UA140758U - Спосіб біоактивації фуражного зерна з використанням плазмохімічно активованих водних розчинів - Google Patents

Abstract

Спосіб біоактивації фуражного зерна шляхом його пророщування включає використання, як біоактиватора, плазмохімічно активованих водних розчинів з концентрацією діючої речовини - пероксиду водню від 100 до 700 мг/л в залежності від зернової культури. Плазмохімічно активовані водні розчини ефективно активують процес пророщування, сприяють накопиченню ферментів, підвищенню вмісту амінокислот, крім того дозволяють повністю дезінфікувати зернову сировину.

Description

Корисна модель належить до сільського господарства, а саме до способів біоактивації фуражного зерна на корм тваринам.

Біоактивація зерна - це процес вологонасичення зерна, який супроводжується дією вологи (води), тепла і повітря в процесі пророщування, в ході якого відбувається трансформація високомолекулярних речовин в легкозасвоювані форми. Біоактивацію ще називають ферментативною деполімеризацією зерна або пророщуванням.

Пророщене зерно включає в себе весь набір речовин, які необхідні для раціональної годівлі тварин: білки, легкозасвоювані вуглеводи, клітковину з харчовими волокнами, мінеральні речовини, вітаміни, поліфеноли, рослинні ферменти та гормони. Так пророщені зерна злаків мають у своєму складі практично всі незамінні амінокислоти, а вміст вітамінів збільшується в 5- 10 ії більше разів. Амінокислотний склад пророщеної сировини можна порівняти з амінокислотним складом ідеального білка.

Пророщене зерно замінює використання в раціоні тварин ферментних препаратів мікробіологічного синтезу, що володіють значною токсичністю і дорого коштують. В пророслому зерні активуються ферменти, біологічні речовини. Під дією ферментів гідролізується крохмаль і вміст цукрів в зерні збільшується на 17-41 95, підвищується вміст вітамінів групи В та кількість вітаміну Е. Для годівлі тварин особливо важливим є Е-вітамінна активність пророщеного зерна.

Вітамін Е (токоферол) захищає від окислення ненасичені жирні кислоти мембран клітин, приймає участь в обміні білків і вуглеводів, покращує засвоєння жирів та вітаміні А і 0.

Біоактивоване фуражне зерно рекомендують згодовувати всім віковим групам різних видів тварин, особливо в періоди авітамінозу і значних навантажень на організм.

На корм тваринам зерно пророщують 24-96 годин (1-4 доби), але краще протягом доби, оскільки в ньому накопичується найменша кількість патогенної мікрофлори.

Відомий спосіб біоактивації зерна, що полягає в знезараженні ячменю, замочуванню в воді протягом 24 годин, формуванню гряд висотою 10-15 см, ворошінні зерна кожні 3-6 годин протягом З діб до отримання ростків та корінців довжиною 1-1,5 см |Свиноводство и технология получения свининь: Сборник научньїх трудов научной школьі профессора Г.С. Походни (Специальньій вьіпуск Ме 2: Использование пророщенного зерна в рационах свиней). Под общей редакцией Г.С. Походни. Белгород. Издательство БелГоХА, 2009. С. 7, 651.

Зо Перевагами способу є те, що згодовування такого зерна підвищує прирости поросят.

Недоліком способу є застосування хімічних речовин для знезараження зерна перед пророщуванням.

Відомий спосіб біоактивації фуражного зерна на корм вівцям, який полягає в пророщуванні злакових і бобових культур, який полягає в замочуванні зерна на 4-5 годин в розчині перманганату калію при кімнатній температурі, потім розкладання зерна вологістю 45-47 95 рівним шаром до на стелажі та вкривання підручним матеріалом з доступом повітря в затемнених умовах з витримкою 2-3 доби при температурі 18-20 "С. По мірі висихання зерно змочують водою (Егоров С.В., Мегедь С.С. Фомин СМ. Нетрадиционнье способь! повьішения полноценности кормления подсосньіїх ягнят //Сб. науч. тр. /РАСХН. Сиб. отделениє. Сиб-

НИПТИЖ. Новосибирск. 2002. - С. 121-127).

Перевагою способу є універсальність, оскільки пророщують таким чином, як злакові так і бобові культури.

Недоліком способу є використання нерівномірного пророщування зерна, оскільки шари не перемішуються, а нижній шар закисає в воді, що погіршує його органолептичні властивості, і як результат, можливе зниження запланованого підвищення продуктивності тварин.

Найбільш близьким аналогом є спосіб біоактивації фуражного зерна, що характеризується пророщуванням зерна в закритій ємності з додаванням води. Зерно аерують кожні 4 години, при обертанні ємності 30 обертів на хвилину (патент КО 24809751.

Перевагою способу є отримання рівномірно пророщеного зерна.

Недоліком способу є відсутність обов'язкового знезараження зерна, що може призвести то розмноження фітопатогенної мікрофлори і зниження якості кормової сировини. А при необхідності пропонують знезаражувати зерно пероксидом водню, який лише частково знезаражує сировину, і є малоефективним для цілого ряду фітопатогенної мікрофлори, крім того має досить високу вартість.

В основу корисної моделі поставлена задача підвищення рівномірності пророщування зерна, прискорення процесу пророщування та знезараження зернової сировини.

Поставлена задача вирішується шляхом використання як біоактиватора і антисептика плазмохімічно активованих водних розчинів.

Плазмохімічно активовані водні розчини отримують наступним чином: активують бо водопровідну воду з направленою зміною властивостей та реакційної здатності в результаті ведення процесу в плазмових розрядах зниженого тиску з напругою 1000-2000 В, силою струму 10,0-200,0 мА і подальшим переходом з підвищенням електропровідності в режим контактної нерівноважної плазми з параметрами: напруга від 400 до 600 В, сила струму до 150 мА.

Отримані розчини мають специфічний склад: пероксид водню та надперекисні сполуки, збуджені частки та радикали, які відіграють важливу роль в окисно-відновних процесах.

Пероксид водню є антисептиком, потрапляючи в клітини під дією ферментів він розщеплюється на воду і кисень, що має протимікробну дію, але при цьому в клітинах не залишається шкідливих хімічних сполук. Зазначимо, що такі водні розчини після обробки плазмою можуть проявляти деякі нові властивості, раніше маловивчені. Явище активації водних розчинів викликає чисельні специфічні фізичні та хімічні ефекти, які можуть слугувати відправними пунктами для нових прогресивних технологій. Використання електрохімічної активації може в багатьох випадках полегшити та здешевити отримання продукції з урахуванням затрат енергії та часу на активацію.

Одним з можливих механізмів впливу активованих водних розчинів на бактерії є зміна зовнішніх шарів клітини, яка робить доступними рецептори для реактогенних ензимів, наприклад лізоциму. Вільні радикали утворюють пролом в клітинній стінці, що призводить до втрати виборної проникненості. Пероксид водню, який входить в склад активованої води, викликає у мікроорганізмів руйнування поверхневих структур та внутрішніх мембран. Цілісність цитоплазматичної мембрани порушує роботу ряду пов'язаних з мембраною ферментів, наприклад дегідрогеназ, та знижує ефективність роботи систем репарації ДНК. Бактеріоцидна активність пероксиду водню і активованої води, в першу чергу, пов'язана з їх високою окисною здібністю, а також з дією токсичних продуктів, які виникають при пероксидному окисленні ліпідів.

Пероксидне окислення впливає на білки рибосом, викликаючи їх руйнування. Руйнуванню структури мембран сприяють і утворені надперекисні сполуки. Дія пероксиду водню або активованої води викликає локальну руйнацію цілісної клітинної стінки і порушення проникненості бактеріальних клітин вже в перші хвилини контакту. Результатом цього є можливість знезаражувати зерно від фітопатогенної мікрофлори.

Плазмохімічно активовані водні розчини в повній мірі здатні замінити антисептики і тим самим зберігати хімічну чистоту отриманого зернового продукту. Такі розчини зможуть замінити

Зо класичні хімічні антисептики і при цьому будуть безпечними, не матимуть в своєму складі хімічних сполук, небажаних у раціоні тварин.

Використання плазмохімічно активованих водних розчинів є універсальним для бісактивації зерна різних культур з метою його згодовування сільськогосподарським тваринам. Крім того плазмохімічно активовані водні розчини можуть використовуватись для дезінфекції зернової сировини під час її біоактивації. Тобто спосіб знезараження зможе знайти широке застосування при обробці фуражного зерна різних культур в кормовиробництві.

Було встановлено, що використання плазмохімічно активованих водних розчинів дозволить покращити якість фуражного зерна за рахунок повного знезараження його від фітопатогенної мікрофлори, яка значно погіршує органолептичні показники біоактивованого фуражного зерна.

Корисну модель пояснюють приклади.

Приклад 1

Фуражне зерно злакових культур замочували в розчинах активованих під дією контактної нерівноважної плазми з кількістю діючої речовини (пероксиду водню) в межах 100-700 мг/л протягом 4 годин. Пророщували з ворошінням та продуванням. Процес пророщування вівся протягом 1-4 діб. Відмічалась значна активація проростання фуражного зерна у порівнянні з контролем (Табл. 1). Зерно проростало більш рівномірно. При витримуванні зерна більше доби в ньому не накопичувалась патогенна мікрофлора. Після обробки були відібрані проби і зроблені посіви колоній мікроорганізмів, результати аналізу показали значне зниження рівня мікробіального забруднення. Спостерігалось значне зниження кількості мікроорганізмів, а при підвищеній концентрації пероксидів в розчинах мікрофлора не була виявлена взагалі навіть після 4-добового витримування. Також була досліджена ферментативна активність в фуражному зерні, при використанні плазмохімічно активованих водних розчинів, вона підвищилась. Крім того було проведено хроматографічне дослідження амінокислотного складу біоактивованого фуражного зерна. Встановлено стійке підвищення кількості всіх досліджуваних амінокислот, отримані дані наведені в таблиці 2.

Приклад 2

Фуражне зерно бобових культур замочували в розчинах активованих під дією контактної нерівноважної плазми з кількістю діючої речовини (пероксиду водню) в межах 100-700 мг/л протягом 4 годин. Пророщували з ворошінням та продуванням. Процес пророщування вівся 60 протягом 1-4 діб (Табл. 1). Результати досліджень були подібні до прикладу 1.

Результати показали, що використання плазмохімічно активованих водних розчинів дозволяє підвищити активність проростання, при необхідності скоротити терміни пророщування зерна, зробити процес більш рівномірним, оскільки гряда проростає одночасно, повністю знищити патогенну мікрофлору, яка значно знижує органолептичні показники фуражного зерна.

Слід відмітити, що підвищення кількості ферментів і амінокислот в біоактивованому зерні дозволило отримати фуражне зерно більш цінне, що дозволить покращити якість зернової сировини для годівлі тварин.

При використанні плазмохімічно активованих водних розчинів бісактивоване фуражне зерно на своїй поверхні не має мікроорганізмів. Відмічена можливість абсолютного знищення мікрофлори при високій концентрації пероксидів в розчинах. В фуражному зерні після біоактивації відсутні пероксиди, що підтверджує хімічну чистоту та безпечність знезаражуючого засобу, а також можливість отримання високоякісної сировини для годівлі тварин.

Спосіб біоактивації фуражного зерна з використанням плазмохімічно активованих водних розчинів

Креслення та інші ілюстративні матеріали

Таблиця 1

Енергія та здатність до проростання фуражного зерна при використанні плазмохімічно активованих водних розчинів, 90

Ячмінь. ЇЇ 7771788. | ..юЮюЮюЮюД93 юю. 94 2 ! щ 9 г

Пшениця | 7777/7867 | 77791... | .ЮюЮюЮЙ92 2 5Ющжщ | щ 98

Жито 77 77711782 ЇЇ 7771717171790 | ....92 2 юю 2 щ Ю""(

Овес | 77771785... | .Ю.ЮюЮЙБКНЬьЩЧу71.ЮДЮДИ7И90. 1... 956..Ж ж БР

Просо ЇЇ 77771778 | 77771787... | 7.90 2 ЇЇ юЮюжьж жКкз94

Кукурудзаї | (65 | Б 75 | 80 | ЮК 5 БК /

Квасоля | 77/72 | 7 80... | .ЮюЮюЙвб 2 юДЖ7;жК 94 2 жеи « боя 7 17771784 Ї7777171717897777717 17111791 11111111971

Таблиця 2

Збільшення вмісту амінокислот бідсактивованому фуражному зерні при використанні плазмохімічно активованих водних розчинів, 90

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

   Спосіб біоактивації фуражного зерна шляхом його пророщування, який відрізняється тим, що як біоактиватор використовують плазмохімічно активовані водні розчини з концентрацією діючої речовини - пероксиду водню від 100 до 700 мг/л в залежності від зернової культури;

   плазмохімічно активовані водні розчини ефективно активують процес пророщування, сприяють накопиченню ферментів, підвищенню вмісту амінокислот, крім того дозволяють повністю дезінфікувати зернову сировину.