Производство полножирной сои и ее использование в кормлении животных, рыб и птиц

Соевые бобы, хотя и обладают высокой питательной ценностью, не могут скармливаться в сыром виде, в силу того, что в них содержатся биологически активные вещества антипитательной направленности. Главным образом это ингибиторы протеазы (трипсина и химотрипсина) и гемагглютины (лектины, сапонины), а также вещества вызывающие аллергические, эндокринные и рахитические расстройства. Содержание этих антипитательных веществ может быть снижено до безопасной концентрации путем тепловой обработки. Полножирная соя – это кормовой продукт из соевых бобов подвергнутых экструзии, при которой из них ничто не экстрагируется и ничто не добавляется.

Схема получения полножирной сои с использованием оборудования компании INSTA-PRO, США представлена на рисунке.

Технология производства полножирной сои компании INSTA-PRO предусматривает как сухую экструзию, именуемую так потому, что экструдирование происходит при помощи тепла, которое вырабатывается в процессе прохождения сои через несколько шнековых ограничителей в стволе экструдера, так и возможность использования при экструдировании пара. Для этого экструдер оснащается камерой предварительной обработки сои паром (кондиционером). Использование пара удваивает производительность сухого экструдера и снижает износ внутренних частей ствола экструдера.

Процесс экструдирования занимает менее 30 секунд. В течение этого времени температура в стволе экструдера повышается до 140-160 ºС. Этого достаточно, чтобы нейтрализовать содержащиеся в соевых бобах антипитательные факторы, а благодаря тому, что максимальная температура поддерживается только 5-6 секунд, в продукте не происходит разрушение аминокислот (табл. 1). В стволе экструдера в результате процессов давления и размалывания, происходит частичное разрушение клеточной структуры. При выходе сои из экструдера, в результате резкого перепада давления (в процессе экструдирования создается давление до 35-40 атм.), стенки клеток окончательно разрываются, значительно повышается переваримость питательных веществ, в том числе и жира (табл. 2), высвобождаются токоферолы (естественные антиокислители) и лецитины (фосфатиды, необходимые для нормального функционирования нервной системы, мозга и усвоения жира).

Таблица 1

Качественные показатели экструдированной полножирной сои

Таблица 2

Влияние обработки на переваримость полножирной сои

Кроме вышеперечисленного, в процессе экструзии соевые бобы обеззараживаются, частично обезвоживаются, стабилизируются (за счет инактивации ферментов), крахмал желатинизируется, исчезает запах, характерный для соевых бобов, что придает продукту хорошие диетические качества.

Контроль качества

Качество полножирной сои зависит от правильного управления производственными процессами. Особое внимание должно уделяться контролю следующих параметров:

Качество бобов. Полножирную сою хорошего качества получают из соевых бобов не менее 2 класса, по стандарту, разработанному в США:

Измельчение бобов. Несмотря на то, что экструдировать можно и цельные бобы, более высокое качество, ровно, как и более высокая производительность экструдера, достигается при пропускании бобов перед экструзией через дробилку с использованием решеток с диаметром ячеек в 3-6 мм.

Работе экструдера. Для обеспечения должного качества продукта необходимо контролировать температуру в стволе экструдера и продолжительность ее воздействия на сою. В последней камере ствола необходимо поддерживать температуру 138 – 145 0С. Необходимая влажность сырья должна быть до 12%.

Охлаждение. Практика свидетельствует о необходимости охлаждения экструдированной сои до температуры окружающей среды в кратчайшие сроки, чтобы быстро закончить процесс температурной обработки и не допустить снижения качества протеина.

Антипитательные свойства. Основными отрицательными факторами, влияющими на питательные свойства экструдированной сои, являются ингибитор трипсина (для моногастричных животных) и уреаза (для жвачных животных), которые в процессе экструзии снижаются до безопасного уровней.

Правильно реализованная технология экструзии компании INSTA-PRO снижает содержание ингибитора трипсина до концентрации, которая является приемлимой для всех животных и птицы. Полное разрушение ингибитора трипсина и уреазы нежелательно, так как в этом случае происходит также и разрушение аминокислот. Основными показателями принятого стандарта в производстве полножирной сои являются следующие:

Преимущества полножирной сои

Высокая энергетическая ценность и большое количество белка в экструдированной полножирной сое (табл. 3) делают ее важным компонентом для включения в рационы животных и птицы.   

Таблица 3

Состав соевых продуктов

Условные обозначения:

СТО – соя термически обработанная
ЭПС – экструдированная полножирная соя

Высокая энергетическая ценность полножирной сои складывается из следующих факторов, обусловленных процессами, происходящими при экструдировании:

- разрыва стенок жировых клеток, вследствие чего повышается доступность пищеварительных ферментов к маслу;

- высокой усвояемостью масла (диаграмма. 1);

- высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот.

По данным доктора Дж. Вейзмена (Ноттингемский университет), использование экструзии INSTA-PRO, позволяет получить корм (табл. 4) с высокой энергетической ценностью (4224 ккал/кг для птицы), высоким уровнем усвоения азота (84%), при хорошем качестве протеина – тест на красный крезол 4,2 мг/г (тест на красный крезол служит для косвенного определения степени нагревания соевых продуктов. Величина 3,7 – 4,3 мг/г характеризует сою как «проваренная»).

Диаграмма 1. Переваримость жира в зависимости от способа переработки сои

По мнению ученых, энергетическая ценность полножирной сои, экструдированной по технологии INSTA-PRO, близка к максимально возможной.

Содержание сырого протеина в экструдированной полножирной сое, такое же, как и у сырых соевых бобов – 38%. Экструзия повышает переваримость белков, делает более доступными аминокислоты, вследствие разрушения в молекулах белка вторичных связей. Благодаря относительно низким температурам и кратковременности тепловой обработки, сами аминокислоты при этом не разрушаются.

Таблица 4

Энергетическая и питательная ценность цельных соевых бобов,
обработанных по различным технологиям

В процессе экструдирования увеличивается количество белка, не распадающегося в рубце, что имеет большое значение для жвачных животных. Полножирная соя является отличным источником незаменимых аминокислот, за исключением метионина.

Доктор Макнаб (Исследовательский центр птицеводства в Эдинбурге, Великобритания) установил, что наряду с высоким уровнем энергетической ценности, полножирная соя, переработанная на экструдерах INSTA-PRO, характеризуется и высокой переваримостью аминокислот, которая превышает переваримость, полученную при других способах тепловой обработки соевых бобов.

Таким образом, полножирная соя, переработанная на экструдерах INSTA-PRO:

- является высококалорийным, с высоким содержанием протеина, универсальным кормом, идеальным для всех видов животных и птицы;

- усвояемость протеина в полножирной сое – более 90%;

- характеризуется высокой усвояемостью масла и, в частности, жирных кислот, необходимых для снижения теплового стресса;

- содержит большое количество токоферола, придающего маслу стабильность при хранении. Липоксидаза и липаза – разрушены;

- характеризуется высоким содержанием основных жирных кислот – линолевой и линоленовой – 9,0 и 2,0 соответственно;

- имеет высокое содержание лецитина (важного для жирового метаболизма) – 0,7%;

- имеет отличные вкусовые качества.

Это обуславливает и ее основные технологические свойства, заключающиеся:

- устойчивости к длительному хранению (до 6 месяцев);

- простоте добавления масла к рациону (отпадает потребность в специальных емкостях для хранения масла и дозаторах для его ввода в комбикорма);

- отличной сыпучести;

- хорошей способности гранулироваться (в сравнении с другими компонентами, содержащими масляные добавки);

- минимальных потерях питательных веществ в процессе переработки и отсутствии пыли в конечном кормовом продукте.

Использование полножирной сои

Птица.

Полножирная соя оказала огромное влияние на проблему питания птицы. Высокая концентрация энергии, высокий уровень жирных основных кислот и низкий тепловой прирост, необходимый для управления тепловой нагрузкой – все это ее важные преимущества. Высокое содержание линолевой кислоты особо благоприятно сказывается на увеличении размера яиц. Количество полножирной сои вводимой в рацион бройлеров определяется качеством тушек и маркетинговыми целями.

Экономически разумные пределы добавки полножирной сои составляют 10-25%, хотя для бройлеров с успехом добавляли до 60%.

Свиньи.

Полножирная соя особенно полезна свиноматкам в последней стадии супоросности и в рационах периода лактации для повышения жизнеспособности молодняка. Растущим поросятам очень хорошо скармливать этот корм.

Уровень полножирной сои при откорме зависит от вида откорма. В Европе обычно количество полножирной сои сокращают до максимума 5% за три недели до забоя свиней. В остальных случаях уровень сои диктуется экономическими соображениями и, как правило, составляет до 30%, за исключением начальной стадии откорма молодняка, когда чаще используется 5-10% ввиду повышенной чувствительности молодняка к ингибитору трипсина. В случаях, когда требуется очень низкий уровень ингибитора трипсина, необходимо использовать запатентованный фирмой смеситель предварительного смешивания.

Жвачные животные.

Особо благоприятно реагируют на скармливание полножирной сои ремонтный молодняк и высокопродуктивные коровы на ранней стадии лактации, что связано с высокой концентрацией в ней энергии и наличием «защищенного» белка. У жвачных животных аминокислоты легче перевариваются из экструдированной сои, нежели из соевых бобов. В целом замечено, что молочные коровы лучше переваривают сою, которую можно было бы расценить как «слегка пережаренную» для моногастричных животных. Экструдирование увеличивает количество защищенного протеина (непереваримого в рубце), что увеличивает поступление аминокислот в тонкий кишечник и повышает эффективность использования сои и увеличивает продуктивность животных.

Полножирная соя может включаться в рационы жвачных до 25% от концентрированных кормов.

Домашние животные.

Применение полножирной сои является довольно эффективным способом включения в корма для домашних животных протеина и энергии. Она может составлять до 30% рациона кошек и собак. Масло, содержащееся в сое, придает корму хорошие вкусовые качества.

Рыба.

Рыбе, обитающей в холодной воде, например, лососю, полезно скармливать полножирную сою, так как она больше приспособлена перерабатывать ее, нежели корма с высоким содержанием углеводов. В США успешно используются корма, содержащие до 80% полножирной сои. Добавки до 30% полножирной сои к рациону карпов также дают хорошие результаты.

Кролики.

Очень неплохие результаты были получены на кроликах при скармливании кормов, содержащих до 25% полножирной сои. Особенно хорошо кроликами усваивается содержащееся в ней масло. Добавление полножирной сои маткам в период лактации способствует повышению выживаемости молодняка. Кролики более чувствительны к действию ингибитора трипсина, чем другие животные, поэтому надо проявлять большую осторожность при производстве для них полножирных соевых бобов.

Анализ экструдированной полножирной сои

* Соотношение при 38% протеина и 93% сухого вещества.