RU2543273C2 - Method of preparation of energy protein concentrate - Google Patents

Method of preparation of energy protein concentrate Download PDF

Info

Publication number
RU2543273C2
RU2543273C2 RU2013120255/13A RU2013120255A RU2543273C2 RU 2543273 C2 RU2543273 C2 RU 2543273C2 RU 2013120255/13 A RU2013120255/13 A RU 2013120255/13A RU 2013120255 A RU2013120255 A RU 2013120255A RU 2543273 C2 RU2543273 C2 RU 2543273C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
temperature
product
protein
energy
Prior art date
Application number
RU2013120255/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013120255A (en
Inventor
Лидия Яковлевна Бойко
Любовь Анатольевна Трунова
Константин Иванович Ефремов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт комбикормовой промышленности" (ОАО "ВНИИКП")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт комбикормовой промышленности" (ОАО "ВНИИКП") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Priority to RU2013120255/13A priority Critical patent/RU2543273C2/en
Publication of RU2013120255A publication Critical patent/RU2013120255A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2543273C2 publication Critical patent/RU2543273C2/en

Links

Landscapes

  • Fodder In General (AREA)
  • Beans For Foods Or Fodder (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to agriculture and can be used in industrial manufacture of combined fodders for agricultural animals and birds as a protein and energy component. The method of preparation of energy protein concentrate includes mixing of seeds of leguminous and oily cultures, chipping of mixture, humidification, heating and extrusion with consequent cooling. The source products are rape and peas, which are mixed in the proportion 40:60. Mixed rape and peas are chipped down to the size of particles from 0,6 up to 0,8 mm and treated with the vapor at the pressure 0,2-0,3 MPa up to humidity 16-18% and temperature 70-90°C, then the treated mixture is extruded at the temperature of the product downstream the extruder head 110-115°C. The obtained product is cool down to the final temperature 30°C.
EFFECT: invention allows to obtain an excellent quality product with balanced amine acid composition.
1 ex

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в промышленном производстве комбикормов для сельскохозяйственных животных и птицы в качестве белкового компонента.The invention relates to agriculture and can be used in the industrial production of animal feed for farm animals and poultry as a protein component.

Известен кормовой бобовый продукт (патент RU №2435434, А23К 1/00, Подобедов А.В., опубл. 10.12.2011. Бюл. №34), представляющий инактивированные семена люпина, обработанные ступенчатым нагревом с последующим увлажнением, охлаждением и измельчением. Температура семян на последней ступени нагрева составляет 105-140°C, содержание влаги в продукте после увлажнения - 11-13,5%. Продукт используется в качестве компонента в рецептах комбикормов и при составлении рационов для сельскохозяйственных животных и птиц.Known fodder bean product (patent RU No. 2435434, A23K 1/00, Podobedov A.V., publ. 10.12.2011. Bull. No. 34), representing inactivated lupine seeds treated with step heating followed by moistening, cooling and grinding. The temperature of the seeds at the last stage of heating is 105-140 ° C, the moisture content in the product after wetting is 11-13.5%. The product is used as a component in feed recipes and in the preparation of rations for farm animals and birds.

Недостатком известного продукта является низкая калорийность, дефицит незаменимых жирных кислот, несбалансированность по аминокислотному составу, так как продукт изготовлен из монокультуры.A disadvantage of the known product is low calorie content, a deficiency of essential fatty acids, an imbalance in amino acid composition, since the product is made from monoculture.

Известен кормовой продукт для сельскохозяйственных животных и птицы, содержащий термически инактивированные семена сои и/или люпина, а также жмых кукурузных зародышей (RU №2457691, А23К 1/16, А23К 1/14, Подобедов А.В., опубл. 10.08.2012. Бюл. №22). Недостатком известного кормового продукта является дефицит и несбалансированность по аминокислотам, а также малый выход жмыха кукурузных зародышей при производстве кукурузного масла.Known feed product for farm animals and poultry, containing thermally inactivated seeds of soy and / or lupine, as well as oilcake (RU No. 2457691, A23K 1/16, A23K 1/14, A. Podobedov, publ. 10.08.2012 . Bull. No. 22). A disadvantage of the known feed product is the amino acid deficiency and imbalance, as well as the low yield of corn germ cake in the production of corn oil.

Известен продукт (RU №2471369, A23L 1/211, А23К 1/00, Подобедов А.В., опубл. 10.01.2013. Бюл. №1), представляющий собой смесь зерновых до 20% и зернобобовых культур, и способ его обработки, заключающийся в ступенчатом нагреве с последующим увлажнением водой и охлаждением, измельчением, увлажнением и вторым измельчением. Известный способ обработки обеспечивает низкое содержание в продукте антипитательных веществ и высокое содержание усвояемых аминокислот и белка.A well-known product (RU No. 2471369, A23L 1/211, A23K 1/00, Podobedov A.V., publ. 10.01.2013. Bull. No. 1), which is a mixture of cereals up to 20% and legumes, and a method for processing it consisting in stepwise heating followed by moistening with water and cooling, grinding, moistening and second grinding. The known processing method provides a low content of anti-nutritional substances in the product and a high content of digestible amino acids and protein.

Недостатком известного способа можно признать сложность технологического процесса, включающего пятиступенчатый нагрев с доведением температуры до определенного значения на каждой стадии и поддержанием ее в пределах 110-120°C на последней стадии нагрева, промежуточное смешивание с водой с доведением влажности смеси до 6-13% и, по крайней мере, двухстадийное измельчение, что затрудняет контроль технологических параметров и автоматизацию процесса и приводит к высоким производственным затратам.The disadvantage of this method can be recognized as the complexity of the process, including five-step heating with bringing the temperature to a certain value at each stage and maintaining it within 110-120 ° C at the last stage of heating, intermediate mixing with water to bring the mixture to 6-13% moisture and at least two-stage grinding, which complicates the control of technological parameters and automation of the process and leads to high production costs.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и принятым авторами за прототип является энергосахаропротеиновый концентрат и способ его приготовления (RU №2461211, А23К 1/00, Артюхов А.И., Гапонов Н.В., опубл. 20.09.2012. Бюл. №13), заключающийся в получении смеси из люпина (60-75%), рапса (20-35%) и тритикале (2-20%) и экструдировании ее при температуре 110-130°C и давлении 2-6 МПа с экспозицией в режиме экструдирования 3-4 с.The closest in technical essence and the achieved result and accepted by the authors for the prototype is an energy-sugar concentrate and method for its preparation (RU No. 2461211, A23K 1/00, Artyukhov A.I., Gaponov N.V., published on 09/20/2012. Bull. No. 13), which consists in obtaining a mixture of lupine (60-75%), rapeseed (20-35%) and triticale (2-20%) and extruding it at a temperature of 110-130 ° C and a pressure of 2-6 MPa with exposure in extrusion mode 3-4 s.

Недостатками данного способа являются низкая пищевая ценность получаемого продукта и несбалансированность его состава, также невысокое качество готового продукта вследствие использования цельного зерна; зависимость качества от влажности и температуры партии зерна; ограничения по использованию концентрата, особенно в кормах для молодняка сельскохозяйственных животных, вызванные высоким содержанием клетчатки.The disadvantages of this method are the low nutritional value of the resulting product and the imbalance of its composition, as well as the low quality of the finished product due to the use of whole grains; dependence of quality on moisture and temperature of a batch of grain; restrictions on the use of concentrate, especially in feed for young farm animals, caused by high fiber content.

Техническая задача изобретения - получение энергопротеинового концентрата высокого качества, сбалансированного по аминокислотному составу, высокой усвояемости из зернобобовых и масличных культур, повышение его кормовой и биологической ценности, стабилизация его качества, использование которого позволит снизить себестоимость кормов и повысить продуктивность сельскохозяйственных животных.The technical task of the invention is to obtain a high-quality energy protein concentrate balanced in amino acid composition, high digestibility from legumes and oilseeds, increasing its feed and biological value, stabilizing its quality, the use of which will reduce the cost of feed and increase the productivity of farm animals.

Поставленная задача достигается тем, что в способе приготовления энергопротеинового концентрата, включающем смешивание семян зернобобовых и масличных культур, измельчение смеси, увлажнение, прогревание и экструдирование с последующим охлаждением, новым является то, что в качестве исходных продуктов используют рапс и горох, которые смешивают в пропорции 40:60, смесь рапса и гороха измельчают до размера частиц от 0,6 до 0,8 мм и обрабатывают паром под давлением 0,2-0,3 МПа до влажности 16-18% и температуры 70-90°C, затем обработанную смесь подвергают экструзии при температуре продукта на выходе из головки экструдера 110-115°C, далее полученный продукт охлаждают до конечной температуры 30°C.The problem is achieved in that in a method for preparing an energy protein concentrate, including mixing seeds of legumes and oilseeds, grinding the mixture, moistening, heating and extruding, followed by cooling, new is that rapeseed and peas are used as starting materials, which are mixed in proportion 40:60, a mixture of rapeseed and peas is crushed to a particle size of 0.6 to 0.8 mm and treated with steam under a pressure of 0.2-0.3 MPa to a moisture content of 16-18% and a temperature of 70-90 ° C, then treated the mixture is subjected to struzii at a product temperature at the exit of the die 110-115 ° C, then the resulting product is cooled to a final 30 ° C temperature.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности получения энергопротеинового концентрата из смеси гороха и рапса, способного заменить корма животного происхождения, стабильного качества и с низким уровнем антипитательных веществ.The technical result of the invention is to provide the possibility of obtaining an energy protein concentrate from a mixture of peas and rapeseed, which can replace animal feed, of stable quality and with a low level of anti-nutritional substances.

Получение энергопротеинового концентрата из смеси зернобобовых (гороха) и масличных (рапса) культур - одно из перспективных направлений комплексной переработки растительного сырья с целью создания высококачественного и высокоусвояемого белкового и энергетического компонента комбикорма для решения проблемы дефицита кормового белка, эффективного балансирования состава высокобелковых и высокоэнергетических комбикормов, снижения себестоимости комбикормов.Obtaining an energy protein concentrate from a mixture of legumes (peas) and oilseeds (rapeseed) crops is one of the promising directions for the integrated processing of plant materials in order to create a high-quality and highly assimilable protein and energy component of feed for solving the problem of feed protein deficiency, effectively balancing the composition of high-protein and high-energy compound feeds, reducing the cost of feed.

Производимые в настоящее время комбикорма для высокопродуктивных сельскохозяйственных животных и птицы не сбалансированы по энергии, поскольку к ним предъявляются высокие требования как по энергии, так и по протеину, а в большинстве своем протеинсодержащие компоненты комбикормов (рыбная, мясокостная мука, шроты и др.) характеризуются низким уровнем энергии. Включение же в состав комбикормов большого количества жира ограничено технологическими факторами и негативно влияет на качество готового продукта. Поэтому для повышения их биологической ценности необходимо научное обоснование выбора новых смесей с повышенным содержанием белка и энергии.Compound feeds currently produced for highly productive farm animals and poultry are not balanced in energy, because they have high demands on both energy and protein, and for the most part protein-containing components of compound feeds (fish, meat and bone meal, meal, etc.) are characterized low energy. The inclusion of a large amount of fat in the compound feed is limited by technological factors and negatively affects the quality of the finished product. Therefore, to increase their biological value, a scientific justification for the selection of new mixtures with a high content of protein and energy is necessary.

Рапс является источником энергии, так как содержит 38-45% жира, богатого ненасыщенными жирными кислотами, и белка 23-29%, лучше сбалансированного по аминокислотам, чем широко используемая в кормах соя. Превалирование в рапсе серусодержащих аминокислот над лизином особенно важно при включении в состав концентрата зернобобовых культур, бедных метионином. Содержание клетчатки в нем не превышает 4%. Потребность в рапсе может быть удовлетворена отечественным производством, так как для его выращивания пригодна вся засеваемая в России площадь. Антипитательные вещества семян - глюкозинолаты при действии ферментов миросульфатазы и тиоглюкозидазы при температуре 40°C и в присутствии воды расщепляются с освобождением глюкозы и серусодержащих токсического действия соединений, придающих продукту горький вкус (тиоционатов, изотиоционатов и др. веществ). Это обстоятельство крайне отрицательно влияет на качество рапса как кормового средства. Однако краткосрочный интенсивный нагрев семян будет способствовать инактивации ферментов, что обеспечит блокаду гидролиза глюкозинолатов, улучшит вкусовые характеристики и повысит кормовую ценность продукта.Rapeseed is a source of energy, as it contains 38-45% fat, rich in unsaturated fatty acids, and 23-29% protein, which is better balanced in amino acids than soy is widely used in feed. The prevalence of rape sulfur-containing amino acids over lysine in rapeseed is especially important when leguminous crops, poor in methionine, are included in the concentrate. The fiber content in it does not exceed 4%. The need for rapeseed can be satisfied by domestic production, since the entire area sown in Russia is suitable for growing it. Seed anti-nutritive substances - glucosinolates under the action of myrosulfatase and thioglucosidase enzymes at a temperature of 40 ° C and in the presence of water are broken down to release glucose and sulfur-containing toxic effects of compounds that give the product a bitter taste (thiocyanates, isothiocyanates and other substances). This circumstance extremely negatively affects the quality of rapeseed as a feed. However, short-term intensive heating of the seeds will contribute to the inactivation of enzymes, which will ensure the blockade of the hydrolysis of glucosinolates, improve palatability and increase the feed value of the product.

Горох содержит в своем составе значительное количество протеина 22-29% преимущественно в виде глобулинов и все незаменимые аминокислоты. Биологическая ценность белка гороха не очень высока, но при термической обработке может повышаться в результате денатурации и инактивации термолабильных антипитательных веществ (ингибиторы трипсина, химотрипсина). Содержание клетчатки в горохе не превышает 6%, а основным углеводом является крахмал, ценное питательное и структурирующее вещество, на долю которого приходится 42-45%.Pea contains in its composition a significant amount of protein 22-29% mainly in the form of globulins and all essential amino acids. The biological value of pea protein is not very high, but during heat treatment it can increase as a result of denaturation and inactivation of thermolabile anti-nutritional substances (trypsin inhibitors, chymotrypsin). The fiber content in peas does not exceed 6%, and the main carbohydrate is starch, a valuable nutrient and structuring substance, which accounts for 42-45%.

При выборе рецептурного состава энергопротеинового концентрата из смеси зернобобовых (гороха) и масличных (рапса) культур (смешивание рапса и гороха в пропорции 40:60) учитывали ряд факторов. Во-первых, необходимость максимального обогащения энергопротеинового концентрата белковой составляющей для достижения высокой кормовой и биологической ценности. Во-вторых, необходимость получения концентрата с высокой обменной энергией. В-третьих, низкий уровень клетчатки для расширения области применения концентрата в кормах для молодняка сельскохозяйственных животных и птицы. В-четвертых, достижение приятного вкуса и привлекательной структуры для животных и птицы. Данное соотношение рапса (40%) и гороха (60%) обеспечивает максимально приближенный к идеальному белку баланс аминокислот при высоком содержании белка и энергии.When choosing the prescription composition of the energy protein concentrate from a mixture of legumes (peas) and oilseeds (rapeseed) crops (mixing rape and peas in a ratio of 40:60), a number of factors were taken into account. Firstly, the need for maximum enrichment of the energy protein concentrate with a protein component to achieve high feed and biological value. Secondly, the need to obtain a concentrate with high metabolic energy. Thirdly, low fiber to expand the scope of the concentrate in feed for young farm animals and poultry. Fourth, the achievement of a pleasant taste and attractive structure for animals and birds. This ratio of rapeseed (40%) and pea (60%) provides the amino acid balance as close as possible to an ideal protein with a high protein and energy content.

Способ осуществляется следующим образом. В качестве исходного сырья используют: горох (ГОСТ 28674-90: Горох. Требования при заготовках и поставках); рапс (ГОСТ 10583-76. Рапс для промышленной переработки). Исходное растительное сырье: рапс и горох смешивают в пропорции 40:60, измельчают в дробилке с использованием сита с отверстиями диаметром 5 мм с целью получения частиц размером от 0,6 до 0,8 мм, затем обрабатывают паром под давлением 0,2-0,3 МПа до влажности 16-18% и температуры 70-90°C.The method is as follows. The following raw materials are used: peas (GOST 28674-90: Peas. Requirements for procurement and supplies); rapeseed (GOST 10583-76. Rapeseed for industrial processing). Raw plant materials: rapeseed and peas are mixed in a ratio of 40:60, crushed in a grinder using a sieve with holes with a diameter of 5 mm in order to obtain particles from 0.6 to 0.8 mm in size, then treated with steam under a pressure of 0.2-0 , 3 MPa to a moisture content of 16-18% and a temperature of 70-90 ° C.

Далее осуществляют экструзионную обработку подготовленной смеси зернобобовых (гороха) и масличных (рапса) культур. Для этого смесь культур через загрузочный патрубок подают в рабочую камеру экструдера, где она подвергается термомеханической обработке с помощью вращающегося шнека. Перерабатываемая смесь, перемещаясь по камере экструдера, дополнительно перемешивается, уплотняется, сжимается, при этом повышается давление, а продукт нагревается за счет превращения механической энергии в тепло, которое выделяется при преодолении внутреннего трения и пластических деформаций (сжатие, сдвиг и др.) продукта. При выходе из фильеры за счет релаксации деформаций и частичного испарения влаги в результате резкого сброса внутреннего давления изменяется нативная структура смеси.Then carry out the extrusion processing of the prepared mixture of legumes (peas) and oilseeds (rapeseed) crops. For this, the mixture of cultures through the loading pipe is fed into the working chamber of the extruder, where it is subjected to thermomechanical processing using a rotating screw. The processed mixture, moving along the extruder chamber, is additionally mixed, compacted, compressed, while the pressure increases, and the product is heated by converting mechanical energy into heat, which is released when the internal friction and plastic deformations (compression, shear, etc.) are overcome. When leaving the die due to relaxation of deformations and partial evaporation of moisture as a result of a sharp drop in internal pressure, the native structure of the mixture changes.

При этом температура экструдируемой смеси зернобобовых (гороха) и масличных (рапса) культур на выходе из головки экструдера поддерживается равной 110-115°C.The temperature of the extrudable mixture of legumes (peas) and oilseeds (rapeseed) crops at the exit of the extruder head is maintained equal to 110-115 ° C.

Указанный интервал влажности и температуры смеси в совокупности с последующим экструдированием обеспечивает практически полное удаление антипитательных веществ из семян зернобобовых и масличных культур, перевод питательных веществ (белков, жиров, углеводов) в легкоусвояемую форму, защиту белка от необратимой денатурации, инактивацию окислительных и гидролитических ферментов, вызывающих порчу жиров.The specified range of humidity and temperature of the mixture, together with subsequent extrusion, ensures the almost complete removal of anti-nutrients from the seeds of legumes and oilseeds, the translation of nutrients (proteins, fats, carbohydrates) into an easily digestible form, the protection of the protein from irreversible denaturation, inactivation of oxidative and hydrolytic enzymes, causing fat spoilage.

Далее полученный продукт охлаждают до конечной температуры 30°C.Next, the resulting product is cooled to a final temperature of 30 ° C.

Способ поясняется следующим примером.The method is illustrated by the following example.

Пример. Исходное сырье: семена рапса и гороха, очищенное от сорных, минеральных и металломагнитных примесей, подают на весовой дозатор, где формируется смесь в пропорции 40:60, смесь направляют на дробилку, где она измельчается до размера частиц 0,6-0,8 мм.Example. Raw materials: rapeseed and pea seeds, cleaned of weeds, minerals and metallomagnetic impurities, are fed to a weight batcher, where a mixture is formed in a proportion of 40:60, the mixture is sent to a crusher, where it is crushed to a particle size of 0.6-0.8 mm .

Смешивание семян рапса и гороха в пропорции 40:60 позволило получить исходную рецептурную смесь, наиболее сбалансированную по аминокислотному составу. При обосновании выбора компонентов и их дозировки учитывали ряд факторов: ежегодная возобновляемость растительного белка, распространенность культур и пригодность климатических условий для их возделывания на территории России, взаимодополняемость аминокислотного состава белка культур с целью максимального приближения к идеальному белку для повышения биологической ценности, низкий уровень клетчатки для расширения области применения концентрата в кормах для молодняка сельскохозяйственных животных и птицы, термолабильность антипитательных веществ для улучшения качества продукта при тепловом воздействии, необходимость получения качественного экструдированного энергопротеинового концентрата, полное поглощение выделяемого жира при разрыве клеток семян рапса крахмалом гороха; отсутствие свободного жира на поверхности частиц концентрата; повышение его кормовой и биологической ценности; достижение приятного вкуса и аромата.Mixing rapeseed and pea seeds in a ratio of 40:60 made it possible to obtain the initial recipe mixture, the most balanced in amino acid composition. When substantiating the choice of components and their dosage, a number of factors were taken into account: annual renewability of vegetable protein, the prevalence of crops and the suitability of climatic conditions for cultivation in Russia, the complementarity of the amino acid composition of the protein of cultures in order to maximize approximation to the ideal protein to increase biological value, low fiber for expanding the scope of application of the concentrate in feeds for young farm animals and poultry, antipi thermal lability nutrients to improve the quality of the product when exposed to heat, the need to obtain a high-quality extruded energy protein concentrate, the complete absorption of the released fat when the cells of rape seed rupture with pea starch; lack of free fat on the surface of the particles of the concentrate; increase of its feed and biological value; achieving a pleasant taste and aroma.

Необходимость измельчения смеси рапса и гороха вызвана существенными различиями их физико-механических свойств, которые отражаются на качестве готового продукта. Использование неизмельченного сырья приводило к неравномерному распределению влаги по объему зерновки при увлажнении и неустойчивой работе экструдера, и готовый продукт обладал неоднородным качеством.The need to grind a mixture of rapeseed and peas is caused by significant differences in their physical and mechanical properties, which affect the quality of the finished product. The use of unmilled raw materials led to an uneven distribution of moisture over the volume of the grain during wetting and unstable operation of the extruder, and the finished product had a heterogeneous quality.

В отношении обоснования выбора размера частиц 0,6…0,8 мм. Переработка смеси с размером частиц более 0,8 мм, например 0,9 мм, приводит к значительному перерасходу электроэнергии и получению продукта неоднородной консистенции из-за образования неоднородного по структуре продукта в зоне сжатия экструдера. И, наоборот, уменьшение размера частиц менее 0,6 мм, например 0,4 мм, приводит к увеличению порошкообразных фракций, которые запекаются и не способствуют образованию однородной консистенции.In relation to the rationale for the choice of particle size of 0.6 ... 0.8 mm Processing a mixture with a particle size of more than 0.8 mm, for example 0.9 mm, leads to a significant cost overrun and a product with a heterogeneous consistency due to the formation of a product that is heterogeneous in structure in the extruder compression zone. Conversely, a decrease in particle size of less than 0.6 mm, for example 0.4 mm, leads to an increase in powdery fractions that are baked and do not contribute to the formation of a uniform consistency.

Измельченную смесь семян рапса и гороха подают в кондиционер, где она обрабатывается паром под давлением 0,2-0,3 МПа, при этом увлажняется до влажности 16-18% и прогревается до температуры 70-90°C.The crushed mixture of rapeseed and pea seeds is fed to the air conditioner, where it is steamed under pressure of 0.2-0.3 MPa, while being moistened to a moisture content of 16-18% and heated to a temperature of 70-90 ° C.

Использование пара под давлением 0,2-0,3 МПа обеспечит не только его конденсацию в количестве, необходимом для увлажнения исходной смеси до влажности 16-18%, но и нагревание до температуры 70-90°C.The use of steam under a pressure of 0.2-0.3 MPa will provide not only its condensation in the amount necessary to moisten the initial mixture to a moisture content of 16-18%, but also heating to a temperature of 70-90 ° C.

Необходимость увлажнения и нагрева смеси до влажности 16-18% и температуры 70-90°C перед экструдированием вызвана увеличением времени температурного воздействия на антипитательные вещества с целью их более полной инактивации и уменьшением работы сил трения в экструдере для предотвращения термической деструкции белков.The need to moisten and heat the mixture to a moisture content of 16-18% and a temperature of 70-90 ° C before extrusion is caused by an increase in the time of temperature exposure to anti-nutritional substances in order to more fully inactivate them and reduce the work of friction forces in the extruder to prevent thermal degradation of proteins.

Использование пара под давлением более 0,3 МПа, например 0,4 МПа, приведет к излишнему перегреву исходной смеси и ее переувлажнению вследствие большого количества образующегося конденсата.The use of steam under a pressure of more than 0.3 MPa, for example 0.4 MPa, will lead to excessive overheating of the initial mixture and its overmoistening due to the large amount of condensate formed.

Использование пара под давлением менее 0,2 МПа, например 0,1 МПа, приведет к недостаточному нагреву исходной смеси (менее 65°C), и ее влажность будет менее 16% из-за недостаточного количества образующегося конденсата.Using steam under a pressure of less than 0.2 MPa, for example 0.1 MPa, will lead to insufficient heating of the initial mixture (less than 65 ° C), and its humidity will be less than 16% due to insufficient amount of condensate formed.

Экспериментально установлено, что для данного энергопротеинового концентрата эффективность экструзионной обработки достигается именно при данных диапазонах температуры и влажности подготовленной смеси.It has been experimentally established that for a given energy protein concentrate, extrusion processing efficiency is achieved precisely at these temperature and humidity ranges of the prepared mixture.

Далее осуществляют экструзионную обработку подготовленной растительной смеси при температуре продукта на выходе из головки экструдера 110-115°C.Then, the prepared plant mixture is extruded at the product temperature at the outlet of the extruder head 110-115 ° C.

Данная температура обеспечивает наиболее полную инактивацию ингибиторов трипсина и химотрипсина, известных ферментов в рапсе, а также разрыв клеточных стенок и глубокие физико-химические изменения в белках, углеводах и жирах, приводящие к наиболее полной усваиваемости питательных веществ организмом животных.This temperature provides the most complete inactivation of trypsin and chymotrypsin inhibitors, known enzymes in rapeseed, as well as rupture of cell walls and deep physico-chemical changes in proteins, carbohydrates and fats, leading to the most complete absorption of nutrients by the animal body.

Установлено [Остриков А.Н. Экструзия в пищевой технологии. / А.Н. Остриков, О.В. Абрамов, А.С. Рудометкин. - СПб.: ГИОРД. - 2004. - 288 с.], что основные вещества (углеводы, белки, жиры, витамины и др.) пищевых продуктов имеют различную оптимальную температуру, необходимую для протекания полных и качественных физико-химических изменений при экструзии.Established [Ostrikov A.N. Extrusion in food technology. / A.N. Ostrikov, O.V. Abramov, A.S. Rudometkin. - SPb .: GIORD. - 2004. - 288 pp.] That the main substances (carbohydrates, proteins, fats, vitamins, etc.) of food products have different optimal temperatures necessary for complete and high-quality physicochemical changes during extrusion.

Для эффективного и качественного протекания экструзии необходимо подобрать такой характер изменения температуры, при котором основные вещества продуктов подвергались бы, с одной стороны, полной гидротермической обработке, а с другой - на них оказывалось «мягкое» (щадящее) температурное воздействие, предотвращающее их термическое разложение.For an efficient and high-quality extrusion process, it is necessary to select the nature of the temperature change at which the main substances of the products are subjected, on the one hand, to a complete hydrothermal treatment, and on the other, they have a “soft” (sparing) temperature effect that prevents their thermal decomposition.

Именно в этом диапазоне температур в смеси происходят полные и глубокие физико-химические изменения белков, углеводов и других веществ, придающие им свойства, наиболее приемлемые для полного усваивания организмом животных.It is in this temperature range that the mixture undergoes full and deep physico-chemical changes in proteins, carbohydrates and other substances, giving them the properties most suitable for complete assimilation of animals by the body.

Затем экструдированный энергопротеиновый концентрат поступает в противоточный охладитель, где воздухом из окружающей среды он охлаждаются до температуры 30°C. Охлажденный продукт поступает в бункер готовой продукции.Then, the extruded energy protein concentrate enters a counterflow cooler, where it is cooled by ambient air to a temperature of 30 ° C. The chilled product enters the finished product bin.

Полученный при рациональных параметрах процесса энергопротеиновый концентрат был проанализирован по комплексу показателей, характеризующих энергетическую и питательную ценность готового продукта. Экспериментальные данные указывают на более высокую питательную ценность концентрата, полученного экструдированием предварительно измельченной, увлажненной и прогретой смеси по сравнению с продуктом, полученным экструдированием неподготовленной смеси зернобобовых и масличных культур. Это вызвано глубокими изменениями в белковом, углеводном и липидном комплексах при более щадящих параметрах экструдирования. Положительное влияние оказали предварительное увлажнение и прогрев смеси на переваримость протеина, увеличив ее после экструдирования на 4,5-5,5%, в отличие от смеси нативного зерна. При этом существенно снизилась активность ингибиторов трипсина и химотрипсина, на 2,6-3,9 мг/г или на 80%, одновременно отмечена денатурация ферментов, что положительным образом сказалось как на кормовой привлекательности, так и на стабильности качества продукта.The energy protein concentrate obtained with rational process parameters was analyzed by a set of indicators characterizing the energy and nutritional value of the finished product. Experimental data indicate a higher nutritional value of the concentrate obtained by extruding a pre-shredded, moistened and warmed mixture compared to a product obtained by extruding an unprepared mixture of legumes and oilseeds. This is caused by profound changes in protein, carbohydrate and lipid complexes with more sparing extrusion parameters. The preliminary wetting and heating of the mixture on the digestibility of the protein had a positive effect, increasing it after extrusion by 4.5-5.5%, in contrast to the native grain mixture. At the same time, the activity of trypsin and chymotrypsin inhibitors decreased significantly, by 2.6-3.9 mg / g or 80%, while enzyme denaturation was noted, which positively affected both food attractiveness and product quality stability.

Для подтверждения эффективности заявляемого способа были проведены опыты на цыплятах-бройлерах путем скармливания полнорационного комбикорма, в составе которого часть кормов животного происхождения подлежала замене на энергопротеиновый концентрат из смеси рапса и гороха. Из птицы было сформировано две группы: контрольная и опытная. Цыплята обеих групп в возрасте 5-28 дней получали полнорационный комбикорм рецепта ПК-5, в возрасте 29-45 дней - рецепта ПК-6. В комбикормах для опытной группы по питательности были замещены энергопротеиновым концентратом следующие компоненты: рыбная мука на 50%, соевый шрот на 50%, растительное масло на 100%. При проведении научных опытов учитывали продуктивность цыплят и расход корма. Получены следующие результаты.To confirm the effectiveness of the proposed method, experiments were carried out on broiler chickens by feeding full feed, in which part of the animal feed was to be replaced with an energy protein concentrate from a mixture of rapeseed and peas. Two groups were formed from the bird: control and experimental. Chickens of both groups at the age of 5-28 days received full-feed compound feed of the PK-5 prescription, at the age of 29-45 days, they received the PK-6 prescription. In the feed for the experimental group, the following components were replaced by energy protein concentrate by nutritional concentrate: fish meal by 50%, soybean meal by 50%, vegetable oil by 100%. When conducting scientific experiments took into account the productivity of chickens and feed consumption. The following results are obtained.

Живая масса цыплят опытной группы составила в среднем 2063 г, контрольной - 2056 г, среднесуточный прирост живой массы цыплят в опытной группе составил 50,3 г и не отличался от контрольной. Расход кормов на одного цыпленка за период опыта в опытной группы составил 3600 г, что было на 170 г или на 4,7% ниже, чем в контрольной группе. Себестоимость опытных комбикормов также была ниже за счет частичной замены рыбной муки, соевого шрота и полной замены растительного масла энергопротеиновым концентратом. Расчет экономического эффекта показал, что самые низкие затраты на корма были в опытной группе, которые составили 72,4 руб. на одного цыпленка, что ниже, чем в контрольной группе, на 13,8 руб., или на 19,1%.The live weight of the chickens of the experimental group averaged 2063 g, the control - 2056 g, the average daily gain in live weight of chickens in the experimental group was 50.3 g and did not differ from the control. The feed consumption per chicken for the period of the experiment in the experimental group was 3600 g, which was 170 g or 4.7% lower than in the control group. The cost of the experimental compound feeds was also lower due to the partial replacement of fishmeal, soybean meal and the complete replacement of vegetable oil with an energy protein concentrate. The calculation of the economic effect showed that the lowest feed costs were in the experimental group, which amounted to 72.4 rubles. per chicken, which is lower than in the control group by 13.8 rubles, or 19.1%.

Полученные результаты дают возможность утверждать о целесообразности и экономической эффективности применения энергопротеинового концентрата, вырабатываемого из семян масличных и зернобобовых культур заявляемым способом.The results obtained make it possible to argue about the feasibility and economic efficiency of the use of energy protein concentrate produced from oilseeds and legumes by the claimed method.

Таким образом, использование изобретения позволит:Thus, the use of the invention will allow:

- получить белковый компонент комбикормов из восполняемого растительного сырья, сбалансированный по аминокислотам и энергии, с низким уровнем антипитательных веществ;- get the protein component of animal feed from renewable plant materials, balanced in amino acids and energy, with a low level of anti-nutritional substances;

- обеспечить стабильное качество белкового компонента;- ensure stable quality of the protein component;

- повысить переваримость продукта;- increase the digestibility of the product;

- заменить корма животного происхождения;- replace animal feed;

- снизить себестоимость кормов;- reduce the cost of feed;

- решить проблему дефицита кормового белка;- solve the problem of deficiency of feed protein;

- использовать в качестве исходных компонентов смеси широко распространенные и недорогие виды сырья.- use widespread and inexpensive types of raw materials as initial components of the mixture.

Claims (1)

Способ приготовления энергопротеинового концентрата, включающий смешивание семян зернобобовых и масличных культур, измельчение смеси, увлажнение, прогревание и экструдирование с последующим охлаждением, отличающийся тем, что в качестве исходных продуктов используют рапс и горох, которые смешивают в пропорции 40:60, смесь рапса и гороха измельчают до размера частиц от 0,6 до 0,8 мм и обрабатывают паром под давлением 0,2-0,3 МПа до влажности 16-18% и температуры 70-90°C, затем обработанную смесь подвергают экструзии при температуре продукта на выходе из головки экструдера 110-115°C, далее полученный продукт охлаждают до конечной температуры 30°C. A method of preparing an energy protein concentrate, including mixing seeds of legumes and oilseeds, grinding the mixture, moistening, heating and extruding followed by cooling, characterized in that rapeseed and peas are used as starting materials, which are mixed in a ratio of 40:60, a mixture of rapeseed and pea crushed to a particle size of 0.6 to 0.8 mm and treated with steam under a pressure of 0.2-0.3 MPa to a moisture content of 16-18% and a temperature of 70-90 ° C, then the treated mixture is extruded at the outlet product temperatureof the die 110-115 ° C, then the resulting product is cooled to a final 30 ° C temperature.
RU2013120255/13A 2013-04-30 2013-04-30 Method of preparation of energy protein concentrate RU2543273C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013120255/13A RU2543273C2 (en) 2013-04-30 2013-04-30 Method of preparation of energy protein concentrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013120255/13A RU2543273C2 (en) 2013-04-30 2013-04-30 Method of preparation of energy protein concentrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013120255A RU2013120255A (en) 2014-11-10
RU2543273C2 true RU2543273C2 (en) 2015-02-27

Family

ID=53290161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013120255/13A RU2543273C2 (en) 2013-04-30 2013-04-30 Method of preparation of energy protein concentrate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2543273C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2754590C1 (en) * 2020-11-16 2021-09-03 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный центр "Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства" Российской академии наук (ФНЦ "ВНИТИП" РАН) Feeding method for broiler chickens

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996004803A1 (en) * 1994-08-08 1996-02-22 Jonathan Malcolm Woodroofe Producing protected protein for ruminant feed by combining protein with reducing carbohydrate
CA2319978A1 (en) * 2000-09-20 2002-03-20 Westcan Alfalfa Inc. Method for producing pelletizable feed
RU2189150C1 (en) * 2001-09-25 2002-09-20 ООО Научно-производственный комплекс "Нива" Method of producing protein-energy vitamin fodder additive on base of full-fat soya
RU2461211C2 (en) * 2010-11-02 2012-09-20 Российская академия сельскохозяйственных наук ГНУ Всероссийский НИИ люпина Energy-sugar-protein concentrate and its production method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996004803A1 (en) * 1994-08-08 1996-02-22 Jonathan Malcolm Woodroofe Producing protected protein for ruminant feed by combining protein with reducing carbohydrate
CA2319978A1 (en) * 2000-09-20 2002-03-20 Westcan Alfalfa Inc. Method for producing pelletizable feed
RU2189150C1 (en) * 2001-09-25 2002-09-20 ООО Научно-производственный комплекс "Нива" Method of producing protein-energy vitamin fodder additive on base of full-fat soya
RU2461211C2 (en) * 2010-11-02 2012-09-20 Российская академия сельскохозяйственных наук ГНУ Всероссийский НИИ люпина Energy-sugar-protein concentrate and its production method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2754590C1 (en) * 2020-11-16 2021-09-03 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный центр "Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства" Российской академии наук (ФНЦ "ВНИТИП" РАН) Feeding method for broiler chickens

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013120255A (en) 2014-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Peiretti Amaranth in animal nutrition: A review
Delgado et al. Extruded aquaculture feed: a review
Olapade et al. Chemical and nutritional evaluation of extruded complementary foods from blends of fonio (Digitaria exilis Stapf) and cowpea (Vigna unguiculata L. Walp) Flours
CN108552408A (en) A kind of cattle feed and preparation method thereof made of vinasse
De Schutter et al. Soybeans: full-fat
CN103598433A (en) Feed capable of promoting Gaoyou duck to produce double-yolked eggs, and preparation method thereof
CN111655041A (en) Method for treating high protein kernels to enhance their use as food products
RU2543273C2 (en) Method of preparation of energy protein concentrate
RU2447672C2 (en) Method for production of functional expanded aqua feedstuffs for cyprinid fishes
Wallace et al. Optimal storage conditions for cocoa cake with shell, palm kernel cake and copra cake as poultry and livestock feed in Ghana
KR101685685B1 (en) Concentrated feedstuff more palatable to fowl using palm oil mesocarp hydrolyzate and method for preparing the same
Jimoh et al. Replacement value of soybean meal with luffa cylindrical in diet of Clarias gariepinus fingerlings
RU2647506C1 (en) Method of production of extruded fodder additives
RU2726205C1 (en) Method for production of a protein fodder product of white lupin
KR102061738B1 (en) Manufacturing method of formula feed using the sesame dregs.
RU2461211C2 (en) Energy-sugar-protein concentrate and its production method
CN106721327A (en) A kind of processing method of soy meal and the mixed feed using this soy meal
KR101864840B1 (en) Feed additive containing abeliophyllum distichum and method of producing feed using the feed additive
WO2021099594A1 (en) Process for making animal feed mash agglomerates
CN105595193A (en) Preparing method for peeled puffing full-fat soybean meal capable of substituting fish meal
JP2000032923A (en) Fodder and its production
Puvača et al. Application of the process of extrusion and micronisation and their influence on nutritive value of feedstuffs.
Autin Commercial aquafeed manufacture and production
CN103238752A (en) Puffing and sinking compound feed for takifugu obscures larvae
Beshimov et al. Technological parameters and chemical composition of soya beans

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150501