SoyaNews advertisement placeholder

Полножирная соя - забытый ингредиент. Переработка, качество и использование в кормлении птицы

Доклад регионального консультанта по Юго-Восточной Европе Американской соевой ассоциации - международный маркетинг Иани Чихайи, прочитанный на 6 Международной конференции "Комбикорма-2012" 7 февраля 2012 года.

Производство сои в США    

Соя сегодня является второй по значимости с/х культурой в США по объемам продаж и первой – по объемам экспорта в денежном выражении, её выращивают фермеры более чем в 30 штатах. Американская соевая ассоциация – международный маркетинг (ASA-IM) поддерживает экспорт американской сои и продуктов переработки и осуществляет маркетинговую деятельность более чем в 80 странах мира. Целью является поддержать сою США, показывая ценность американской сои, стимулируя спрос и помогая конечным потребителям улучшить эффективность своей работы.  

В 2010 г. Фермеры США посадили 31,3 миллиона га сои и собрали 90,60 миллионов тонн соевых бобов. США выращивают сои больше, чем любая другая страна в мире. Фермеры в среднем получают $430 долларов за тонну. Общая стоимость урожая 2010 года превышает  $38,9 миллиарда долларов.


В 2010 году соя составила 58 процентов мирового производства масличных семян и 35 процентов этой сои было произведено в США. США экспортировали 143,3 миллиона тонн сои, что составила 44% мирового объёма торговли соей.
Полножирная соя – наиболее привлекательный источник растительного белка и энергии в  кормлении нежвачных животных
В настоящее время соя является наиболее важным источником белка в кормлении животных и широко используется в рационах птицы. Соевые бобы имеют самый лучший аминокислотный состав белка по сравнению с другими растительными белками.
Протеин является основным нутриентом соевых бобов, но по экономическому значению он находится на втором месте после жира.  Содержание энергии в цельных соевых бобах приблизительно на 50% выше, чем в промышленном соевом шроте для птицы.
В то же время сегодня общеизвестно, что сырые соевые бобы содержат антипитательные вещества, которые должны быть инактивированы термической обработкой, чтобы сою можно было скармливать нежвачным животным.
 
Качество соевых бобов

В международной торговле цены на соевые бобы устанавливают в долларах и центах США за бушель, и размер одного лота составляет 5 000 бушелей (136 тонн).
Различные типы зерна имеют стандартный вес бушеля при определенной влажности. Для соевых бобов стандартный вес бушеля составляет 60 фунтов при 13% влажности. В среднем бушель соевых бобов весом 60 фунтов содержит 35% протеина, 18,5% масла и 5% клетчатки и соответствует 11 фунтам масла и 48 фунтам 44%-ного шрота.
Ряд исследований показали, что существуют различия в составе и качественных характеристиках соевых бобов, выращенных при различных условиях окружающей среды в различных частях света. Эти различия объясняются, по-видимому, условиями выращивания и генотипом семян.
Grieshop and Fahey (2001) провели эксперименты по сравнению состава питательных веществ соевых бобов, выращенных в разных местах при различных условиях выращивания – в Бразилии, Китае и США. Были выявлены существенные различия  в составе сухих веществ.
Различия в концентрациях сырого протеина, аминокислот и липидов были определены как внутри страны, так и между странами. Соевые бобы из Китая характеризовались более высоким содержанием протеина (42.14%) по сравнению с бразильскими (40.86%), при этом китайские бобы содержали меньше масла (17.25%), чем бобы из Бразилии  или США (18,66 и 18,70%, соответственно).
Исследователи не обнаружили статистически значимой разницы (p>0.05) в содержании сырого протеина в образцах из Китая и США, причем образцы из США имели более высокое содержание большинства аминокислот по сравнению с образцами из Бразилии или Китая.

Качество соевых бобов влияет на качество готовых продуктов, условия и стоимость переработки и прибыль.   Большинство соевых бобов, выращенных в США, имеют высокое качество благодаря сочетанию факторов- доступность земли, современные технологии ведения сельского хозяйства, отсутствия других конкурентных и диких культур, наличию современной инфраструктуры транспортировки и перевалки и наличию достаточных природных ресурсов.   
Переработчики сои и производители кормов становятся всё более осведомлёнными о различиях в составе сои и об их  влиянии на качество готовых продуктов. Федеральная инспекция по контролю качества зерна (FGIS) сейчас включила анализы на протеин и жир в соевых бобах как опцию в стандартах США на соевые бобы.
Официальные стандарты США на сою (FGIS, 1994)

 

Сорта США, номера

Показатели сортности *

1

2

3

4

Минимально допустимое значение:

Натурный вес бушеля,  фунты/бушель

56,0

54,0

52,0

49,0

Максимально допустимое значение, в процентах:

Поврежденные ядра:

теплом (часть от общего)

общее

Посторонние примеси

Дробленые семена

Семена сои другого цвета   1/

 

0,2

2,0

1,0

10,0

 

1,0

 

0,5

3,0

2,0

20,0

 

2,0

 

1,0

5,0

3,0

30,0

 

5,0

 

3,0

8,0

5,0

40,0

 

10,0

Максимальное счетное количество:

Другие примеси

Экскременты животных и птиц

Семена клещевины

Семена кротолярии

Стекло

Камни  2/

Посторонние примеси

неизвестного происхождения

9

 

1

2

0

3

3

 

 

10

9

 

1

2

0

3

3

 

 

10

9

 

1

2

0

3

3

 

 

10

9

 

1

2

0

3

3

 

 

10


*Анализы протеина и масла являются информационными критериями и производятся по требованию.

Полножирная соя – забытый ингредиент. В поиске альтернативы дорогим белковым и энергетическим кормам

Традиционно сою перерабатывают экстракцией растворителем и получаемый шрот  используется как основной источник белка в кормах. Соевый белок имеет лучший аминокислотный профиль по сравнению с другими источниками растительного белка, а масло является хорошо перевариваемым, т.к. бобы содержат высокое содержание фосфолипидов (лецитина) и токоферолов.  
Полножирная соя обладает потенциалом для обеспечения как протеином, так и энергией всех видов кормов для животных и птицы. Однако питательная ценность сырых цельных бобов в кормах сравнительно невысокая, если бобы не прошли термообработку. Сырые соевые бобы могут отрицательно влиять на состояние и здоровье животных  из-за наличия биологически активных соединений с антипитательной активностью: ингибиторов протеаз, лектинов, сапонинов, гоитрогенных и рахитогенных факторов, липазы, липоксигеназы.
К счастью, антипитательные вещества могут быть инактивированы, модифицированы или снижены путём правильной термообработки, чтобы устранить или минимизировать их вредное действие.  Поскольку большинство антипитательных веществ являются белками, следует соблюдать осторожность, чтобы не произошло разрушение белка.  Это может быть обеспечено за счет оптимальной переработки и хороший контроль качества. Другой целью переработки является сделать доступным масло.
Для термообработки соевых бобов в основном используются микронизация, жарение, сухая экструзия, влажная экструзия.
В последнее десятилетие использование полножирной сои значительно возросло в таких регионах, как Юго-Восточная Азия, Ближний Восток, Южная Америка, Восточная Европа и др.

В данном докладе основное внимание уделяется использовании технологии экструзии для получения качественной полножирной сои для использования в кормах. 

Сухая экструзия: переработка полножирной сои для наилучшего качества

Сухая экструзия для получения полножирной сои сегодня широко используется в кормовой индустрии во многих странах  (Said N. 2010). Технология сухой экструзии показала себя как высоко эффективный и очень простой процесс с легким контролем качества конечного продукта.

От соевых бобов к полножирной сое




Схема получения полножирной сои по технологии сухой экструзии
Источник: Chihaia I. 2011

Сухой экструдер может быть дополнен кондиционером, что позволяет почти удвоить производительность конкретного экструдера без ухудшения качества полножирной соевой крупки. Единственным отличием при применении пара будет увеличение влажности готового продукта до 10% против 5 – 6% при отсутствии кондиционера  (Said N, 2010).

Качество сырья для производства полножирной сои

Для производства высокачественной экструдированной полножирной сои или соевого жмыха и масла по технологии «ЭксПресс» убедительно рекомендуется использовать соевые бобы с низким уровнем загрязнения посторонними примесями. Предпочтительно использовать чистые дробленые бобы, очищенные от камней, с влажностью от  9 % до 11 % и с  размером частиц 4 мм.  

Цели процесса для получения высокой питательности полножирной сои

Основными задачами при производстве полножирной сои являются:
1.    Минимизация активности ингибиторов трипсина, лектинов и липоксигеназы  
В общем случае рекомендуется температура экструдирования от 154⁰C до 160⁰C на основании оптимальной переваримости нутриентов, изучения метаболизма и сравнения состояния животных. При правильных условиях переработки с высокой температурой (выше 150⁰C), коротком времени обработки (15 – 20 секунд) и высоком давлении (40 -60 bars (атм) инактивируются антипитательные вещества и достигается оптимальная кормовая питательность полножирной сои. В таблице ниже приведены примеры технологических режимов.

Примеры технологических параметров процесса сухой экструзии
(любезно предоставлено румынским заводом по экструзионной переработке сои)

Параметры процесса

Ед.

Значение

Влажность сои

%

11,0

Продолжительность процесса экструзии

сек

15-21

Температура в конечной точке конуса

C

154-156

Давление в стволе экструдера

bar

40-60











Снижение, по крайней мере, на 85% активности ингибитора трипсина позволяет избежать проблем при кормлении.

Оптимальная температура переработки с учетом влажности и масличности семян сои

Спецификации

Нормальная влажность

Пониженная влажность

Влажность

10-12 %

< 10 %

Сырой жир

16-18 %

16-18 %

Сырой протеин

32-36 %

32-36 %

Ингибитор трисина

(до экструзии)

40.000-100.000

TIU/г

40.000-100.000

TIU/г

Оптимальная активность ингибитора трипсина (после экструзии)

< 15.000 TIU/г

< 15.000 TIU/г

Температура процесса при сухой экструзии

149-160˚C

160˚C


2. Высвобождение внутриклеточного масла и природных токоферолов
 
Размер соевой клетки составляет от 30 до 50 микрон. Жир в семенах находится внутри клеток и защищен прочной клеточной стенкой. Клетки содержат белки с диаметром от 6 до 10 микрон и липиды с диаметром от 0,2 до 0,5 микрон.
Благодаря уникальной комбинации в процессе экструзии сдвиговых деформаций, трения, высоких температур, короткого времени и давления происходит разрыв клеточных стенок с высвобождением масла из внутриклеточных структур, вследствие чего повышается  переваримость масла и величина энергии для животных.  
При разрыве клеточных стенок, особенно стенок масляных клеток, высвобождаются природные токоферолы, которые обладают антиоксидантной активностью, также как в некоторой степени лецитин. Все эти физические изменения и инактивация липоксигеназы оказывают благотворное влияние на питательный профиль полножирной сои.  
Правильно обработанная полножирная соя, несмотря на высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот, является довольно стабильной к окислению из-за высокого содержания природных антиоксидантов или витамина Е. Полножирная соя, полученная по технологии сухой экструзии, имеет хорошие сроки годности, если фермент липоксигеназа разрушен в ходе процесса обработки бобов.
 
Контроль качества в производстве полножирной сои

В контроле качества полножирной сои показатели необязательно совпадают с оптимальными параметрами качества соевого шрота.  

Принятая в мире взаимосвязь между степенью обработки полножирной сои и активностью уреазы

Степень обработки

Активность уреазы

Недостаточно

> 0,2

Оптимально

0,05– 0,2

Избыточно

< 0,05








На практике в промышленных условиях используют быстрые простые тесты (Сой Чек - Soy Chek) на всех уровнях и в разных отраслях промышленности для определения качества обработки полножирной сои на соответствие требованиям для использования в кормлении животных.  

Примеры качественных показателей полножирной сои
(любезно предоставлено румынским заводом по экструзионной переработке сои)

Показатели

 

Значение

Влажность

%

7,0-7,5

Сырой протеин

%

34,0-36,0

Сырой жир

%

18,5-19,0

Активность уреазы

mgN2/min 30C

0,1

Сой-Чек

Цвет

4,5










В промышленности повсеместно признано, что существует тесная корреляция между температурой экструзии и степенью обработки сои.

Взаимосвязь между температурой экструдирования и оценкой in vivo степени обработки полножирной сои

Степень обработки

Температура экструзии (C)

Недостаточно

<135

Оптимально

135 – 145

Избыточно

>145









Кормовая питательность полножирной сои


Полножирная соя, полученная по технологии сухой экструзии, в среднем содержит 7% влаги, 38% протеина и 18% масла. Зоотехники и комбикормщики обычно полагаются на исторические значения, полученные при анализе предыдущих образцов.

Средние значения влажности, сырого протеина и аминокислотного профиля для полножирной сои,
полученной по технологии сухой экструзиив Румынии в 2010 г. (любезно предоставлено Evonik Румыния – анализ NIR)

Спецификации

 

Значения

Сухие вещества

%

93,56

Сырой протеин

%

37,43

Methionine

%

0,51

Cystine

%

0,56

M+C

%

1,27

Lysine

%

2,24

Threonine

%

1,41

Triptophane

%

0,50

Arginine

%

2,49

Isoleucine

%

1,57

Leucine

%

2,70

Valine

%

1,66

Histidine

%

0,94

Phenylalanine

%

1,74



Дополнительно зоотехники должны использовать уравнения регрессии для аминокислот (суммарных и незаменимых), которые доступны у фирмы  Evonik.

Значение обменной энергии в полножирной сое в Румынии обычно рассчитывается на основании примерного состава по уравнению, полученному от  National Research Council:

Полножирная соя (корма в виде крупки)
MEn = 2,769 - 59.1 × CF + 62.1 × EE

Полножирная соя (гранулированные корма)
MEn = 2,636 - 55.7 × CF + 82.5 × EE

Обычно проанализированные значения обменной энергии в полножирной сое выше, чем смесь 18% соевого масла и 82% соевого шрота. Это может объясняться лучшей переваримостью углеводов в результате экструзии, а также тем, что лецитин, присутствующий в сыром масле в бобах, может улучшать образование мицелл при переваривании (Swick, 2007). В то же время, жиры являются концентрированным источником энергии и проявляют спарринг- эффект при утилизации протеина.

Wiseman (1984) и McNab (1985) показали, что использование процесса экструзии дает максимальные значения энергии в полножирной сое по сравнению с другими технологиями переработки. Wiseman (1984) также показал, что величина ME для рационов с полножирной соей увеличивается при гранулировании корма.

Типовые нормы ввода в корма полножирной сои,полученной по технологии сухой экструзии



Использование в кормлении больших количеств полножирной сои может привести к ухудшению каркаса и качества мяса особенно у свиней при использовании рационов на основе кукурузы. Поэтому рекомендуется ограничить ввод полножирной сои в финишные рационы для свиней до 10% в рационах на основе кукурузы и до 20% в рационах на основе злаковых.  

Использование полножирной сои в кормовой промышленности в Румынии

В настоящее время более 22 румынских компаний владеют экструдерами или крупными экструзионными установками с производственной мощностью от 87,000 до 100,000 т (2 смены в сутки, 5 дней в неделю, 8 месяцев в год).

Сухая экструзия является доминирующей технологией для получения полножирной сои в Румынии на настоящем этапе.  19 компаний используют технологию сухой экструзии и оборудование от разных поставщиков. Большинство использует оригинальную американскую технологию. Все крупные экструзионные заводы оснащены оборудованием для удаления оболочки семян и прессами для отжима масла и производства высококачественного жмыха.
3 компании (интегрированная свиноводческая компания и 2 независимых ККЗ) инвестировали в установки по влажной экструзии для производства полножирной сои.

В современных рыночных условиях с высокими ценами на растительные масла ввод полножирной сои в рационы бройлеров даёт большую экономию: более 16 евро / т корма, особенно в рецептурах гроверных и финишных рационов.

Одновременно с этим, использование высококачественной полножирной сои позволяет животноводам значительно улучшить эффективность конверсии кормов у животных. Теперь птицеводы могут получать 1 кг мяса бройлеров, используя менее 1,75 кг корма, а свиноводы могут получать 1 кг свинины из 3 кг суммарного кормового рациона (т.е. достигается 20% улучшение коэффициентов конверсии корма по сравнению с кормовыми рационами, которые использовались ранее).   
 
Преимущества для Румынии использования полножирной сои в кормлении животных:

-    Позволяет составлять высокоэнергетические рационы без использования больших дозировок дополнительных жиров.
-    Переработка сои на местах снижает затраты на корма и позволяет использовать местное сырьё.
-    Термообработанная соя является хорошей альтернативой добавлению жидких масел в рационы кормления животных.
-    Увеличение энергии корма значительно снижает расход корма на единицу привеса.
-    Цельные бобы, обработанные таким образом, что высвобождаются нутриенты и денатурируется ингибитор трипсина, являются высоко эффективным кормовым компонентом в рационах бройлеров.
-    При использовании гранулированных кормов цельные соевые бобы могут полностью заменить соевый шрот.
-    Повышается скорость  / производительность гранулирования.  
-    Полножирная соя обеспечивает такой же контроль пылеобразования в кормах как и жидкий жир.
-    Ввод экструдированной полножирной сои в гранулированный корм для бройлеров обеспечивает такое же или даже лучшее состояние птиц как и соевый шрот. В сбалансированных рационах экструдированная соя может частично или полностью заменить соевый шрот без никакого негативного влияния на вес тушек, конверсию корма, степень падежа, содержание абдоминального жира.
SoyaNews advertisement placeholder
Теги:

Новости дня