1.2. Использование отходов технических производств

в кормлении сельскохозяйственных животных

Как было отмечено выше, даже небольшие погрешности в кормлении приводят к резкому снижению продуктивности и повышению себестоимости продукции. При этом определяющим фактором интенсификации животноводства является бесперебойное кормление животных, правильное с наибольшей отдачей использование не только традиционных кормов, но и отходов перерабатывающей промышленности, в которой образуется достаточно высокий уровень побочных продуктов в расчете на единицу исходного сырья [28, 121, 139]. Большое количество отходов производства наблюдается в спиртовой, пивоваренной и дрожжевой промышленности. Так, например, сточные воды заводов при производстве хлебопекарских дрожжей содержат большое количество культуральной жидкости (фугата), в которой находятся как растворимые, так и нерастворимые органические соединения [138, 146]. К побочным продуктам пивоваренного производства относят пивную дробину, зерновые отходы, дрожжи, белковый остаток, хмелевую дробину и другие отходы, которые имеют определенную питательную ценность и используются на кормовые цели. В этих продуктах содержится более 25% питательных веществ исходного сырья. Например, солодовая дробина в отходах пивоварения составляет 82-87%. Пивная дробина содержит зерновые оболочки, нерастворимые частицы зерна, богатые безазотистыми экстрактивными веществами, почти весь жир и белок зерна ячменя [8, 45].

Рациональное использование побочных продуктов и отходов пищевой промышленности в качестве кормов и кормовых добавок имеет большое народнохозяйственное значение: повышаются техноэкономические показатели работы перерабатывающих предприятий, снижаются затраты на воспроизводство сырьевых ресурсов [57, 63, 116].

Скармливать отходы технических производств сельскохозяйственным животным рекомендуется как в свежем, так и в консервированном виде. Целесообразно также производить на их основе кормовые дрожжи, биомицин и кормовые витамины [34, 139]. Экономически выгоднее использовать отходы в свежем виде в хозяйствах, создаваемых вблизи предприятий пищевой промышленности [28, 173].

Отходы пивоваренного производства широко применяют при выращивании крупного рогатого скота, овец и свиней в качестве дополнительного источника протеина в рационе [168, 169, 174]. Корма, полученные при переработке сельскохозяйственного сырья (барда, фильтрат барды, пивная дробина и т.д.), можно использовать в рационах лактирующих коров в качестве дополнительного источника аминокислот, поступающих из рубца в тонкий кишечник в составе нерасщепленного кормового протеина. Скармливание коровам кормов с низкой растворимостью протеина в рубце способствует увеличению их молочной продуктивности и снижению потребности в протеине, то есть удешевлению рациона [73, 171].

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что дешевыми и широко распространенными кормами являются барда и пивная дробина. Их использование дает возможность в определенной степени восполнить дефицит кормового протеина в рационах откармливаемого скота и значительно снизить затраты на единицу продукции.

До последнего времени в нашей стране барда использовалась широко в кормлении сельскохозяйственных животных, особенно молодняка крупного рогатого скота. В настоящее время объемы получения ее значительно сократились в связи с резким уменьшением производства спирта и постепенным переводом многих спиртовых заводов на производство кормовых дрожжей и высокобелковых кормов. Однако количество получаемой барды остается все же значительным (более 8 млн. тонн) [77, 78]. Барда характеризуется повышенным содержанием белковых веществ. Сухое вещество зерново-картофельной барды содержит в 2-3 раза больше протеина, чем исходное сырье [148]. В сгущенной сухой барде концентрация питательных веществ и их переваримость выше, чем в свежей, однако процесс приготовления таких кормов требует дополнительных затрат, что удорожает себестоимость молока и другой продукции. В барде из сахарной свеклы отмечена меньшая концентрация питательных веществ, однако животные ее используют лучше, чем картофельную [193].

Важным свойством барды является присутствие в ней витаминов группы В – никотиновой и фолиевой кислот, биотина, холина, а также провитамина Д. В барде присутствуют также органические кислоты – молочная, уксусная, масляная и др., которые хорошо усваиваются животными. Эти кислоты обычно не встречаются в исходном сырье, а образуются при брожении из составных частей сусла [115, 173, 193].

Так во Франции получают до 450 тыс. т пивной барды. Она богата энергетическими и азотистыми веществами. Барда содержит в среднем 23% сухого вещества и 228 г переваримого протеина в 1 кг сухого вещества. Переваримость органического вещества барды составляет в среднем 64%, питательная ценность – 0,84 молочных кормовых единиц и 0,79 мясных кормовых единиц [188]. Ее скармливают в зимний период в количестве 30 кг на одну корову в сутки. Летом барда может служить дополнением к пастбищным травам в количестве 5-6 кг на 1 голову. Барду рекомендуют добавлять и к травяному и кукурузному силосу для повышения его поедаемости. [172].

Чтобы не вызвать заболевания молочных желез, за 1,5-2 месяца до отела кормление коров бардой постепенно сокращают, а за 15-20 дней до отела полностью исключают из рациона. Вместо барды увеличивают дачу грубых кормов и концентратов. Постепенное введение барды в кормовой рацион коров начинают через 10-12 дней после отела [119].

В связи с тем, что барда представляет собой массу с незначительным содержанием сухого вещества (5-8%), ее желательно использовать для откорма молодняка и взрослого крупного рогатого скота, многокамерный желудок которого может вмещать до 90-100 л и более [31].

Отходы перерабатывающей промышленности лучше использовать не в чистом виде, а включать их в смешанные рационы. Так, например, рацион из кукурузного силоса (10-12 кг) и жома с бардой (18-20 кг) обеспечивает высокий среднесуточный прирост (1200-1300 г) бычков и значительно (на 20%) снижает себестоимость единицы продукции по сравнению с традиционными рационами [195].

Проблема повышения рентабельности скотоводства вызывает необходимость роста экономической эффективности производства продукции. На этот показатель большое влияние оказывает расход концентратов. Известно, что замена части концентратов отходами перерабатывающей промышленности, улучшают экономические показатели отрасли [49]. Так, барду и пивную дробину скармливают в качестве протеиновых добавок, заменяя ими часть (до 40% зерна) концентрированных кормов. Продуктивность животных при этом не снижается.

Повышение биологической полноценности рационов, содержащих барду можно осуществлять как путем скармливания комбикормов, кормовых добавок, минерально- витаминных премиксов, содержащих полную норму потребности в витаминах А, и Д, макро- и микроэлементах, так и путем введения в рацион отдельных солей и витаминов. Этот прием профилактирует нарушения обмена веществ и обеспечивает высокую энергию роста животных [28, 55, 86, 87, 125, 165, 185].

В проведенном в Шотландии опыте на 16 коровах изучали эффективность скармливания разных уровней барды взамен комбикорма. К барде добавляли минеральную смесь, обеспечивающую одинаковый уровень кальция, фосфора, магния, калия и натрия во всех рационах. Полученные результаты позволили сделать вывод, о том что барда с минеральной смесью может успешно заменять в рационе коров до 15% общего потребления сухого вещества при двух кормлениях в день [191].

На сельскохозяйственной опытной станции штата Монтана (США) в рационах помесных бычков-кастратов герефордской и абердин-ангусской пород 40% (по сухому веществу) зерновой смеси заменяли бардой. Опыт продолжался 116 дней. Установлено, что у опытных животных продуктивность была такой же, как и у получавших зерновую смесь полностью (1020 г на голову в сутки). Барда улучшила поедаемость сухого вещества рациона и явилась экономичным источником протеина и энергии [194].

Специалисты Абердинской сельскохозяйственной школы (Великобритания) в рацион бычков мясных пород вводили свежую барду вместо части концентрированного корма. В результате среднесуточный прирост составил 930 г, себестоимость продукции по сравнению с контролем снизилась на 7,4% [189]. Аналогичные результаты получены и другими исследователями [18, 53, 54, 106, 180, 182, 188].

Барду и пивную дробину применяют как консерванты. Добавление барды к зеленой массе при силосовании позволяет получать дополнительно с каждой тонны силоса до 10-20 корм. ед. и 1,0-1,3 кг переваримого протеина. При откорме скота на рационах, которые содержат люцерну, консервированную бардой (по сравнению с использованием кукурузного силоса), среднесуточные приросты живой массы возрастают на 29-40%, затраты корма на 1 кг прироста уменьшаются на 30-40%, себестоимость единицы прироста снижается на 8-10%, а рентабельность повышается на 17-33% [77].

В опытах на бычках симментальской породы, откармливаемых на барде, введение в рацион соломы сокращало расход концентрированных кормов на 27%, или на 112 кг за 1 год. За счет улучшения сахаро-протеинового отношения в рационах от каждого животного получали дополнительно по 20 кг прироста живой массы. При этом экономическая эффективность составила 38,34 руб./гол. [10, 126].

Хорошие результаты получены специалистами Университета штата Кентуки (США) в опытах по скармливанию бычкам-кастратам сена из овсяницы, скошенной в начале цветения и обработанной кукурузной бардой [186].

Использование свекловичного жома (60%), обработанного бардой, и кукурузного силоса (40%) обеспечивает получение высоких среднесуточных приростов (1200-1300 г) бычков и значительно (на 20%) удешевляет производство единицы продукции по сравнению с рационом, содержащим соевый шрот или кукурузную муку [78].

В опыте продолжительностью 90 дней солому, консервированную бардой, включали в рацион 177 коров взамен равного количества обычной соломы. Результаты показали, что среднесуточной удой за период опыта возрос в среднем на 1,0 кг, от опытного поголовья дополнительно получено 318 ц молока. Экономическая эффективность использования соломы, консервированной бардой, из расчета на 1 корову за период опыта составила 60,41 руб. [51].

В опытах, проведенных сотрудниками Благовещенского СХИ, внесение в зеленую массу кукурузы и сои барды (в количестве 10% от зеленой массы) положительно влияло на процесс брожения. Силос, консервированный бардой, содержал 2,36-2,84 г/кг сахара, а в силосе, приготовленном обычным способом, сахар отсутствовал. Добавление барды к зеленой массе при силосовании позволяет получить дополнительно с каждой тонны силоса до 10-20 корм. ед. и 1,0-1,3 кг переваримого протеина [50].

По данным Белгородского СХИ, при выращивании крупного рогатого скота на силосных и откорме на жомовых рационах целесообразно заменять до 40% зерновых концентратов рациона упаренным фильтратом барды или последрожжевой бардой [16, 105].

Скармливание смеси из 54% барды (по сухому веществу), 31% концентратов и 15% торфа позволяло вести откорм в течение 100 дней и получать 780 г среднесуточного прироста при затратах на 1 кг его 7,58 корм. ед. Несмотря на дополнительные затраты на приготовление торфо-бардяной смеси, прибыль а расчете на 1 ц прироста живой массы в опытной и контрольной группах оказалась практически одинаковой [92, 94].

Включение в рационы молодняка крупного рогатого скота силоса из люцерны, консервированной бардой, дает возможность сократить расход зерновых концентратов на 30% без снижения продуктивности животных и получить на каждый центнер прироста больше прибыли по сравнению с традиционными рационами преимущественно из кукурузного силоса [151].

Опыт передовых хозяйств показывает, насколько велики возможности увеличения мясных ресурсов при откорме скота на барде. Бардяные рационы необходимо также тщательно балансировать по содержанию минеральных веществ и витаминов.

Исследования по повышению эффективности откорма молодняка на барде проведены в совхозе «Карачевский» Брянской области. Анализ показал, что рационы скота в хозяйстве бедны серой, цинком, медью, кобальтом и йодом. Специалисты разработали рецепт минеральной смеси, в состав которой вошли из расчета (мг на голову в сутки): сернокислый цинк – 5,7, йодистый калий – 1,5. Рационы с бардой обогащали этой смесью, серой и метионином [1, 3].

В опытах итальянских ученых при скармливании пивной дробины бычкам на откорме с постановочной живой массой 290 кг их среднесуточные приросты на рационе из 20 кг кукурузного силоса, 13,5 кг свежей пивной дробины и 1,8 кг зерна составили 960 г. При увеличении доли зерна до 2,7 кг приросты повышались до 1,2 кг. Максимальные среднесуточные приросты были отмечены при включении в рацион 10-12 кг свежей пивной дробины [192]. При замене в рационах крупного рогатого скота на откорме 10, 20 и 30% кукурузы (по сухому веществу) свежей пивной дробиной, среднесуточные приросты равнялись соответственно 1414, 1372 и 1271 г [196].

Исследования, проведенные в Университете штата Иллинойс, показали, что при введении в рацион кастратов сырой пивной дробины в количестве 25 и 50% среднесуточный прирост живой массы у них повышался с 1,08 кг до 1,15 и 1,20 кг соответственно, а затраты сухого вещества корма на 1 кг прироста снижались с 6,57 кг до 6,50 и 5,92 кг. Сделан вывод, что в заключительный период откорма в рацион бычков-кастратов можно включить до 50% свежей пивной дробины, что значительно удешевляет производство говядины [175].

Результаты ряда исследований показывают, что интенсивный откорм молодняка крупного рогатого скота с использованием отходов перерабатывающей промышленности позволяет значительно увеличить производство говядины высокого качества, снизить ее себестоимость и повысить производительность труда. Современная интенсивная технология откорма молодняка крупного рогатого скота предполагает максимальное включение в рацион отходов народного хозяйства как наиболее дешевого корма [20, 23, 71, 103, 124]. Так, в совхозе «Демехи» Гомельской области при использовании дробины с 1976 по 1984 г. расход кормов на 1 среднегодовую голову возрос с 17,4 до 26,4 ц корм. ед. (на 51,7 %), среднесуточный прирост на откорме- с 603 до 986 г (на 63,5%) при затрате на 1 ц прироста 7,1-7,3 ц корм. ед. Живая масса реализуемого молодняка повысилась с 389 до 465 кг, цена реализации 1 ц прироста – на 28 руб., рентабельность производства увеличилась на 51% [44, 69].

В Норвегии отходы пивоварения широко применяют при откорме свиней. Свежая пивная дробина в рационе поросят на откорме составляет в среднем 15-20% (по питательности). Засилосованные (с добавлением 1% пропионовой кислоты) пивные дрожжи скармливают убойным свиньям из расчета 2,5-3,0 л на голову в сутки, а сушеные – из расчета 250-600 г на голову в сутки [167].

Высушенная пивная дробина содержит, %: воды – 6,35-11,10, сырого протеина – 20,70-29,70; жира – 7,10-7,50; БЭВ – 37,90-44,10; клетчатки – 10,40-11,70; золы – 3,20-4,00 [102, 107, 117, 175, 177].

В университете Айф (Нигерия) изучали влияние различных уровней (15-75%) сухой пивной дробины в рационах овец и коз на темп роста, оплату и потребность корма. По результатам опытов оптимален 30-%ный уровень сухой дробины [166].

Несмотря на высокую эффективность внедренных методов утилизации меласной барды на Украине. Ее применение в животноводстве дает возможность получать дополнительно 13,3 тыс. тонн кормовых дрожжей в год [139]. После выращивания на мелассной барде кормовых дрожжей и их выделения остается последрожжевая мелассная барда (примерно 120-130% к исходному объему), из которой получают кормовой витамин В₁₂ и белковую добавку, богатую незамениными аминокислотами, которая содержит (%): воды – 17,62; сырого протеина – 20,48; сырого жира – 3,65; сырой клетчатки – 9,83; БЭВ – 31,36; золы – 17,06; 145 г/кг переваримого протеина и 0,74 кормовых единиц в 1 кг корма [159].

Из цельной барды промышленным способом готовят сухие кормовые дрожжи и высокобелковые добавки. Введение их в рацион позволяет получать высокие среднесуточные приросты и экономить 45-50% зерновых концентратов в зимнестойловый период и 15-25% в пастбищный.

Введение в рационы с бардой премиксов дает возможность получать высокие приросты живой массы (1100-1200 г) в период длительного откорма (210 дней) при низких затратах корма на 1 кг прироста (6-7 корм. ед.) и высоком качестве мяса [42, 58, 59].

Мелассную барду получают при перегонке патоки на спирт, при этом на спирт сбраживается 40-45% сухих веществ мелассы, а остальные переходят в барду.

Крупному рогатому скоту можно на откорме скармливать 9-11% мелассной барды по питательности рациона с увеличением нормы поваренной соли до 10-12 г на 1 корм. ед. При проверке эффективности скармливания упаренной барды крупный рогатый скот на жомовом откорме получал среднесуточные приросты 840-1050 г. Такой метод использования барды является наиболее эффективным.

Последрожжевая барда или фугат в настоящее время почти не используется, потери ее составляют более 70% [37]. По данным этого исследования в фугате от общей массы на долю сухого вещества приходится от 1,61 до 2,00%. Из этого количества на долю протеина приходится 25,5-26,4%, на долю клетчатки 14,4-17,1%. Безазотистые экстрактивные вещества составляют 15,2-17,2%, золы содержится 41,2-42,4%. Концентрация валовой энергии в сухом веществе составляет 12,4 Мдж.

Аминокислотный состав, представленный в процентном выражении от общей массы протеина, выглядит следующим образом:

Лизин – 0,52 Изолейцин – 0,93

Метионин – 0,39 Серин – 1,59

Треонин – 1,24 Пролин – 1,04

Валин – 1,04 Глицин – 1,65

Аргинин – 1,84 Аланин – 1,54

Фенилаланин – 0,83 Тиразин – 1,43

Лейцин – 1,43 Глютаминовая кислота – 65,80

Аспарагиновая кислота – 2,60

В 1 кг сухого вещества фугата содержится 41,46 г кальция, 0,38 г фосфора, 4,9 мг железа, 4,13 мг цинга.

Наличие вышеперечисленных веществ делает фугат источником загрязнения сточных вод дрожжевых заводов. С целью снижения степени загрязнения стоков рекомендуется ставить баки-усреднители, куда собирается весь суточный сток – и фугат, и промывные воды, и хозяйственные стоки. Баки-усреднители исключают возможность единовременного сброса фугата в городской коллектор.

Тем неменее, это мероприятие не в полной мере решает проблему защиты окружающей среды от загрязнения отходами производства.

Для достижения бессточной системы работы основного производства гидролизных предприятий дрожжевого профиля необходимо прекратить сброс в канализацию грязных стоков отработанной культуральной жидкости (ОКЖ). В ОКЖ присутствуют продукты жизнедеятельности дрожжей. Учитывая большое содержание органических и минеральных веществ в ОКЖ, в течении ряда лет ведется поиск возможности ее возврата в дрожжевое производство.

В учхозе Приморского СХИ изучали влияние отходов дрожжевого производства (ОДП) на рост, развитие и осеменение телок черно-пестрой породы. Сформировали 2 группы животных по 12 голов в каждой с начальной живой массой 240 кг. Рационы зимнего и летнего периодов были сбалансированы по всем питательным веществам, телки опытной (2) группы, в отличии от контроля (1 группа), получали ежедневно по 6 л ОДП. За период опыта в опытной и контрольной группах среднесуточный прирост составил соответственно 540 и 450 г, абсолютный – 130 и 108 кг. У животных обеих групп в крови определяли содержание гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов, белка, кальция, фосфора, каротина, сахара, резервную щелочность. В опытной группе несколько выше содержание эритроцитов, фосфора и сахара по сравнению с контролем, но у всех животных показатели были в пределах физиологической нормы. В контрольной группе 2 телок пришлось осеменять 3 кратно, получено на 2 стельных животных меньше, чем в опытной (6 против 8) [39]. Использование ОДП при кормлении бычков позволил получить среднесуточный прирост на 608 г или на 14,9% выше, чем у животных не получавших ОДП. Таким образом, ОДП положительно влияют на организм животных, что позволяет рекомендовать их для включения в рацион молодняка крупного рогатого скота [40].

Поскольку в процессе спиртообразования извлекаются почти все сахара и легкоферментируемые вещества (крахмал), в рационах с использованием отходов промышленных производств рекомендуется вводить углеводистые корма или сахаросодержащие добавки, хотя это приводит к увеличению стоимости рационов.

К углеводистым пищевым отходам относится свекловичная патока. Меласса (патока) сиропообразная, вязкая, густая масса темно-коричневого цвета с удельной массой 1,40-1,44г/см³. Она образуется при переработке свеклы на сахар и является остатком после экстракции его из диффузного сока. В среднем в мелассе присутствует 0,32% кальция, 0,015% – фосфора, 3,30% – калия, 0,5% – натрия, 0,3% кремния и другие элементы. При температуре – 10-15⁰С меласса густеет и теряет свою текучесть, а при температуре свыше +70-80⁰С в ней карамелизируется сахар. Меласса хорошо смешивается с водой во всех соотношениях. Все эти особенности необходимо использовать как при хранении продукта, так и при производстве из нее жидких кормовых добавок.

При кормлении животных мелассу можно использовать без предварительной подготовки. Ее разбавляют водой и выпаивают как пойло. Но чаще ее применяют в смеси с другими кормами, такими, как соломенная резка, сена, а также в смеси с концентратами. В виде кормовых смесей ее скармливают всем видам животных. Обычно мелассу в рацион или полнорационный комбикорм вводят 3-4%, при этом исходят из того, что 1 кг ее содержит 0,77 корм. ед., 45 г сырого протеина, 2,4 г – кальция, 0,57 г – фосфора.

При скармливании мелассы в небольших количествах ее считают хорошей углеводистой добавкой к рационам всех сельскохозяйственных животных. В больших количествах она может нарушать функцию желудочно-кишечного тракта за счет раздражающего действия избытка солей и нитратов. В результате наблюдается послабляющее действие. Количество скормленной мелассы не должно превышать 1,5-2кг на голову в сутки. Часто мелассу добавляют в комбикорма для улучшения вкусовых качеств и как связующий агент при гранулировании комбикормов. Срок годности – 5-8 месяцев со дня производства. Во время хранения особенно важно предотвращать попадание воды, так как в разбавленной водой мелассе очень бурно протекают микробиологические процессы [127].

Патокой сдабривают объемистые малосъедобные корма. Установлено, что паточные корма повышают мускульную энергию рабочего скота, увеличивают удои молочного скота и прирост живой массы животных на откорме, яйценоскость птицы [29,52, 184].

Другими отходами перерабатывающих предприятий, используемыми в кормлении животных, являются пивные, кормовые дрожжи. Они хороший источник протеина, витаминов группы В, а также содержит все питательные вещества, необходимые для роста и развития живого организма [7, 79]. Пивоваренная промышленность выпускает для нужд животноводства два вида дрожжей – пивные и кормовые. Пивные дрожжи бывают жидкие, прессованные и сушеные. Свежие (жидкие) дрожжи содержат 21% сухих веществ, 13 – протеина, 1 – жира, 1 – клетчатки, 4,5 – БЭВ и 2% – золы. Переваримость органических веществ составляет 89%. Питательность в 1 кг дрожжей – 0,25 корм. ед. и 87 г переваримого протеина. Прессованные дрожжи содержат до 30% сухого вещества, половину которого составляет протеин, по полноценности уступающий лишь кормам животного происхождения [36, 127]. Как показали зоотехнические исследования добавление дрожжей в корма обеспечивает дополнительно производство свинины, мяса птицы или яиц [2, 26].

Имеется большое количество технических производств, отходы которых можно использовать при доращивании и откорме молодняка крупного рогатого скота. К таким производствам можно отнести свеклосахарное и крахмальное (жом, мезга), пивоваренное и спиртовое (пивная дробина, барда) и другие [99].

С учетом выше изложенного, можно отметить, что применение в кормлении животных отходов различных промышленных производств позволяет улучшить такие экономические показатели, как затраты кормов и себестоимость продукции.