что такое протеин в зерне пшеницы
Методы определения основных показателей качества
Наиболее богата белками пшеница, произрастающая на юго-востоке по сравнению с пшеницей, выращенной в северных и западных районах. Большое количество осадков в период созревания зерна приводит к уменьшению относительного содержания белка.
У одних и тех же сортов пшеницы (и других культур), произрастающих в разных районах, содержание белка колеблется в больших пределах.
Количество белка в пшенице устанавливают по содержанию азота в зерне, результат умножают на белковый коэффициент 5,7 для пшеницы; коэффициент получают делением 100 на величину процентного содержания азота в белке (17,54% в белке пшеницы).
При определении белка в пивоваренном ячмене применяют коэффициент 6,25 (из расчета содержания азота в белке ячменя в среднем 16%).
Метод определения общего азота заключается в сжигании навески измельченного зерна концентрированной серной кислотой при кипячении в специальной тугоплавкой колбе Кьельдаля. При этом углерод органического вещества окисляется до С02, водород до Н20, азот, образуя аммиак, соединяется в колбе с серной кислотой и удерживается в ней в виде сернокислого аммония. Этот процесс можно представить уравнением
Аммиак в приемнике поглощается титрованным раствором серной кислоты, давая сернокислый аммоний
Зная количество взятой в приемник 0,1 н., можно титрованием щелочью определить количество оставшейся свободной щелочи, а по ней количество серной кислоты, связанной с аммиаком, а следовательно, и количество азота.
Катализатор. Тщательно перемешивают и растирают в ступке смесь, состоящую из 10 г сернокислой меди, 100 г сернокислого калия и 2 г селена металлического. При отсутствии селена можно использовать смесь только из сернокислой меди и сернокислого калия, но сжигание образцов при этом будет более продолжительным.
33%-ный раствор едкого натра готовят следующим образом. Отвешивают 500 г едкого натра (технического), помещают его в фарфоровый стакан и приливают туда при постоянном помешивании стеклянной палочкой 1000 мл дистиллированной воды. Когда растворятся куски щелочи, раствору дают отстояться, затем его сливают в склянку и закрывают резиновой пробкой.
Порядок определения. Из среднего образца при помощи делителей или вручную выделяют около 50 г зерна, очищают его от сорной примеси, за исключением испорченных зерен, размалывают на лабораторной мельнице так, чтобы все размолотое зерно прошло при просеивании через проволочное сито № 08.
Размолотое зерно переносят на стекло размером примерно 20 X 20 см и двумя плоскими совками или картонными карточками смешивают его, разравнивают и придавливают другим стеклом такого же размера так, чтобы слой под стеклом был высотой не более 3-4 мм.
Статьи
КЛЕЙКОВИНА ИЛИ ПРОТЕИН?
КЛЕЙКОВИНА ИЛИ ПРОТЕИН?
В. В. Петриченко, канд. техн. наук, генеральный директор «Грейн Ингредиент», официальный партнёр DSM и Grain Improvers B. V. (Нидерланды);
А. Ю. Шаззо, доктор техн. наук, заведующий кафедрой пищевой инженерии ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет»
Клейковина – понятие, объединяющее группу сходных белков (проламинов и лютелинов), содержащихся в пшенице, ржи и ячмене.
Клейковина – это комплекс белковых веществ зерна, способных при набухании в воде образовывать связную эластичную массу.
Клейковину оценивают по её количеству и качеству (для хлебопекарных целей: количество клейковины – не менее 23 %, качество – не ниже II группы).
Глютен – другое название клейковины.
Белок (или протеин) – питательное вещество, определяющее пищевую ценность зерна, коррелирующее с количеством и качеством клейковины, а также со стекловидностью зерна.
Показатель устанавливают по содержанию азота в зерне (классический метод Кьельдаля), но чаще используют экспресс-ИК-анализаторы, показывающие высокую точность определения.
Высоким считают содержание белка свыше 16 – 17 %, средним – 14 – 16 %, низким – менее 14 % на сухое вещество (СВ). В новом ГОСТе 34702–2020 на
пшеницу хлебопекарную предложена следующая классификация по массовой доле белка в пересчёте на СВ, %,не менее: 13,5 (сильная (улучшитель)); 12,5 (средняя по силе (ценная по качеству)); 11 (филлер); 8 (слабая).
В европейских странах чаще всего используют пшеницу и пшеничную муку для хлебопечения с массовой долей белка 10–12%, реже – 14%, и для производства мучных кондитерских изделий – с массовой долей белка 8–10%.
Нас часто спрашивают – что правильнее определять клейковину или протеин, какой из этих показателей наиболее информативный? Чем отличается клейковина от протеина и белка муки и зерна? Данную статью мы решили посвятить ответам на эти важные вопросы.
Ещё в 1984 г. Л. Я. Ауэрман в учебнике «Технология хлебопекарного производства» писал, что содержание белковых веществ (протеинов) в зерне пшеницы может колебаться в широких пределах – от 7 до 26 % в зависимости от сорта пшеницы; почвенно-климатических, агротехнических и погодных условий выращивания этой культуры. Чаще всего на территории РФ для помола используют зерно пшеницы 3‑го и 4‑го класса с содержанием протеиина 10 – 12 % и клейковины – 23 – 25 %.
До не давних пор в Российской Федерации, а ранее в СССР, в зерне и муке не определяли содержание протеина (белка). ГОСТ на зерно и муку предусматривает показатель «Количество клейковины». Соответственно, российские специалисты в основном ориентируются на процентное содержание сырой клейковины в муке и зерне. При этом специалисты в Европе и большей части цивилизованного мира определяют в основном содержание протеина (%) по методу Кьельдаля или с помощью ИК-анализаторов с коррекцией на тот же метод. И только активное развитие экспорта зерна из РФ заставило внедрить в современный ГОСТ показатель «Массовая доля белка». В виду этого необходимо подробно разобрать различия в показателях «Количество клейковины» и «Массовая доля белка».
Рис. 1. Состав пшеничного белка (протеина)
ЧТО ТАКОЕ БЕЛОК (ПРОТЕИН) ЗЕРНА И МУКИ?
В состав белковых веществ зерна пшеницы и пшеничной муки в основном входят белки – протеины, а также в небольшом количестве соединения белков с веществами небелковой природы – протеиды (липопротеиды, гликопротеиды и нуклеопротеиды).
Основные фракции белковых веществ пшеницы (рис. 1) представлены:
● в большей степени высокомолекулярными белками (протеинами), нерастворимыми в воде, – глиадином (Gliadin) и глютенином (Glutenin);
● в меньшей степени малого размера белками (протеинами), растворимыми в воде или в солевых растворах, – aльбумины (Albumins) и глобулины (Globulins). Например, водорастворимый альбуминный белок лейкозин, который содержится в зародыше пшеницы, растворяется при отмывании клейковины и не участвует в тестоведении.
Глиадин и глютенин сосредоточены в белке эндосперма зерновки и имеют биохимические связи между собой, тем самым образуют глютен (Gluten), который составляет примерно 85 % от общего содержания зернового протеина. Альбумин и глобулин в основном находятся в белке зародыша и алейроновом слое зерновки, и составляют около 15 % от зернового протеина.
Пшеничная мука в основном состоит из эндосперма, поэтому протеин в муке в большей степени состоит из глиадина (Gliadin) и глютенина (Glutenin). Альбумины (Albumins), а также глобулины (Globulins) частично обогащают муку в составе отрубянистых частиц, но при этом данные белки не оказывают значимого влияния на процесс тестоведения.
Главное технологическое значение пшеничных белков – глиадина (Gliadin) и глютенина (Glutenin) – заключается в способности муки при смешивании с водой образовывать тесто с определёнными упругоэластичными, пластичными и вязкими свойствами.
ЧТО ТАКОЕ КЛЕЙКОВИНА? КАКОВА ЕЕ РОЛЬ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ? ИЗ ЧЕГО ОНА СОСТОИТ?
Если взять кусок теста из пшеничной муки и отмыть его в воде от крахмала и частиц оболочек, то в руках останется сильно гидратированный, упругий, эластичный, клейкий «студень». Это и есть сырая пшеничная клейковина (рис. 2). Клейковина не является каким‑либо определённым химическим веществом. Это смесь веществ, содержащая, наряду с белками, и многие другие соединения.
Основными компонентами клейковины являются нерастворимые в воде белки глиадин и глютенин, которые часто называют «клейковинными белками». При использовании в помол зерна пшеницы 3‑го класса в пшеничной муке высшего сорта можно определить примерно 11 – 12 % белка (протеина) в составе клейковины при отмывании. При этом количество клейковины при отмывании составит в муке высшего сорта около 28 %, а 1‑го сорта – 30 %. И тогда возникает логичный вопрос: если из 28 – 30 % клейковины вычесть 11 –12 % клейковинных белков, то на какие вещества приходится оставшиеся примерно 16 –19 %?
В пшеничной хлебопекарной муке в соответствии с требованиями ГОСТ 26574 – 2017 должно содержаться 28 – 30 % клейковины и 68 – 70 % крахмала (рис. 3). Так нас учат со времен СССР. Однако весь цивилизованный мир живёт с более глубоким и современным пониманием пшеничной клейковины (рис. 4). Клейковина состоит не только из одного белка (11 – 12 %), в её состав также входят: вода – 15 %; некрахмальные полисахариды (NPS) ≈ 3 %; липиды ≈ 2 %. На рис. 4 показан фактический состав пшеничной клейковины.
Рис. 2. Сырая пшеничная клейковина
Рис. 3. Состав муки пшеничной хлебопекарной
Рис. 4. Фактический состав пшеничной клейковины
Количество и качество клейковины муки влияют на хлебопекарные достоинства муки. Однако, при определении этих параметров есть множество воздействующих на них факторов:
● Человеческий фактор. Количество и качество клейковины зависят от способности лаборанта соблюдать режимы отмывания (температуру воды, время отмывания, а, главное, правильность высушивания клейковины после отмывания), а также от силы и температуры его рук. На одном из предприятий приходилось наблюдать картину, когда лаборант сушил клейковину после отмывания на приборе МОК по методу отмывания руками. Бывает
и такое нарушение методик;
● Жёсткость воды. Это показатель, который не всегда учитывают;
● Потери клейковины. Они возникают, например, при отмывании муки излишне тонкого помола.
Всё это приводит к искажению фактических показателей. Ведь именно по показателю «Количество клейковины» чаще всего возникают споры между партнёрами и при приёмке зерна на мельницу, и при поставке муки с мельницы на хлебозавод или кондитерскую фабрику. Кроме того, например, во время заготовки зерна, когда бункер заполняется по показателю «Количество клейковины», затем при составлении помольных партий расчётное количество клейковины часто не совпадает с фактическим. К тому же, при составлении помольной партии мукомолы учитывают, что в муке этот показатель выше, чем в зерне, даже есть расчётный коэффициент, но на деле на это влияют много факторов, например, работа технологического оборудования; соблюдение технологии помола; человеческий фактор и др.
ВЫВОД: ПРАВИЛЬНЕЕ И ЧЕСТНЕЕ ИЗМЕРЯТЬ НЕ КЛЕЙКОВИНУ, А ПРОТЕИН.
Сейчас на рынке лабораторных приборов представлены ИК-анализаторы, позволяющие экспресс-методом определять протеин в зерне и муке. Кроме того, протеин определяется по ГОСТ 10846 – 91 «Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка». При закладывании зерна на хранение в период заготовок проще и правильнее опираться на данные по белку, чем по клейковине. В таком случае и составление помольных партий будет точнее. Как правило показатель протеина в помольной партии зерна отличается от показателя в муке на 0,5 – 1 %. Главное при помоле зерна соблюдать правильную гранулометрию муки. Так уже давно работают во всем мире.
А что получается у нас, в России? Зерно мягкой пшеницы в РФ выращивается хорошее, более того, по качеству оно превосходит зерно из стран Европы и Азии. Мука высшего сорта из зерна 3‑го класса соответствует всем требованиям качества. Но почему тогда хлебопёки несут потери? Почему, например, выход батона нарезного со 142 % во времена СССР упал до 129 – 133 % в наше время? Что стало не так с клейковиной, в частности, и мукой в целом? В какой момент хлебопёки начали терять выхода готовой продукции? Порассуждаем на эти темы.
КАКИЕ КОМПОНЕНТЫ МУКИ ОТВЕЧАЮТ ЗА ВЛАГОУДЕРЖИВАЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ МУКИ?
Для хлебопёков очень важно получить муку с высокими водопоглотительной (ВПС) и влагоудерживающей способностями. Так как именно от этого зависит фактический выход мучного продукта, а значит и прибыль предприятия. И тут важно понимать какие компоненты муки (рис. 5) поглощают и удерживают воду? На поглощение воды при замесе теста влияют: крахмал, протеин (белок) и NPS (некрахмальные полисахариды). Остальные компоненты на ВПС влияния не оказывают. Европейские учёные провели исследования и оказалось, что каждый из компонентов поглощает по трети от всей добавленной воды (таблица):
Водопоглотительная способность отдельных компонентов муки
Технология проведения анализа пшеничного зерна
Качество зерна и его химический состав определяют технологию производства, ее параметры и последующие продукты переработки. ГОСТом разработаны обязательные и дополнительны показатели, которые отвечают не только за вес и состав продукта, но и за активность ферментов и даже за удельный вес семени. Анализ проводится в лабораториях и состоит из нескольких этапов, результат которых учитывается при производстве муки и прочих продуктов, а также при определении экспортной цены и пригодности сырья для посева или хранения.
Показатели качества пшеничного зерна
После уборки урожая зерно поступает на хлебоприемники и перерабатывающие предприятия. Каждая партия имеет собственные показатели, зависящие от сорта, погодных условий и соблюдения агротехнической технологии выращивания. Отбор производят на визировочных пунктах, а из каждой машины берут несколько проб для анализа.
Для стандартизации разработаны общие показатели качества зерна. Они вычисляются по цвету и вкусу, форме зерна, запаху и влажности, засоренности и зараженности зерна вредителями хлебных запасов. Делятся все показатели на обязательные и дополнительные. К первой группе относят:
Дополнительные — это химический состав, количество и вид микроорганизмов, активность ферментов.
Для оценки качества пшеничных семян берут исходную единицу. Отбирают ее из общей партии при отгрузке или во время хранения. Называется исходная единица — выемкой, а все собранные выемки составляют образец зерна.
Для определения характеристики и технологических свойств зерна используются три основных параметра:
Технологические свойства пшеницы определяются и по дополнительным оценочным критериям. К ним относят показатель выхода и зольность муки высших сортов, коэффициент средневзвешенной зольности всех сортов муки.
Анализ зерна в лаборатории
Стандартная лаборатория для полного анализа поступившего пшеничного семени должна иметь:
Из отобранного сырья составляют среднюю пробу зерна в 35-55 г. Пробу очищают от сорта, размалывают при помощи мельницы до получения необходимой по размеру фракции. Измельченное зерно поступает на дальнейший анализ.
Процедура проведения анализа
После измельчения определяется необходимая для анализа величина помола. Для этого используют два сита: из проволоки и с капроновой или шелковой сеткой. Остаток в первом сите не должен превышать 2%, а во втором быть более, чем 40%. Если эти нормы не соблюдены, повторяют помол пробы зерна.
Наличие сорняков и других примесей влияют на ценность пшеницы.
Для определения степени зараженности зерна размер навески составляет 50 г. Сорные и прочие примеси выявляются при помощи трех сит для примесей, мелких семян сорных растений и сколотых, дробленых и мелких семян пшеницы. Первым используют сито с крупной ячейкой, затем — среднее и мелкое. Примеси разделяют на органические и минеральные, и определяется их общее процентное содержание. Согласно ГОСТу 52554-2006 общий объем примесей не должен превышать 2%.
Для зерновой примеси предусмотрены нормы в 5-15% в зависимости от класса и качества зерна. При превышении показателей сырье определяют как смесь видов с указанием процентного состава. Зараженность зерна вредителями хлебных запасов не допускается. Исключение составляет только инфецированность клещами не выше 2 степени. Для определения зараженности навеску пропускают через 2 сита с ячейкой 2,5 и 1,5 мм.
Процент зараженности определяется только по живым насекомым. Мертвых вредителей пшеницы относят к примесям.
Химический состав
Показатель плотности семян связан с химическим составом. Созревшее пшеничное семя имеет плотность большую, чем молочная спелость. Связано это с тем, что данный показатель зависит от содержания крахмала и минералов. Для определения состояния углеводов и амилазов высчитывают число падения. Для кормовых сортов оно не должно превышать 80, а для сильной пшеницы — от 200 до 600.
Химический состав пшеницы — дополнительный показатель, который рассчитывается по запросу. Самый ценный компонент — белок. На долю углеводов приходится до 64% от всего состава пшеничных зерен, а главный из них — крахмал. Сахар также относится к углеводам, но его доля ниже — всего 3-7%. Сосредоточен сахар в зародыше и внешнем эндосперме.
Клетчатка находится в цветочной пленке и стенках клеточных оболочек, и на ее долю приходится до 3 от состава. Клетчатка не растворяется в воде и необходима для нормальной работы кишечника. Она же снижает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Это объясняет ценности твердых сортов пшеницы. Средний процент жиров и липидов в пшеницы — 2,5.
Определение клейковины происходит при помощи специальных приборов, а ГОСТ Р52554-2006 задает следующие нормы:
Влажность зерна влияет на количество и качество питательных веществ: чем воды больше, тем ниже питательность и хуже химический состав. В лабораториях используют следующий метод определения влажности: навеску зерна подсушивают в сушильных камерах. Если сырье имеет влажность выше 18%, то ускоренный метод завершают. Допустимый остаток влаги от 12 до 18%. Если влажность менее 18%, то процесс продолжают. Семена пшеницы охлаждают в аппарате, создающем искусственную тягу, и измеряют остаточное состояние влажности:
К сырому относится сырье, имеющее влажность от 17,1%.
Витамины и минералы
Химический состав зерна пшеницы также включает в себя аминокислоты, витамины, азотистые компоненты, минералы и пигменты.
К азотистым веществам относят кислород, углерод, фосфор, азот, которые образуют из аминокислот необходимые для любого организма белки. В состав входят: валин, метионин, лизин, изолейцин и треонин, триптофан и фенилаланин.
Из пигментов пшеничное семя богато хлорофиллом, каротином, акеантином, меланином и ксантофиллом. Витамины представлены аневрином, рибофлавином, аскорбиновой и никотиновой кислотой, витамном D и E.
Норма содержания белка
Содержание белка в пшенице зависит от вида и может колебаться в диапазоне от 8 до 22%. Меньше всего белка содержится в мягких озимых сортах, твердые сорта могут содержать до 28% белка. Пищевую ценность определяет протеин или пшеничный белок.ГОСТ 9353-2016 определяет норму количества белка в зависимости от класса:
Если содержание протеина менее 11% говорит о недостаточном количестве клейковины. Она представляет собой не растворяемый в воде упругий и эластичный гель. От уровня сырой клейковины зависят пекарские свойства муки и вкусовые качества хлеба. Минимальный уровень должен быть не менее 25%.
Гидролизат клейковины получают из цельных и неочищенных пшеничных семян. Для выделения гидролизованных протеинов пшеницы используют метод ферментации гидролиза, включая клейковину, пептиды и растворимые аминокислоты. Гидролизованные протеины пшеницы содержат много глутатиона, который защищает клетки организма от губительных окислительных процессов. Глутаминовая кислота необходима для питания кожи и поддержания ее молодости. Гидролизованные протеины пшеницы входят также в антиоксидантный комплекс, являются источником энергии для клеток. Используются гидролизованные протеины пшеницы и в косметологии: они являются неотъемлемой частью средств по уходу за поврежденными волосами. Они держатся дольше, чем коллаген или эластин, а также придают объем и легкость. Применяют их и в линиях для возрастной и проблемной кожи, в средствах против растяжек и пигментных пятен.
Определение стекловидности
Стекловидность отражает состояние поверхности зерен и устройство внутренних тканей. Мучнистый эндосперм — это связь в зернах между белками и крахмалами. Для определения стекловидности берут навеску в 50 г. Пробу очищают от примесей, а ее влажность не превышает 17%. Сырье отправляют на просушку, а после отбирают 10 г, которые освобождают от семенных оболочек.
ГОСТ 10987-76 предусматривает два способа определения стекловидности. Первый — осмотр среза зерна. Второй — использование диафаноскопа ИДК-110 или любой другой модели. Для осмотра отбирают 100 семян, которые разрезают на две части. При использовании прибора каждое зерно кладут в ячейку кассеты.
По результатам осмотра подсчитывают количество семян с полной стекловидностью, и прибавляют количество зерен с частичной стекловидностью. Мучнистые зерна не принимают в расчет. Результат подтверждают повторной проверкой — процент расхождения должен быть не более 5. При большем показателе проверку повторяют с новой пробой.
Технология оценки плотности
Плотность зерна зависит от химического состава и анатомического строения. Для ее определения берут очищенную от примесей пробу. Семена пшеницы перед анализом нагревают до комнатной температуры, иначе показатели будут иметь большую погрешность.
Семена насыпают через воронку в пурку, соблюдая все правила загрузки. Точность прибора — до 1 г. В период работы аппарат нельзя двигать или создавать рядом вибрации. Определить плотность можно и методом набухания зерен. Для этого используют стеклянный мерный цилиндр и жидкость, которая не впитывается пшеницей. Наиболее точным является пинкометрический метод с использованием пинкометра. Суть метода — взвешивание сухих и набухших зерен. В полученном результате необходимо учитывать массу и плотность жидкости для определения точного результата.
Условия хранения, использования, методы предпосевной обработки и даже рыночная стоимость зависят от класса зерна.
Результаты анализов помогают определить состав, состояние по влажности и стекловидности, качество клейковины и пищевую ценность. Оценка качества зерна необходима также и для фуражного сырья: для выявления сорных примесей, вредных и опасных спор и грибков, определения пищевой ценности. Все нормы и способы проведения анализов определяются едиными стандартами, а отбор зерен на пробу происходит из каждой партии. Необходимо это и для контроля качества продукта, и для выявления зараженного и непригодного для употребления зерна.
Концентрированные корма, кукуруза, овес, ячмень, пшеница, рожь, просо, сорго, горох,кормовые бобы, соя, люпин кормовой, вика, химическийсостав, питательность, полезные свойства
Зерновые злаковые корма
К зерновым злаковым кормам относят кукурузу, овес, ячмень, пшеницу, рожь, просо, сорго и др.
Кукуруза. По химическому составу зерно кукурузы выделяется среди злаковых кормов высоким содержанием углеводов, главным образом крахмала (до 70 %) и жира (до 8 %) с низкой точкой плавления; протеин составляет около 9— 10 %. Кукуруза бедна золой, особенно кальцием (0,05 %), которого в несколько раз меньше, чем в зерне овса. Белковые вещества представлены главным образом неполноценным зеином и глютенином. В кукурузе сравнительно мало и витаминов. Переваримость питательных веществ высокая. Органические вещества (белки, жиры и углеводы) животные переваривают на 80-90 %.
Из всех зерновых злаковых зерно кукурузы имеет наивысшую энергетическую (общую) питательность; коэффициент относительной полноценности его равен 1. В 1 кг зерна кукурузы содержится 12,2 МДж обменной энергии для крупного рогатого скота и 13,6 МДж для свиней. При среднем урожае зерна кукурузы 30 ц/га получают более 4 тыс. ЭКЕ.
Зерно кукурузы служит отличным кормом для всех видов сельскохозяйственных животных, особенно в комбинации с бобовым сеном для крупного рогатого скота и овен, а с богатыми белковыми веществами жмыхами и шротами — для свиней и птицы. Рациональное использование зерна в кормовых рационах обеспечивает высокую продуктивность животных. Однако при одностороннем кормлении кукурузой из молока молочных коров, особенно при больших дачах, получают масло мягкое; у свиней — излишне мягкое мясо и маслянистое сало. Для получения свинины высокого качества следует вместе с кукурузой вводить в рацион зерновые корма, улучшающие качество сала, как, например, горох, ячмень, шроты и др. Зерно кукурузы пригодно по своему составу и хорошей переваримости и для лошадей, в рационы которых при достаточном количестве протеина кукурузу включают до половины нормы овса.
Нормы скармливания зерна кукурузы зависят от вида, возраста, пола животных, структуры рациона и др. Крупному рогатому скоту и свиньям зерно кукурузы скармливают мелкоразмолотым, лошадям и птице — в виде дерти (крупного помола). Надо иметь в виду, что дробленая кукуруза быстро разогревается и портится, поэтому заготавливать ее следует на короткий период (4—6 сут).
Животным, особенно лошадям, скармливают свежеубранную кукурузу в дробленых початках. Початки в среднем содержат до 20 % кочерыжек, состоящих главным образом из клетчатки. Питательность их сравнительно невысокая, но животные съедают их медленнее и лучше переваривают, тем самым усиливая переваримость и питательность корма.
В последнее время все большее распространение получают выведенные новые сорта и гибриды так называемой высоколизиновой кукурузы, содержащей до 3,7-4,0 г/кг критической для животных аминокислоты — лизина. Скармливание высоколизиновой кукурузы, например, свиньям при откорме способствует увеличению среднесуточных приростов живой массы на 10 % и более за счет лучшего усвоения протеина кормов всего рациона.
Кукурузное зерно, особенно повышенной влажности, а также початки молочно-восковой и восковой спелости можно силосовать в чистом виде и в составе комбинированных силосов для свиней и птицы. Зерно кукурузы — одна из основных частей комбикормов промышленного производства и кормовых смесей, приготавливаемых непосредственно в хозяйствах, для всех видов сельскохозяйственных животных. Нормы включения зерна кукурузы составляют: для птицы — до 60 %; свиней — 50—60; взрослого крупного рогатого скота — 50, телят — до 25; взрослых овец — до 70, ягнят — до 30; лошадей — до 30; кроликов — до 20 % по массе.
Овес. Наиболее распространенная кормовая зерновая культура. Как кормовое средство имеет большое хозяйственное значение. По химическому составу овес отличается бульшим по сравнению с другими зерновыми злаковыми содержанием жира и клетчатки (см. табл. 80). В среднем содержится 85 % сухих веществ, в том числе 10-11% протеина, 4-4,5% жира, 9 — 10% клетчатки, 60-65 % БЭВ и 4-5 % золы. Переваримость органических веществ составляет около 70 %; энергетическая питательность равна 1. В 1 кг овса содержится 9,2 МДж обменной энергии для крупного рогатого скота и 10.7 МДж для свиней. На химический состав и питательность овса в значительной степени влияет количество удобрений в почве, на которое очень отзывчива эта культура. На почвах, богатых азотом и фосфором (или хорошо удобренных), получают зерно, богатое протеином. Внесение извести уменьшает содержание протеина, жира и пленчатость, но зато получают зерно, богатое крахмалом и высоконатуральное.
На кормовую ценность овса в сильной мере влияет крупность (натура) зерна. Овес в зависимости от натуры подразделяют на три категории: с натурой выше 480 г, средненатуральное — от 420 до 480 и низконатуральное — до 420 г. Не меньшее влияние на обшую питательность овса оказывает пленчатость зерна. У хорошего овса пленки составляют не более 30 % массы зерна, в щуплом и низконатуральном овсе — до 40 %. Пленки содержат много плохо переваримой клетчатки, мало протеина и жира и по общей питательности близки к соломе. Поэтому овес ценится тем выше, чем меньше в нем пленок. Присутствие большого количества пленок значительно снижает переваримость питательных веществ овса по сравнению с другими зерновыми злаковыми. Диетические свойства овса проявляются в большей мере после отделения пленок, поэтому голозерный овес является одним из лучших диетических кормов среди зерновых злаковых.
Зерно овса скармливают всем видам сельскохозяйственных животных. Для лошадей он является стандартным кормом, а в диетическом отношении — незаменимым кормом (ему приписывают свойство повышать бодрость). Такая специфическая особенность овса объясняется отчасти содержанием холина (витамина В4), которого в 2 раза больше, чем, например, в зерне кукурузы. Лошадям с хорошими зубами овес обычно скармливают в цельном виде, старым и с плохими зубами плющат для облегчения разжевывания и переваривания.
Овес — очень ценный корм для племенных животных всех видов: молочных коров, овец, свиней, кроликов, птицы, а также откармливаемых животных; скармливают его и форме дерти (крупного помола).
Суточные нормы скармливания овса животным в значительной мере зависят от вида, пола, возраста, продуктивности, работы, структуры рациона и др. Например, взрослой лошади при тяжелой работе необходимо до 12 кг в сутки.
Ячмень. Широко распространенный корм. На урожайность зерна ячменя значительно влияет характер почвы. Ячмень более требователен к удобрениям, чем овес, хорошо растет на перегнойных и суглинистых почвах, богатых известью, и хуже — на сухих, песчаных и кислых почвах. В условиях хорошего увлажнения получают более полновесное, но относительно бедное протеином зерно. По сравнению с овсом ячмень более богат БЭВ, но меньше содержит жира и клетчатки.
Содержание протеина в ячмене сильно варьирует — от 7 до 24%. В среднем в зерне ячменя содержится сухого вещества 85%, протеина 11,3, жира 2,2, клетчатки 4,9, крахмала 48,5, БЭВ 63,8 и золы 2,8 %. Переваримость питательных веществ выше, чем у овса. Органические вещества (протеин, жир, углеводы) в среднем перевариваются на 89 %. Коэффициент полноценности ячменя равен 0,97. По обшей питательности ячмень превосходит овес на 15%. В 1 кг его содержится 10,5-12,7 МДж обменной энергии и 35 г переваримого протеина. Отличный ячмень должен иметь натуру не ниже 565 г.
Ячмень — удовлетворительный корм для лошадей и молочного скота и отличный для откорма свиней. Тем не менее он может быть единственным зерновым кормом для животных, которые смолоду к нему приучены. У дойных коров при включении ячменя в рацион улучшается качество молока и масла. При откорме у свиней качество мяса и сала лучше. Ячмень считают хорошим кормом и при выращивании молодняка.
Ввиду жесткости оболочек ячмень лучше скармливать в виде дерти, муки или плющеным для лошадей. Примерные нормы использования зерна ячменя в комбикормах и кормовых смесях, приготовленных непосредственно в хозяйстве: для взрослых свиней и поросят с 2-месячного возраста — до 70 %, взрослого крупного рогатого скота и молодняка с 6-месячного возраста — до 70, взрослых овец и молодняка с 4-месячного возраста — до 50—70, птицы взрослой — до 30 и молодняка — до 15, кроликов — до 35 и лошадей — до 15 % по массе.
Пшеница. Кормовые сорта пшеницы широко используют в кормлении животных. По общей питательности зерно пшеницы уступает только кукурузе, но по содержанию протеина превосходит все другие злаковые. В 1 кг зерна пшеницы в среднем содержится 1,07-1,37 ЭКЕ и 120 г переваримого протеина.
Рожь. Зерно ржи по питательности и химическому составу почти не отличается от ячменя и приближается к пшенице. Основную массу его составляют БЭВ — более 67 % сухого вещества. В составе зерна в среднем 12 % протеина, в том числе переваримого 9,1 %, около 2 % жира и клетчатки; много минеральных веществ. В 1 кг содержится 10,3—12,3 МДж обменной энергии, 91 г переваримого протеина и др.
Скармливают всем видам животных в небольшом количестве только в размолотом виде, с осторожностью и после постепенного приучения. Крахмал ржи сильно набухает в желудке, что может вызвать расстройство пищеварения и колики.
В состав комбикормов и кормовых смесей зерно ржи включают в ограниченном количестве: для взрослого крупного рогатого скота — до 20 % и молодняка — до 10, свиней (маток) — до 15 и при откорме — до 20, овец — до 10, взрослой птицы — до 5 % по массе. В стандартные комбикорма для лошадей и кроликов зерно ржи не включают.
Просо. По составу и питательности просо мало чем отличается от овса. В 1 кг зерна около 1 ЭКЕ и 76 г переваримого протеина. Переваримость органического вещества составляет в среднем 81 %. Зерно проса — хороший корм при откорме крупного рогатого скота и свиней, лошадям его можно скармливать взамен овса в небольшом количестве. Так как зерно проса мелкое, а оболочка очень твердая, то для лучшего переваривания его необходимо молоть.
В состав комбикормов и кормовых смесей просо включают: для взрослой птицы (куры, утки, гуси, индейки) — до 20 %, крупного рогатого скота — до 15 и при его откорме — до 20, свиней — до 10 и при откорме — до 15, овец — до 15 % по массе.
Сорго. Ценная кормовая культура в южных регионах. По составу и питательности близка к зерну кукурузы, но несколько богаче протеином и беднее жиром. В 1 кг зерна сорго 10,8—12,4 МДж обменной энергии и 85 г переваримого протеина.
Сорго скармливают всем видам животных в небольшом количестве и только размолотым. В комбикорма заводского производства и кормовые смеси хозяйственных рационов для крупного рогатого скота, овен, свиней, лошадей и взрослой птицы включают до 20 % сорго по массе.
Зерновые бобовые корма
К этой группе кормов относят горох, кормовые бобы, сою, безалкалоидный люпин, вику, чину и др. Зерновые бобовые отличаются высоким содержанием протеина, но бедны жиром, за исключением сои. Протеин почти целиком состоит из белков; БЭВ представлены крахмалом. По содержанию минеральных веществ они богаче зерновых злаковых, но в них почти нет каротина. Переваримость питательных веществ сравнительно высокая, но перевариваются трудно и часто при скармливании в больших количествах нарушают пищеварение (пучение кишечника). Вследствие богатства белком зерновые бобовые корма используют как добавки к углеводистым кормам рациона.
Горох. Горох — один из лучших бобовый корм для животных. Он имеет преимущество перед другими зернобобовыми, так как не содержит вредных веществ, отрицательно влияющих на переваримость и использование питательных веществ и здоровье в целом животных.
В нем много протеина и аминокислот. Например, незаменимой аминокислоты лизина в горохе в несколько раз больше, чем в зерновых злаковых кормах. Переваримость органического вещества также высокая и составляет около 87 %. В 1 кг зерна гороха в среднем содержится 1,2 ЭКЕ, 218 г переваримого протеина и 14,2 г лизина.
Горох скармливают всем видам животных. Например, включение гороха в рационы дойных коров (1—2 кг в сутки) приводит к повышению удоев и улучшению состава молока; свиней на откорме — способствует улучшению качества мяса и формированию плотного зернистого сала. Горох включают в кормовые смеси и для телят при сокращении норм выпаивания цельного молока.
Скармливают горох в дробленом виде (дерть) или размолотым разной крупности. Значительно улучшает использование питательных веществ животными скармливание в сваренном или запаренном виде.
Нормы включения гороховой дерти в состав комбикормов и кормовых смесей рационов составляют для крупного рогатого скота: коров и при откорме — до 15 %, телят до 6-месячного возраста — до 6, молодняка — 10-15, быков-производителей — до 5; для свиней взрослых — до 15—20, поросят до 2-месячного возраста — до 5 и от 2- до 4-месячного возраста — до 10, свиней при откорме — до 20; для птицы взрослой (кур, уток, гусей, индеек) — до 12 и молодняка — до 10 % по массе.
Кормовые бобы. Бобы в качестве кормового средства в последнее время находят все большее распространение как источник протеина (25—30 %). В протеине бобов находятся все необходимые для организма животных аминокислоты, большая часть которых хорошо растворима и усвояема. Протеин бобов почти на 90—95 % состоит из белка. Переваримость питательных веществ животными достаточно высокая, например, у свиней протеина 84 %, жира 75, БЭВ 88 %.
В 1 кг зерна кормовых бобов содержится 10,8—12,4 МДж обменной энергии, 227 г переваримого протеина, 16,2 г лизина и др.. Зерно бобов содержит дубильные вещества, вызывающие у животных нарушения пищеварения, поэтому вместе с бобами в состав рациона включают пшеничные отруби и мелассу, оказывающие послабляющее действие на кишечник.
Нормы включения кормовых бобов в состав комбикормов и кормовых смесей рационов составляют: для крупного рогатого скота, кроме быков-производителей и молодняка, до 10 %, для свиней взрослых и молодняка старше 4-месячного возраста до 15, при откорме до 20, для овец до 5, для птицы (взрослой) до 7 % по массе.
Соя. По своей питательности бобы сои стоят на первом месте среди зерновых кормов. По содержанию протеина соя превосходит горох и кормовые бобы почти в 1,5 раза. Зерно содержит в среднем 85% сухого вещества, 31,9% протеина, 14,6 % жира, 7,0 % клетчатки, 26,5 % БЭВ, 2,6 % лизина и др. Переваримость органического вещества в среднем составляет 85—87%. Коэффициент полноценности равен 0,98. В 1 кг зерна сои содержится 14,7-15,0 МДж обменной энергии и 281 г переваримого протеина.
Зерно сои можно скармливать всем видам животных как белковую добавку при недостатке в кормовых рационах переваримого протеина и для сбалансирования рационов по аминокислотам. В 1 кг сои следующее количество аминокислот, г: лизина 21,1, метионина 4,6, гистидина 7,6, триптофана 4,3, треонина 12,6, валима 18,0, аргинина 26,6, лейцина 26,2, пзолейцина 17,6, фенилаланина 17,0.
Нормы включения зерна сои в состав комбикормов и кормовых смесей рационов составляют для взрослых свиней и молодняка старше 2-месячного возраста до 15 % и откармливаемых — до 10, для крупного рогатого скота до 10 % по массе. В бобах сои присутствует ингибитор фермента пищеварительного тракта трипсина, который переводит фермент в недеятельное состояние, поэтому перед скармливанием их подвергают термической обработке (варка, пропаривание).
Люпин кормовой. Сладкие сорта люпина (желтого и белого цвета) содержат алкалоиды в незначительных количествах (0,008—0,12%), поэтому их можно скармливать животным сразу после размола или плющения. Горькие сорта люпина синего цвета (алкалоидные) животным скармливать не рекомендуется, так как их алкалоиды (люпинин и спаржеин) не только вызывают расстройство пищеварения, но и придают горький вкус молоку, маслу и другой продукции.
По содержанию протеина и аминокислот люпин превосходит все другие зернобобовые культуры. В 1 кг люпина в среднем 420 г протеина, 17,2 г треонина, 18,9 г лизина, 4,2 г метионина, 14,1 г гистилипа, 3,8 г триптофана, 18,5 г вали на, 40,0 г аргинина, 31,6 лейцина, 15,5 г изолейцина, 20,6 г фенилаланина.
Сладкий люпин используют в кормлении животных всех видов в составе комбикормов или кормовых смесей рационов. Нормы включения люпина в комбикорма и рационы составляют: для взрослой птицы (куры, утки, гуси, индейки) — до 7 %, для ремонтного молодняка свиней от 4- до 8-месячного возраста — до 15, свиней при откорме — до 10, для коров и молодняка крупного рогатого скота от 12- до 18-месячного возраста — до 10, для овец и молодняка старше 4-месячного возраста — до 5 % по массе.
Вика. Наибольшее распространение имеет вика яровая. Служит добавкой для сбалансирования кормовых рационов по протеину и аминокислотам. В среднем в зерне вики до 26 % протеина, в том числе 23 % переваримого. В 1 кг вики содержится следующее количество аминокислот, г: лизина 14,8, метионина 6,8, гиетидина 13,8, триптофана 2,1, треонина 23,5, валина 20,5, аргинина 33,5, лейцина 18,7, изолейцина 14,8 и фенилаланина 20.0.
При скармливании в больших количествах оказывает вредное влияние на здоровье из-за содержания в ней синильной кислоты, поэтому пику даю; в ограниченных количествах и не всем видам животных.
Комбинированные корма
Комбикорма (комбинированные корма) представляют собой однородную смесь измельченных кормовых средств, составленную по определенным рецептам и предназначенную для животных определенного вида и группы. При подборе ингредиентов в комбикорма исходят из требований рационального питания животных и наиболее эффективного использования питательных веществ и энергии всех ингредиентов комбикорма.
Производимые промышленностью комбикорма подразделяются на полнорационные, комбикорма-концентраты, белково-витаминные добавки и премиксы, представляющие собой смесь биологически активных веществ.
Полно рационные комбикорма выпускаются преимущественно для птицы, свиней и в ограниченном количестве для лошадей. Они содержат все необходимые питательные вещества и могут заменить полный суточный рацион. Полнорационные комбикорма должны отвечать всем требованиям полноценного рациона для животных данного вида, возраста и направления продуктивности (удовлетворять их потребность в энергии и разнообразных питательных веществах — протеине, незаменимых аминокислотах, витаминах, минеральных веществах).
Комбикорма-концентраты составляют основную часть производимых промышленностью комбикормов. Они включают концентраты, по преимуществу зерно, отруби пшеничные, жмыхи, рыбную или мясо-костную муку, травяную муку, а также минеральные соли, витаминные препараты и другие биологически активные вещества. Предназначаются такие комбикорма в качестве дополнения к основному рациону для животных соответствующего вида и группы. Поэтому при составлении рецептов комбикормов-концентратов учитывают, не только вид, возраст и направление продуктивности животных, но и структуру, а также качество основного рациона.
Белково-витаминные добавки включают концентрированные корма с высоким содержанием протеина, минеральных веществ и витаминов (жмыхи, дрожжи, зерно бобовых н т. д.), а также препараты витаминов, микроэлементы, антибиотики и другие биостимуляторы. Используют их в основном для введения в комбикорма, производимые в колхозах и совхозах на базе собственного зернофуража, а также для добавления к рационам, состоящим из зерна и сочных кормов.
Премиксы предназначаются для введения в комбикорма, белково-витаминные добавки и рационы с целью обогащения их биологически активными веществами. В премиксы могут входить витамины, микроэлементы, ферменты, некоторые аминокислоты, антибиотики, антиоксиданты, а также вещества, обладающие лечебным и профилактическим действием.
Для животных каждой группы (поросят-отъемышей, супоросных, подсосных маток, дойных коров и т. д.) разработано по нескольку рецептов комбикормов. В рецептах указывается содержание отдельных ингредиентов (в процентах) и количество витаминов, микроэлементов, антибиотиков и других микродобавок, вводимых в комбикорм (в расчете на 1 т). Рецептам комбикормов для животных разного вида присваивают соответствующие номера, при этом вид комбикорма указывают буквенным литером: ПК — полнорационный комбикорм, К — комбикорм-концентрат, БВД — белково-витаминная добавка, П — премикс. Номер рецепта состоит из двух цифр, из которых первая обозначает вид и производственную группу животных, вторая — порядковый номер рецепта в пределах этой группы. Между цифрами номера ставят тире.
Порядок нумерации рецептов комбикормов. Комбикорма для кур— с 1-го по 9-й номер: 1 — куры несушки, 2 — цыплята в возрасте до 30 дней, 3 — молодняк с 31 до 60 дней, 4 — молодняк с 61 до 120 дней, 5 — бройлеры в возрасте до 30 дней, 6 — бройлеры с 31 до 70 дней, 7 — молодняк кур в возрасте от 121 до 180 дней
Комбикорма для индеек — с 10-го по 19-й номер: 10 — индейки-несушки, 11 — индюшата в возрасте до 14 дней, 12 — индюшата от 15 до 60 дней, 13—индюшата от 61 до 120 дней, 14 —индюшата от 121 до 180 дней.
Комбикорма для уток — с 20-го но 29-й номер: 20 — уткн-иесушки, 21 — утята в возрасте до 30 дней, 22 — утята от 31 до 60 дней.
Комбикорма для гусей — с 30-го по 39-й номер: 30 — гусята в возрасте от 1 до 20 дней, 31—гусята от 21 до 75 дней.
Комбикорма для прочей птицы (цесарки, голуби) — с 40-го по 49-и номер.
Комбикорма для свиней — с 50-го по 59-й номер: 50 — поросята-сосуны до 60 дней, 51 — поросята-отъемыши, 52 — ремонтный молодняк в возрасте от 4 до 8 месяцев, 53 — матки первого периода супоросности, 54 — матки второго периода супоросности и подсосные, 55 — свиньи, откармливаемые на мясо, 56 — свиньи, откармливаемые на бекон, 57 — хряки-производители.
Комбикорма для крупного рогатого скота — с 60-го по 69-й помер: 60 — дойные коровы, 61—стельные сухостойные коровы, 62 — телята в возрасте от 1 до 6 месяцев, 63 — молодняк от 6 до 12 месяцев, 64 — молодняк от 12 до 18 месяцев, 65 — откармливаемый крупный рогатый скот, 66 — быки-производители.
Комбикорма для лошадей — с 70-го по 79-й номер: 70 — рабочие лошади, 71—рысистые и спортивные лошади, 73 — лошади на откорме.
Комбикорма для овец — с 80-го по 89-й номер: 80 — матки суягные и подсосные, 81 — молодняк овец, 82 — овцы на откорме.
Комбикорма для кроликов и нутрий — с 90-го по 99-й номер: 91 — нутрии и молодняк кроликов, 92 — взрослые кролики.
Комбикорма для пушных зверей — с 100-го по 109-й номер.
В качестве примера в таблице 12 приведены рецепты разных комбикормов для свиней, откармливаемых на мясо.
В зависимости от целей использования для животных готовят полнорационные комбикорма, комбикорма-концентраты, балансирующие кормовые добавки (белково-витаминные, минеральные и премиксы) и заменители цельного молока.
Полнорационные комбикорма должны полностью (удовлетворять потребность животного в питательных и биологически активных веществах без дополнительного скармливания каких-либо других кормов, обеспечивать высокую продуктивность, сохранность здоровья, получение продукции высокого качества и низкие затраты питательных веществ на производство ее единицы. Полнорационные комбикорма в основном используют в птицеводстве и свиноводстве.
С помощью антибиотиков и кокцидиостатиков он предохраняет цыплят в первый месяц жизни от неблагоприятных санитарных условий содержания и обеспечивает интенсивное увеличение прироста их массы, более быструю оперяемость и лучшую выживаемость. В 56-дневном возрасте цыплята-бройлеры, выращенные на полнорационном комбикорме, достигают массы 1600—1650 г и затрачивают на 1 кг прироста массы 2,3—2,5 кг кормовой смеси. В хозяйствах, где применяют комбикорма с меньшим набором компонентов (но в них сбалансировано энергетическое, аминокислотное и витаминное питание) при тех же основных зерновых кормах, затрачивают на 1 кг прироста массы 3,8 кг корма, а сроки выращивания цыплят до массы 1600 г увеличиваются до 65— 70 дней.
В комбикормах-концентратах содержание энергии, протеина, витаминов, минеральных веществ, как правило, выше, чем в полнорационных комбикормах.
Балансирующие кормовые добавки представляют собой однородную измельченную смесь, приготовленную из высокобелковых кормовых средств и различных микродобавок (табл. 15).
Белково-витаминные добавки изготавливают в основном на государственных комбикормовых заводах и поставляют в хозяйства для приготовления комбикормов.
При изготовлении комбикормов в условиях хозяйств белково-витаминные добавки включают в зависимости от состава местного сырья в количестве 5—25%.
Продуктивность животных зависит от обеспечения их организма всеми необходимыми питательными и биологически активными веществами.