Производство кормов из побочных продуктов крахмала

Процесс производства кукурузного крахмала упрощенно показан на схеме 1.

Схема 1. Упрощенная технологическая схема производства крахмала из кукурузы

При этом образуются несколько побочных продуктов с различным содержанием питательных веществ и разной кормовой ценностью. Это по порядку возникновения замочная кукурузная вода, жмых кукурузных зародышей, кукурузная мезга и кукурузный глютен.
В процессе замачивания водорастворимые вещества (гидролизат крахмала, минеральные вещества, витамины) и ставшие растворимыми вещества (составляющие белка) переходят из зёрен кукурузы в воду. Углеводы при этом ферментируются преимущественно лактобактериями до молочной кислоты. Содержание сухого вещества в замочной кукурузной воде составляет около 6%. Благодаря аккуратному выпариванию его доводят до 50%. Загущенная кукурузная вода перерабатывается вместе с другими побочными продуктами (см. схему 1).

Отделённые кукурузные зародыши с незначительным содержанием эндосперма содержат 40-50% жира. Их высушивают и используют для получения кукурузного масла посредством отжимания на прессах. Отжатые остатки зародышей называют жмыхом кукурузных зародышей; содержание остаточного масла в нём составляет максимально 10%. Другие важные питательные вещества в этом побочном продукте – белок и крахмал. Жмых кукурузных зародышей входит в состав следующего продукта переработки кукурузы на крахмал – кукурузного глютенового корма (см. схему 1), также как образующиеся в следующем звене производства составляющие клетчатки, которые после удаления воды обозначаются как кукурузная мезга. Следующий и важный побочный продукт процесса производства кукурузного крахмала – кукурузный глютен, продукт с высоким содержанием сырого протеина (таблица 1).

Таблица 1. Содержание питательных веществ и энергии в побочных продуктах производства крахмала по сравнению с исходным материалом (кормовые таблицы DLG)

Благодаря объединению замочной кукурузной воды, жмыха кукурузных зародышей, кукурузной мезги и различных частей клейковины в процессе производства кукурузного крахмала получаются стандартизированные продукты для кормления животных – кукурузный глютеновый корм с низкой долей глютена, кукурузный глютеновый корм (богатый белком) с высокой долей глютена и кукурузный глютен, преимущественно состоящий из клейковинного вещества (таблица 1 и 2).

Таблица 2. Требования к составу кукурузного глютенового корма согласно Положения о кормовых средствах (данные в %)

Эти кормовые компоненты поставляются в сухом виде и, таким образом, могут использоваться при производстве комбикормов. В определённом объёме также масло из кукурузных зародышей используют в качестве компонента комбикормов для рыбы и заменителей цельного молока для телят ремонтных и на откорме.

Оба вида кукурузного глютенового корма используются преимущественно в кормлении жвачных (таблица 3) из-за значительного содержания сырой клетчатки (таблица 2). Кукурузный глютен, который содержит меньше сырой клетчаткой и, тем самым, имеет лучшую перевариваемость, тоже может использоваться в рационах моногастричных животных только в ограниченном количестве из-за плохого качества протеина (прежде всего бедного лизином) (см. таблицу 3).

Таблица 3. Рекомендации по максимально допустимому количеству введения кукурузного глютенового корма и кукурузного глютена в рационы животных разных видов

При обогащении рецептур синтетическими аминокислотами (особенно лизином) процент введения этого корма может быть повышен без потерь в продуктивности.

Кукурузный глютен богат каротиноидами (лютеин, зеаксантин) и благодаря этому является хорошим источником пигментов, особенно для комбикормов для кур-несушек. Включение в количестве 1-2% в кормосмеси с низким содержанием кукурузы (20-30%) обеспечивает желаемую потребителями пигментацию яичных желтков.

В дальнейшей переработке кукурузного крахмала в глюкозу (см. схему 1) образуется побочный продукт – декстрозная патока (маточная кристаллизация глюкозы) также называемая гидролом. Она содержит 60-70% сухого вещества и имеет консистенцию сиропа. Главное составляющее её вещество – декстроза (около 60% сухого вещества). Дальше обнаруживают мальтозу, изомальтозу и олигосахариды в сахарном спектре. Эти побочные продукты являются следующими составляющими кукурузного глютенового корма.

Раздел из книги «Кормовое сырье» Хайнца Йероха. Перевод Елены Бабенко 

Процесс производства кукурузного крахмала упрощенно показан на схеме 1.

Схема 1. Упрощенная технологическая схема производства крахмала из кукурузы

При этом образуются несколько побочных продуктов с различным содержанием питательных веществ и разной кормовой ценностью. Это по порядку возникновения замочная кукурузная вода, жмых кукурузных зародышей, кукурузная мезга и кукурузный глютен.
В процессе замачивания водорастворимые вещества (гидролизат крахмала, минеральные вещества, витамины) и ставшие растворимыми вещества (составляющие белка) переходят из зёрен кукурузы в воду. Углеводы при этом ферментируются преимущественно лактобактериями до молочной кислоты. Содержание сухого вещества в замочной кукурузной воде составляет около 6%. Благодаря аккуратному выпариванию его доводят до 50%. Загущенная кукурузная вода перерабатывается вместе с другими побочными продуктами (см. схему 1).

Отделённые кукурузные зародыши с незначительным содержанием эндосперма содержат 40-50% жира. Их высушивают и используют для получения кукурузного масла посредством отжимания на прессах. Отжатые остатки зародышей называют жмыхом кукурузных зародышей; содержание остаточного масла в нём составляет максимально 10%. Другие важные питательные вещества в этом побочном продукте – белок и крахмал. Жмых кукурузных зародышей входит в состав следующего продукта переработки кукурузы на крахмал – кукурузного глютенового корма (см. схему 1), также как образующиеся в следующем звене производства составляющие клетчатки, которые после удаления воды обозначаются как кукурузная мезга. Следующий и важный побочный продукт процесса производства кукурузного крахмала – кукурузный глютен, продукт с высоким содержанием сырого протеина (таблица 1).

Таблица 1. Содержание питательных веществ и энергии в побочных продуктах производства крахмала по сравнению с исходным материалом (кормовые таблицы DLG)

Благодаря объединению замочной кукурузной воды, жмыха кукурузных зародышей, кукурузной мезги и различных частей клейковины в процессе производства кукурузного крахмала получаются стандартизированные продукты для кормления животных – кукурузный глютеновый корм с низкой долей глютена, кукурузный глютеновый корм (богатый белком) с высокой долей глютена и кукурузный глютен, преимущественно состоящий из клейковинного вещества (таблица 1 и 2).

Таблица 2. Требования к составу кукурузного глютенового корма согласно Положения о кормовых средствах (данные в %)

Эти кормовые компоненты поставляются в сухом виде и, таким образом, могут использоваться при производстве комбикормов. В определённом объёме также масло из кукурузных зародышей используют в качестве компонента комбикормов для рыбы и заменителей цельного молока для телят ремонтных и на откорме.

Оба вида кукурузного глютенового корма используются преимущественно в кормлении жвачных (таблица 3) из-за значительного содержания сырой клетчатки (таблица 2). Кукурузный глютен, который содержит меньше сырой клетчаткой и, тем самым, имеет лучшую перевариваемость, тоже может использоваться в рационах моногастричных животных только в ограниченном количестве из-за плохого качества протеина (прежде всего бедного лизином) (см. таблицу 3).

Таблица 3. Рекомендации по максимально допустимому количеству введения кукурузного глютенового корма и кукурузного глютена в рационы животных разных видов

При обогащении рецептур синтетическими аминокислотами (особенно лизином) процент введения этого корма может быть повышен без потерь в продуктивности.

Кукурузный глютен богат каротиноидами (лютеин, зеаксантин) и благодаря этому является хорошим источником пигментов, особенно для комбикормов для кур-несушек. Включение в количестве 1-2% в кормосмеси с низким содержанием кукурузы (20-30%) обеспечивает желаемую потребителями пигментацию яичных желтков.

В дальнейшей переработке кукурузного крахмала в глюкозу (см. схему 1) образуется побочный продукт – декстрозная патока (маточная кристаллизация глюкозы) также называемая гидролом. Она содержит 60-70% сухого вещества и имеет консистенцию сиропа. Главное составляющее её вещество – декстроза (около 60% сухого вещества). Дальше обнаруживают мальтозу, изомальтозу и олигосахариды в сахарном спектре. Эти побочные продукты являются следующими составляющими кукурузного глютенового корма.

Раздел из книги «Кормовое сырье» Хайнца Йероха. Перевод Елены Бабенко 

«Побочные продукты свеклосахарного, крахмалопаточного и гидролизного производств»

План

1. Продукты переработки сахарного производства.
2. Побочные продукты крахмалопаточного производства.

3. Основной кормовой продукт гидролизной промышленности.

1) Меласса (кормовая патока) — источник легкоусвояемых углеводов (сахара). В 1 кг содержится до 9,4 МДж обменной энергии и 500—550 г сахара. Ее используют для повышения сахара и оптимизации сахаро-протеинового отношения в сочетании с мочевиной в рационе крупного рогатого скота. Количество скормленной мелассы взрослому скоту на откорме не должно превышать 1,5—2 кг на 1 голову в сутки, молочному скоту и молодняку старше 6 мес — 1 кг, овцам и свиньям — 0,3—0,4 кг. В больших концентрациях кормовая патока может нарушать пищеварение. При скармливании мелассы увеличивают дачу поваренной соли на 10—15 %.
Часто мелассу добавляют в комбикорма для улучшения вкусовых качеств и как связующий агент при гранулировании комбикормов. Норма ввода — 3—4 % для сельскохозяйственных животных всех видов.

Жом свекловичный свежий содержит в 1 кг 1,11 МДж обменной энергии, 6 г переваримого протеина, 2,5 г сахара, 3 г жира, 33 г клетчатки.
Свекловичный жом широко используют при откорме крупного рогатого скота как в свежем, так и силосованном виде. В свежем виде скармливают по 20—50 кг на 1 голову в сутки. Свекловичный жом хорошо силосуется не только сам по себе, но и в смеси с грубыми кормами (сено бобовых, мякина бобовых и др.).

Жом свекловичный прессованный получают из вареной свекольной стружки после вымывания из нее сахара и последующего отжима сока. Жом содержит 12—14 % сухого вещества, 0.6 % сырого протеина, 0,1 % жира, 4,8 % безазотистых экстрактивных веществ и около 0,3 % золы.
Прессованный свекловичный жом используют для кормления свиней, дойных коров, а также крупного и мелкого рогатого скота на откорме и лошадей. Жом скармливают в следующих количествах: свиньям — 2—3 кг, коровам — 20—25, скоту на откорме — 30—40, овцам — 2, лошадям — до 10—12 кг на 1 голову в сутки.

Жом свекловичный сухой — обессахаренная и высушенная свекловичная стружка — имеет влажность не более 13 %, содержит сахара не менее 1,4 %, протеина — не менее 7 %. Сухой свекловичный жом — хороший углеводистый корм, который широко используют для кормления дойных коров, откормочного поголовья крупного рогатого скота и овец. Его вводят в рационы или комбикорма до 10 %. БЭВ этого корма содержат вещества, придающие молоку и особенно сливочному маслу приятные запах и привкус. Высокий уровень в жоме клетчатки и пектиновых веществ делает его малопригодным кормом для молодых свиней и совсем непригодным для птицы. Взрослым свиньям сухой свекловичный жом скармливают в небольших количествах (0,5—1,0 кг на 1 голову в сутки). Свиньям, находящимся на откорме, его вводят в рационы не более 5 % от массы рациона. Перед скармливанием сухой жом рекомендуют замачивать в воде (1:3), поскольку он может вызвать колики и нарушение пищеварения.

Жом свекловичный кислый и аммонизированный содержит мало протеина и углеводов, но богат органическими кислотами. Избыточное содержание органических кислот неблагоприятно влияет на переваримость питательных веществ рациона. Поэтому кислый свекловичный жом часто нейтрализуют аммиачной водой, получая аммонизированный жом. Правильно приготовленный аммонизированный жом не имеет специфического запаха аммиака, и крупный рогатый скот его охотно поедает. Кислый и аммонизированный свекловичный жом скармливают крупному рогатому скоту на откорме по 20—30 кг на 1 голову в сутки.

Жом амидный имеет влажность около 14 %. Отличается от сухого жома тем, что в него добавляют в растворе мелассы карбамид (до 6 %). Амидный жом скармливают только жвачным животным, откормочному скоту из расчета 1,0—1,5 кг в сутки. Животных приучают к постепенному поеданию амидного жома. Большие количества жома могут вызвать токсикоз у животных.

2) Для пищевых целей производят картофельный, кукурузный, пшеничный и рисовый крахмал. При этом образуются побочные продукты (крахмальная патока, мезга, дробина, клейковина, экстракт и др.), которые используют в кормлении животных.

Патоку крахмальную получают при осахаривании картофельного или кукурузного крахмала. Ее вырабатывают трех видов: карамельную, карамельную низкоосахаренную и глюкозную высокоосахаренную. В 1 кг патоки крахмальном содержится 3010 ккал энергии и 743 г углеводов, при этом углеводы хорошо доступны для животных,
В животноводстве крахмальную патоку используют в качестве вкусового средства, особенно в рационах молодняка, а также как добавку к заменителям цельного молока. Во все комбикорма можно вводить патоку до 5 % от массы.

Корма кукурузные сухие — промышленные отходы, образующиеся при получении крахмала из кукурузы. К ним относят мезгу (плодовые и семенные оболочки), зародыши (после извлечения масла), клейковину (глютен, майцена, маисолин), экстракт и крахмал. Эти отходы высушивают, перемалывают и выпускают под общим названием «Корма кукурузные сухие».

Сухие кукурузные корма отличаются сравнительно высоким содержанием протеина и жира (до 6 %) низким уровнем клетчатки (менее 7 %) и золы (менее 1,7 %), что благоприятно сказывается на использовании их животными. Переваримость таких кормов очень высокая (83—87 %).
Сухие кукурузные корма вводят в рационы (10—25 %) животных всех видов. При скармливании этих кормов в больших количествах свиньям их сало и мясо приобретают мягкую консистенцию. В комбикорма для поросят, поросят-отъемышей и поросят на беконном откорме сухие кукурузные корма включают до 10 %. свиней на откорме, рабочих лошадей и молодняка овец — до 15, для взрослых овец, дойных коров и крупного рогатого скота на откорме — до 25 %. У коров повышаются удои молока при незначительном снижении в нем жира.

Гидрол (соленый гидрол) — отходы при получении глюкозы из , крахмала — выпускают двух марок: А-гидрол, предназначенный для применения в медицинской промышленности, и Б-гидрол для применения в комбикормовой промышленности.

Продукт содержит 46—48 % сахара, в том числе 35—37 % глюкозы, до 17,5 % поваренной соли, 0,26 % сырого протеина и около 40 % воды. Благодаря своим физическим свойствам гидрол равномерно распределяется по массе комбикорма, а при гранулировании комбикормов является хорошим связующим средством. Нормы ввода гидрола составляют 5—7 % к массе комбикорма. При включении гидрола в комбикорма и рационы животных учитывают содержание поваренной соли.

Мезга — это углеводистый корм. Она бывает картофельная, кукурузная, пшеничная и рисовая. Энергетическая ценность 1 кг мезги низкая и составляет 0,1 ЭКЕ, Она содержит сырой протеин до 2 %, клетчатки — 1,5, БЭВ — около 12, золы — до 0,5, сухого вещества — 15 %,
Скармливают мезгу свиньям в количестве 0,5 кг на 1 голову в сутки, дойным коровам — 18—20, быкам-производителям — 5—6 и молодняку крупного рогатого скота на откорме — 8—10 кг.

Мезга прессованная содержит до 25 % сухого вещества, около 7 г сырого протеина, 0,36 г кальция и 0,13 г фосфора.

Мезга картофельная сухая представляет собой хлопьевидную массу серого или серо-коричневого цвета. Энергетическая ценность 0,89 ЭКЕ.
В рационы и комбикорма для животных сухую картофельную мезгу вводят до 5 % ремонтному молодняку, свиньям беконного откорма, рабочим лошадям и молодняку овец, до 10 % супоросным свиноматкам, свиньям на мясном откорме, дойным коровам, крупному и мелкому рогатому скоту на откорме.

Корм пшеничный сухой — это смесь побочных продуктов (экстракт, мезга, дробина и клейковина) при изготовлении пшеничного крахмала влажностью 10—12 %. Пшеничная клейковина содержит большое количество протеина и представляет собой ценный корм для животных. Поэтому на ее основе готовят сухой пшеничный корм. В 1 кг сухого пшеничного корма содержится 0,97 ЭКЕ, 152 г переваримого протеина, около 12 г жира, около 60 % БЭВ, 10,6 % клетчатки и 2 % золы.
Этот корм включают в рационы и комбикорма для поросят, свиней на беконном откорме и молодняка овец до 5-месячного возраста до 10 %; супоросных маток, хряков-производителей, свиней на мясном откорме и ягнят старше 5 мес — до 20; крупному рогатому скоту — до 25 %.

Мезга рисовая сухая содержит до 15 % влаги, 25 % сырого протеина, 2 % жира, до 50 % БЭВ, до 10 % клетчатки и 1,5 % золы. Энергетическая ценность 1кг продукта 0,9 ЭКЕ. По кормовым достоинствам сухую рисовую мезгу приравнивают к сухой пшеничной мезге.
К поеданию сухой рисовой мезги животных приучают, поскольку она обладает кислым вкусом из-за присутствия соляной кислоты.

Клейковина рисовая сухая содержит 10—12 % влаги, до 70 % протеина, 0,3 % жира, 15 % БЭВ, 0,7 % клетчатки и 2,6 % золы. Энергетическая ценность 1 кг рисовой клейковины несколько выше, чем мезги, и составляет 1,1 ЭКЕ. Переваримость 82—90 %.

Сухую рисовую клейковину используют, как и сухой пшеничный корм. Взрослым свиньям ее можно скармливать до 0,5 кг, а крупному рогатому скоту — до 1 кг на 1 голову в сутки.

3) Основной продукт гидролизной промышленности- кормовые дрожжи. Кормовые дрожжи – высокоценный белково-витаминный продукт. Микробный протеин, синтезируемый дрожжами, по усвояемости и содержанию аминокислот, превосходит протеин животного происхождения, повышает биологическую ценность белков других кормов. Белок кормовых дрожжей переваривается в организме животных на 95%. Сера и ее соединения, входящие в состав, участвуют в биологических процессах образования аминокислот. Ферментные системы дрожжей катализируют процессы усвоения аминокислот и синтеза белка. Фосфор и кальций, находящийся в составе дрожжей, способствуют нормальному развитию костного скелета. Витамины группы В, входящие в состав дрожжей, являются регуляторами метаболизма жиров.

Противопоказаний к применению кормовых дрожжей не имеется. Передозировка кормовых дрожжей не вызывает побочных явлений. Применение продукта не влияет на сроки убоя животных и использование молока.

Вид кормовых дрожжей определяется штаммом гриба-продуцента и средой его выращивания. В качестве штаммов-продуцентов кормового белка используют микроскопические грибы родов Candida, Saccharomyces, Hansenula, Torulopsis и др. они представляют собой одноклеточные микроорганизмы (грибы), способные развиваться в питательной среде, которая содержит источники углеводного и минерального (N, Р, К, Mg, Са, Fe, Mn, Zn и т.д.) питания, а также растворенный кислород. В процессе роста биомассы в дрожжевой клетке происходит ферментативный синтез белка. 

Сырьем для питатательных сред могут служить: углеводороды нефти (очищенные жидкие парафины), низшие спирты (этанол и метанол), гидролизаты древесных отходов (опилки, стружка, щепа), гидролизаты с/х отходов (солома, шелуха семян, кукурузная кочерыжка и т. п.), сульфитные щелока целлюлозно-бумажного производства, послеспиртовые барды гидролизно-и сульфитно-спиртовых производств. 

В зависимости от среды, в которой выращивали дрожжевую клетку различают гидролизные, кормовые классические и белково-витаминный кормовой дрожжевой белок.