Экструдированная соя: кормовая ценность и потенциал применения

• Преимущества полножирной экструдированной сои
• Использование полножирной экструдированной сои
• Анализ полножирной экструдированной сои

Технология производства

Соевые бобы, хотя и обладают высокой пищевой ценностью, не используются для кормления сельскохозяйственных животных в сыром виде, так как в них содержатся антипитательные биологически активные вещества. Прежде всего, это ингибиторы протеаз (трипсина и химотрипсина), гемагглютинины (лектины), сапонины, а также вещества, вызывающие аллергические, эндокринные и рахитоподобные заболевания. Содержание этих антипитательных веществ может быть снижено до безопасной концентрации путем тепловой обработки.

Полножирная экструдированная соя (ПЭС) - кормовой продукт, получаемый из полножирных соевых бобов, подвергнутых экструзии, в ходе которой из них ничего не экстрагируется и не добавляется.

Технология производства полножирной экструдированной сои предусматривает экструзию, протекающую при значительном тепловыделении, которое вырабатывается в процессе прохождения сои через ствол экструдера под воздействием давления.

Процесс экструдирования занимает менее 30 секунд. В течение этого времени температура в стволе экструдера повышается до 110 - 130 °С. Этого достаточно, чтобы нейтрализовать антипитательные вещества, содержащиеся в соевых бобах. При этом максимальная температура поддерживается лишь 5 - 6 секунд, благодаря чему в продукте не происходит разрушения аминокислот.

В стволе экструдера, под воздействием давления и механического размалывания, возникает частичное разрушение клеточных стенок соевых бобов. При выходе из экструдера, в результате резкого перепада давления, их клеточные стенки окончательно разрываются. Это повышает переваримость содержащихся в сое питательных веществ, включая жир. Кроме того, указанный процесс способствует высвобождению токоферолов (естественных антиоксидантов) и лецитинов (фосфатидов, необходимых для нормального функционирования нервной системы, головного мозга и усвоения жиров).

Экструдированная соя в кормлении птиц

Использование соевого шрота и полножирных экструдированных соевых бобов наиболее эффективно в самой интенсивной отрасли животноводства - птицеводстве.

В США, например, около 50% всего производимого соевого шрота направляется на откорм домашней птицы, что является решающим фактором увеличения производства мяса бройлеров и яиц. После соответствующей обработки, снижающей уровень антипитательных факторов до безопасного, соя с полным содержанием масла (полножирная, необезжиренная, фуллфэт-соя), считается отличным источником энергии и высококачественного протеина.

Экструдированная соя хорошо усваивается всеми видами птиц. Содержащийся в ней жир примерно на 50% состоит из линолевой кислоты, которая обязательно должна присутствовать в их рационе.

Бройлеры

Интенсивное кормление бройлеров возможно при преобладающем включении в рационы соевого белка, который содержит все аминокислоты в приемлемом соотношении и количестве - за исключением метионина, дефицит которого обычно восполняют с помощью синтетических форм, а также кормовых добавок, таких как Бетафин (источник бетаина) или, частично, холинхлорид (источник витамина B₄).

Соевый шрот и экструдат сои - прекрасный корм для бройлеров. Британская компания Favor Parker LTD, которая специализируется на производстве полножирной сои, провела исследования на промышленных птицефабриках, сравнив два типа рационов: на основе соевого шрота и обработанной, необезжиренной сои.

Согласно полученным данным, рационы с использованием полножирной сои обеспечивают лучшие показатели «оплаты корма» за счет высокой усвояемости энергии и протеина, что повышает общую экономическую эффективность откорма.

Таким образом, использование экструдированной полножирной сои демонстрирует преимущество перед рационами, содержащими соевый шрот и животный жир (см. табл. 1).

Таблица 1.

«Эффективность замены соевого шрота на экструдированную сою в рационах бройлеров»

В целом, применение экструдированной сои в кормлении бройлеров продемонстрировало следующие преимущества:

1. Повышение содержания обменной энергии до 17 МДж на 1 кг сухого корма;
2. Эффективное замещение 34 - 41% потребности в тестированном соевом шроте, в том числе на заключительной фазе откорма, с улучшением конверсии корма и производственных показателей, без увеличения падежа и ухудшения качества тушек;
3. Повышение содержания в составе тушек важнейших незаменимых жирных кислот (линолевой и линоленовой), которые увеличивают их биологическую пищевую ценность для человека;
4. Использование экструдированной, обжаренной, автоклавированной сои (по сравнению с сырой соей, а также альтернативными источниками - горохом, кормовыми бобами) доказывает свою экономическую целесообразность, обеспечивая увеличение потенциальной прибыли - на бройлерах от 30 до 40%, а на домашней птице - от 250,00 до 1 250,00 рублей на одну тонну комбикорма.

Примечание:

1. Различия в продуктивности могут быть вызваны неконтролируемым процессом тепловой обработки: бройлеры чувствительны к повышенному содержанию ингибиторов протеаз, а также перегреву сырья. Рекомендуемые показатели активности уреазы - от 0,02 до 0,1 ед. рН;
2. Доля экструдированной сои в россыпном комбикорме - не более 20%. При увеличении уровня ввода необходимо гранулирование.

Молодки и несушки

Наилучшие результаты достигаются, когда молодок кормят экструдатом сои, а затем, на продуктивном этапе - тестированным соевым шротом. В целом, для этих технологических групп птиц использование экструдированной сои открывает следующие перспективы:

1. Эффективная альтернатива соевому (а также подсолнечному) шроту в рецептурах комбикормов и белково-минерально-витаминных добавок для молодок и несушек, обеспечивающая улучшение качества скорлупы, снижение расхода кормов на 1 яйцо (на 7%) и повышение продуктивности несушек (до 4%). По отношению к подсолнечному шроту эти показатели, безусловно, еще выше;
2. Возможность полного обеспечения потребности птицы в линолевой кислоте. Экструдат сои представляет собой гомогенную маслянистую массу с содержанием от 9,5 до 10,5% линолевой кислоты, которая способствует улучшению обменных процессов, сохранению упитанности и массы тушек.

Таблица 2.

«Результаты кормления молодок в период роста (от 6 до 21 недели)»

Примечание: допустимый уровень ввода соевого экструдата - до 20% по массе комбикорма.

Индейки и другие крупные птицы

Использование экструдата сои позволяет решать проблемы, связанные с нагулом живой массы и жира в тушках индеек и других крупных птиц, а также демонстрирует лучшие показатели по сравнению с соевым шротом.

На ранних стадиях роста (от 7 до 8 недель) безопасный уровень ввода ПЭС составляет до 10% по массе комбикорма, а далее, до забоя, допускается его повышение до 20% без негативных последствий.

Соя в рационах крупного рогатого скота (КРС)

Одной из актуальных проблем практического животноводства остается хронический дефицит протеина в рационах всех видов сельскохозяйственных животных. В связи с этим трудно переоценить значение сои в кормлении КРС, поскольку соевый протеин по аминокислотному составу близок к белкам молока.

Анализ проблемы усвоения кормового белка жвачными животными показывает, что его растворимые фракции подвержены интенсивному расщеплению в рубце. Ввиду доступности белка рубцовым протеазам происходит его расщепление до аммиака, который всасывается в кровь и, не вовлеченный в обменные процессы, выводится из организма в виде мочевины.

Именно на этом начальном этапе пищеварения у жвачных наблюдаются значительные биологические потери белкового ресурса кормов.

Молочный скот

Введение экструдированной сои в рационы молочного скота способствует улучшению продуктивности, повышению качества кормления и общей эффективности производства за счет целого ряда преимуществ:

1. Полножирные соевые бобы (в т. ч. экструдированные или подвергнутые термической обработке) признаны ценным источником белка и жира в рационах молочных коров, который позволяет увеличить надои и жирность молока. При этом соя, повышая содержание общего жира в рационе на 1%, дополнительно стимулирует выработку 0,9 кг молока, особенно в течение первых 3-х месяцев лактации;
2. Повышение энергонасыщенности рациона достигается без необходимости дополнительного использования добавок с высоким содержанием углеводов (способных замедлять процессы ферментации в рубце, что негативно отражается на здоровье животных, «оплате корма» и репродуктивных качествах коров);
3. Увеличение удоев и периода лактации. Добавление в рацион 1 кг экструдированной сои на гол./сут. повышает суточный удой на 0,5 кг и содержание жира в молоке в среднем на 0,2%;
4. Экструдирование сои (и другие виды ее тепловой обработки) особенно рекомендуется при кормлении молодняка (животных массой до 150 - 200 кг) - ремонтных телок и телятотъемышей;
5. Соевый экструдат для взрослых особей и молодняка улучшает вкусовые качества комбикорма (зерносмеси), стимулируя у животных быстрое привыкание к нему и увеличение поедаемости (в отличие от сырой соевой муки);
6. Экструзия резко снижает расщепление соевого белка в рубце, в целом улучшает аминокислотный состав кормовых масс (химуса) в тонком отделе кишечника и одновременно снижает образование аммиака. Это способствует значительному удержанию дополнительного азота в организме коров и молодняка, а следовательно - усилению белкового синтеза (молока и мяса).

Примечание:

1. В связи с вышеуказанным обстоятельством, тепловая обработка сои для жвачных животных может проводиться в более жестких режимах, чем для свиней и птицы, однако, без доведения до крайних значений. Например, растворимость белка по методу Dale (1987 г.) - не ниже 55%, которые могут снизить доступность аминокислот в связи с так называемой реакцией Мейларда (также известной как «реакция Майяра» (1915 г.));
2. Для высокопродуктивных коров, потребляющих в составе концентратов 2 кг и более соевых продуктов, необходима их тепловая обработка, поскольку микрофлора рубца животных неспособна полностью инактивировать ингибиторы протеаз и уреазу, содержащиеся в сое. Необходимость в экструзии еще более возрастает при использовании в рационах дополнительного небелкового азота (мочевины);
3. В связи с массовой «голштинизацией» молочного скота, а также с целью использования потенциальных возможностей новых генотипов, целесообразно значительно повысить качество общего и протеинового питания этих животных, в первую очередь за счет увеличения доли соевых концентратов в рационах;
4. Многовековая практика использования сои в рационах дойных коров всегда способствовала улучшению качества продуктов из молока - сметаны, сыров, масла и др.;
5. Соевое масло повышает в молоке содержание жирных кислот длинной цепи, особенно ненасыщенных - олеиновой и линолевой, что делает его более полезным для питания человека, а также способствует производству более пластичного сливочного масла (которое лучше намазывается на хлеб);
6. Многолетняя практика использования ПЭС в рационах коров свидетельствует о полном сохранении в молоке характеристик, необходимых для производства сыров, включая повышенную «лежкость»;
7. Нецелесообразно добавлять мочевину в корма, содержащие сырую полножирную сою (а также в «недоприготовленные» шрот и жмых). Активность уреазы в этих продуктах может привести к быстрому увеличению содержания аммиака, который ухудшит поедаемость корма и переваримость белка;
8. Если соя дробится или экструдируется на фермах, не рекомендуется делать это заранее и затем хранить продукт в течение нескольких недель, особенно в условиях жаркой погоды и повышенной влажности;
9. Следует контролировать общий уровень жира в рационе, поскольку его избыточное содержание может снизить количество белка (на 0,1 - 0,2%), а иногда и жира в молоке. Для исключения у коров возможной депрессии жирномолочной продуктивности рекомендовано постепенное увеличение количество жира в рационе при содержании клетчатки - не менее 19 - 20%, кальция - от 0,85 до 1,0% от сухого вещества.

Откорм на мясо

Введение экструдированной сои в рационы мясного скота и откормочных бычков дает:

1. Снижение риска возникновения дисфункций рубца (ацидоз, руминит, паракератоз, хромота), связанных с традиционным потреблением концентратов с высоким уровнем крахмала. При этом улучшается энергонасыщенность рациона и повышается содержание белка;
2. Эффективную конкурирующую замену соевого шрота (на 1/3), особенно если экструдированная соя используется с мочевиной (повышение среднесуточных приростов на начальном этапе откорма бычков - до 20%);
3. Возможность включения экструдированной сои в программы кормления молодых бычков весом менее 150 - 200 кг - до 20% от массы сухого вещества концентратной части рациона;
4. Экономическую целесообразность даже небольших (до 10%) уровней включения экструдированной сои в программы кормления бычков-кастратов и быков мясных пород, которые особенно нуждаются в энергонасыщенных и высокопитательных рационах;
5. Сохранение высоких темпов прироста, особенно на заключительном этапе откорма мясных генотипов, когда может наблюдаться уменьшение потребления кормов;
6. Увеличение энергетической ценности рационов, основанных на кукурузном силосе - на 10% (если уровень ввода полножирной, в том числе экструдированной, сои будет составлять 20% от сухого вещества).

Примечание: нецелесообразно добавлять мочевину в рационы, содержащие сырую полножирную сою.

Экструзионные продукты для свиней

Конъюнктура аграрного рынка России, структура товарного экспорта агропродукции (около 60% которого - зерно, технические культуры и комбикорма), а также неконтролируемый импорт мясопродуктов обусловили резкое сокращение поголовья и ухудшение состояния кормовой базы свиноводства.

Сейчас мы наблюдаем значительное снижение потребления комбикормов в целом по отрасли: за последние 10 лет объем их использования в пересчете на одну условную голову уменьшился более чем на 70%. Этот спад является основной причиной снижения продуктивности свиней и затруднения ведения бизнеса в этой сфере. Из-за различий в обеспеченности кормами и белком в составе рационов, выход продукции свиноводческих хозяйств может отличаться в два и более раз. Основными проблемами являются высокая стоимость комбикормов и их низкое продуктивное действие (в том числе из-за острого дефицита белка в составе).

В этой связи освоение хозяйствами новейших экструзионных технологий при изготовлении кормов для свиноводства - серьезный шаг в сторону модернизации отечественного комбикормового производства и его оптимизации за счет максимального использования местных сырьевых ресурсов: ячменя, кукурузы, тритикале, гороха, сои и других культур.

Экструзионные продукты для свиноводства актуальны по ряду причин:

1. Устойчивая тенденция к внедрению новых высокопродуктивных мясных пород, кроссов и гибридов, реализация продуктивного потенциала которых требует существенного улучшения белкового и энергетического питания;
2. Объективное сокращение в рационах свиней дорогостоящих кормовых компонентов животного происхождения, рыбной муки, а также кукурузы и соевого шрота (на промышленных комплексах) с использованием вместо них гороха, сои, некондиционного зернофуража, ржи, тритикале, отрубей, подсолнечного шрота и других культур (в том числе «проблемных» ресурсов);
3. Расширение производства современных белково-витаминных концентратов, заменителей молока и др. с использованием экструзионных методов;
4. Производство «собственных» комбикормов (зерносмесей) непосредственно в хозяйствах или на небольших предприятиях.

Экструзия зерна злаковых (кукурузы, ячменя, тритикале и др.) позволяет увеличить в них содержание сахаров до 15%, а количество декстринов (продуктов гидролиза крахмала) - более чем в 5 раз по сравнению с исходным сырьем. Количество нативного крахмала, при этом, снижается на 12 - 14%, что позволяет существенно сократить использование молочных кормов и белковых компонентов микробиологического и животного происхождения - вплоть до 30 - 60%. В результате достигается снижение себестоимости выращивания поросят на 30 - 40%.

Применение необезжиренного экструдата сои, жмыха и масла позволяет решать важнейшие проблемы свиноводства:

1. Существенно повысить энергетическую ценность комбикормов - до уровня, который трудно обеспечить традиционным добавлением углеводистых или белковых компонентов без использования дорогостоящих кормов животного происхождения;
2. Улучшить вкусовые качества и внешние характеристики всех видов зерносмесей и комбикормов, устранить их распыляемость на 90% (благодаря этому снизив заболеваемость бронхопневмонией на 70%), предупредить расслоение сырья при его хранении и транспортировке;
3. Повысить общую биологическую ценность рационов свиней за счет явления синергизма (в т. ч. за счет улучшения всасывания жирорастворимых витаминов, увеличения уровня незаменимых амино- и жирных кислот);
4. Значительно улучшить жизнеспособность поросят и увеличить темпы их роста на 12 - 25%;
5. Повысить репродуктивные функции свиноматок: повысить приход в охоту на 8 - 15%, крупноплодность помета - на 10 - 15%, молочность - на 16%, снизить число прохолостов - на 5 - 10% и уровень эмбриональной смертности - до 12%;
6. На откорме - увеличить среднесуточный прирост, снизить затраты корма на 1 кг прироста на 0,5 - 1,2 корм. ед., улучшить вкус и нежность свинины, а также значительно повысить рентабельность производства не только в условиях промышленных технологий, но и в малых (в т. ч. фермерских) хозяйствах;
7. Повысить устойчивость мясных генотипов, в том числе к синдрому PSE (одному из основных пороков мясной продукции).

Все перечисленные факторы обуславливают необходимость по-новому переосмыслить экономическую и питательную ценность зерновых и бобовых ресурсов, а также роль экструзионных технологий в производстве конкурентоспособных кормов, концентратов и добавок. Это необходимо для внедрения современных программ кормления, направленных на возрождение и интенсивное наращивание российского производства свинины.

Применение растительных жиров (соевого масла) в свиноводстве

В последние годы в свиноводстве широко используют растительные масла и кормовые жиры, за счет которых рационы обогащаются энергией. Особое место среди них занимает соевое масло, содержащее большое количество ненасыщенных жирных кислот (НЖК), особенно линолевой и линоленовой. Эти кислоты не синтезируются в организме свиней, но жизненно необходимы им для построения клеток и ряда гормонов.

Вследствие добавления в рационы растительных масел, а также из-за повышенной доли содержания кукурузы и овса, свиньи потребляют гораздо больше НЖК, чем требуется для их нормального обмена веществ. Избыток НЖК накапливается в сале и внутреннем жире, в результате чего жировые ткани становятся мягкими и вязкими. Такое сало и мясо непригодны для производства копченостей и колбас длительного хранения, так как НЖК быстро окисляются и прогоркают.

Исходя из этого, в рационах откармливаемых свиней необходимо контролировать содержание НЖК. В течение всего периода откорма в их рационах должно содержаться не более 1 г НЖК на 1 МДж обменной энергии (ОЭ). Повышенные уровни соевого масла оправданы на начальных стадиях откорма и в период доращивания, когда у свиней наблюдается наивысший потенциал роста. В этом случае, при адекватном повышении содержания аминокислот, достигаются максимальные показатели прироста. Во второй половине откорма свиньи потребляют гораздо больше корма и, если они кормятся вволю (при свободном доступе к комбикормам, обогащенным маслом), это приводит к избыточному ожирению туш и образованию мягкого сала. У свинок эта проблема выражена меньше, поскольку они потребляют меньше корма, чем боровки.

Следует снижать содержание НЖК в корме за 4 недели до завершения откорма, уменьшая дозу масла или полностью отказываясь от него. Тогда отложение жира (сала) будет происходить исключительно из крахмала. Консистенция такого жира будет более плотной, но вследствие его размягчения ранее накопленными в жировой ткани жирными кислотами, сало, все же, будет высокого качества.

Если в корм добавляется соевое масло, следует избегать его длительного хранения, особенно летом, так как под воздействием тепла, света и кислорода НЖК быстро окисляются, а также происходит разрушение витамина Е, препятствующего порче жиров. Поэтому (по сравнению с нормами) необходимо повысить его концентрацию - из расчета 2 мг токоферола на 1 г дополнительных НЖК.

Считается, что добавление в зерносмесь 1% соевого масла на протяжении всего времени откорма не приводит к проблемам. В качестве альтернативы рекомендуется вводить в комбикорм 2 - 3% масла в первый период откорма, снижая его до 0,5% к завершению откорма.

При содержании в рационе 50% и более зерна кукурузы, добавление соевого масла в период откорма не требуется. Если в корм включаются животные жиры или рапсовое масло, их уровень можно увеличить вдвое, поскольку содержание в них НЖК примерно в 2 раза ниже, чем в соевом масле.

Общее содержание жира в полнорационном комбикорме не должно превышать 5%, иначе переваримость жира будет снижаться. Повышенное выделение жира с калом приводит к сильному загрязнению (запинанию) щелевых полов, что затрудняет их очистку. В полнорационных комбикормах для лактирующих свиноматок допускается содержание соевого масла до 10%, поскольку оно используется организмом для образования молока и не откладывается в тканях. В кормосмесях с повышенным содержанием жира, помимо увеличения уровня витамина Е, также требуется добавление синтетических антиоксидантов. В летний период кормосмеси с большим содержанием соевого масла (или жира) готовят максимум на 2 недели, иначе они портятся.

Экструдированная соя для интенсивного рыбоводства

Спрос на рыбные продукты в России неуклонно растет. Однако, с целью сохранения ресурсов Мирового океана, годовой допустимый объем морского вылова рыбы ограничен лимитом в 100 млн тонн. В связи с этим в последние годы динамично развивается рыбоводство, которое ориентируется на модернизацию производственных процессов и повышение уровня интенсификации.

Чтобы быть конкурентоспособной, отрасль должна быть рентабельной. Это значит, что необходимо тщательно просчитывать расходы на корма, доля которых не должна превышать 50% от общих издержек. Важнейшая сторона проблемы - высокие потребности рыбы в белке, в то время как основной его источник - рыбная мука - с каждым годом неуклонно дорожает. Как следствие - рыбоводы заинтересованы хотя бы частично заменить дорогостоящие рыбную муку и жиры другими, более доступными ингредиентами, представленными на местных рынках. В этом отношении соя занимает лидирующее место.

Нужно учитывать, что переваримость сырой полножирной сои у рыб сравнительно низка (от 43,6 до 45%). Однако этот показатель резко возрастает и достигает уровня, сопоставимого с рыбной мукой, если полножирную сою подвергнуть тепловой обработке, а еще лучше - экструдировать. Наиболее высокие результаты достигаются при снижении содержания ингибиторов трипсина не менее чем на 83%.

В целом, практика цивилизованного рыбоводства (в первую очередь ЕЭС и США) показывает, что:

1. Экструдированная (либо обжаренная) соя, включенная в рационы пресноводных и морских рыб, может частично, а в некоторых случаях и полностью, заменять рыбную муку и другие дорогостоящие белковые компоненты, поскольку ее аминокислотный состав полностью отвечает потребностям многих видов;
2. При этом возможный дефицит отдельных незаменимых аминокислот может компенсироваться добавлением дополнительного источника белка, синтетических аминокислот или кормового концентрата лизина (ККЛ «ЛипротСГ - 9»);
3. Правильно обработанные (экструдированные) соевые бобы по сравнению с соевым шротом, объективно, обладают для рыбы более высокой питательной ценностью, поскольку способствуют увеличению энергонасыщенности рационов;
4. Высокое содержание масла в экстудированной сое снижает необходимость катализа белка для высвобождения из него энергии. Это обстоятельство особенно важно для холодноводных видов рыб. Жир, содержащийся в экструдированном продукте, поставляет незаменимые жирные кислоты (линолевую - 52%, линоленовую - 8% и др.), которые способствуют лучшему усвоению кормов и положительно воздействуют на рост карпа, форели, сома, лосося, угря и других видов. Таким образом, ПЭС является самым подходящим кормовым ингредиентом для рыбы, потому что она легко переваривает соевое масло. У форели, например, коэффициент его переваримости 0,89, который эквивалентен аналогичному показателю для жира из печени трески, а также выше, чем у гидрогенизированного рыбьего жира. У сома этот коэффициент составляет 0,80.

Примечание: единственное ограничение в использовании экструдата сои в кормлении рыб заключается в том, что при составлении рецептур комбикормов (зерносмесей) не рекомендуется превышать установленный (для данного вида) уровень содержания жира в рационе. Это позволит избежать вероятность накопления жира в тканях рыб, а также предотвратит возможные технологические проблемы при производстве и хранении комбикорма (комкования, сыпучести, налипания, прогоркания и т.д.).