гомоферментативных молочнокислых бактериях (Lactobacillus plantarum, Pediococcus acidophilus и др.). Названные добавки улучшают использование имеющихся в наличии углеводов, обеспечивают вытеснение нежелательной микрофлоры и ускоряют процесс брожения. Применение лактобактерий имеет смысл, если содержание сахара в корме составляет 2% в свежей массе или 25—45% — в сухом веществе. Для трудносилосующихся кормов также требуется добавка сахара, которая равномерно вносится дозирующим прибором. Для сохранения жизнеспособности молочнокислых бактерий их препараты хранят в холодильнике в герметичной таре.
Полезными являются добавки ферментов, которые растворяют клеточные оболочки, состоящие из целлюлозы и гемицеллюлозы. Это повышает доступность легкоферментируемых углеводов для молочнокислых бактерий. Ферменты, расщепляющие клеточные стенки, особенно активны в силосной массе с низкой концентрацией сухого вещества и температурой 20-50°С. Оптимальное значение рН для них составляет 4-5. Часто ферменты добавляют в комбинации с бактериальными культурами. Ферментные добавки улучшают также и переваримость силоса, обеспечивая так называемое “первичное переваривание” растительных клеток во время силосования.
Для снижения значения рН в силосуемом сырье широко применяются добавки органических кислот (муравьиной, пропионовой, уксусной, бензойной), а также их смесей. Этим подавляется развитие нежелательной микрофлоры и активизируется молочнокислое брожение.
Наибольший консервирующий эффект достигается при использовании муравьиной кислоты, которая снижает значение рН и оказывает селективное (избирательное) бактерицидное действие. Однако следует учитывать, что муравьиная кислота оказывает сильное коррозирующее и контактное действие. Необходимая доза консерванта повышается с 0,5 до 1% по мере снижения содержания СВ и увеличения буферной емкости используемого сырья. Для других органических кислот необходимые дозировки составляют 0,5-2,0% от массы сырья. Во избежание разогревания силоса при его отборе из хранилища проводится мелкокапельное опрыскивание места среза пропионовой кислотой (1 л/м2).
Для консервирования силоса могут применяться и неорганические кислоты (например, соляная, фосфорная, серная), а также их смеси. В результате их использования значение рН силоса снижается до 3,0-3,6. Смеси кислот разбавляются водой в соотношении 1:6 и добавляются в силосуемый корм из расчета 7-11% от его массы. Резкое уменьшение рН приводит к ухудшению поедаемости корма вследствие увеличения количества неорганических кислот, а кроме того вызывает сбои в протекании обменных процессов в организме животных. Поэтому суточная дача такого силоса не должна превышать 1 кг СВ на 100 кг живой массы. При этом животным целесообразно давать в качестве буферного вещества гидрокарбонат натрия.
При закладке силоса применяются соли органических кислот в чистом виде или их смеси. Очень часто это натриевая и кальциевая соли муравьиной кислоты или тетраформиат аммония. Используются также натриевая и кальциевая соли других органических кислот, нитраты, нитриты, мочевина, хлорид натрия. Особенно хорошо зарекомендовали себя комбинации из солей органических кислот и нитритов. Эти соли, особенно нитриты, селективно действуют на вредную микрофлору, практически не нанося вреда молочнокислым бактериям. Нитриты останавливают размножение клостридий и энтеробактерий, а также воздействуют на дрожжи на вегетативных стадиях развития.
Затрачиваемое количество названных солей составляет 0,3-0,6% от массы сырья. Если применяется только хлорид натрия, то для достижения эффекта консервирования он вводится в количестве не менее 2% от массы. Необходимая доза мочевины составляет 0,5%. Все эти консерванты обладают рядом преимуществ—низкое коррозирующее действие, сыпучесть. При использовании необходимо добиваться равномерного смешивания их с силосуемой массой.
Применение бактериальных культур и ферментов рекомендуется при благоприятных условиях силосования. Кислоты и соли, наоборот, должны добавляться в сырье при неблагоприятных условиях силосования или в богатое белком, поскольку в этих случаях наблюдается недостаточное образование молочной кислоты (табл. 20).
Таблица 20. Ориентировочная схема добавок консервантов
* Консерванты: хим. химические; биол. биологические.
Источник